14-tägiger Ausbilderkurs im Lerntrainingslager: Zhou Hehe „ARMv8/ARMv9-Architektur – Schnellstart“
1. Hintergrund
Vollständiger ARM-Name: Advanced RISC Machines.
ARM-Prozessor: Ein Prozessor, der auf der von ARM entworfenen Architektur basiert, einschließlich ARM-Kern und Peripheriegeräten. ARM selbst produziert keine Prozessoren, sondern verkauft lediglich technisches geistiges Eigentum (IP) an Halbleiter-, Software- und OEM-Hersteller, wobei jeder Hersteller für die Produktion verantwortlich ist.
ARM-Architektur: Dabei handelt es sich um die von ARM selbst entworfene Prozessorarchitektur, einschließlich Hardware- und Softwaredesign. Die Architektur auf der Hardware entspricht der Mikroarchitektur, und die Architektur auf der Software kann als Prozessor-Befehlssatzarchitektur verstanden werden. Es ist jedoch zu beachten, dass sich die ARM-Architektur, auf die wir uns normalerweise beziehen, speziell auf die ARM-Befehlssatzarchitektur (wie ARMv7, ARMv8 usw.) bezieht.
Man kann sagen, dass die ARM-Verarbeitung der absolute König auf eingebetteten mobilen Endgeräten (Mobiltelefon, Tablet, Auto-Zentralsteuerung usw.) ist, was für die meisten eingebetteten Entwickler eine gute Wissenserweiterung darstellt.
2. Zeitleiste (ARMv7~heute)
2.1 ARM-Architektur (Befehlssatz)
| Ausführung | Zeit |
|---|---|
| ARMv7 | 2007 |
| ARMv8 | Jahr 2013 |
| ARMv8.0 | Jahr 2013 |
| ARMv8.1~ARMv8.3 | 2017 |
| ARMv8.4 | 2018 |
| ARMv8.5 | 2019 |
| ARMv8.6 | 2020 |
| ARMv8.7 | 2021 |
| ARMv8.8 | 2022 |
| ARMv9 | 2021 |
2.2 ARM-Kern (Prozessor)
| ARM-Kernmodell | Befehlssatzversion | Zeit |
|---|---|---|
| A57 | ARMv8.0 | Jahr 2013 |
| A53 | ARMv8.0 | Jahr 2014 |
| A72 | ARMv8.0 | 2015 |
| A73 | ARMv8.0 | 2016 |
| A32(nur32) A35 | ARMv8.0 | 2017 |
| A55 A75 | ARMv8.2 | 2017 |
| A76 A76E | ARMv8.2 | 2018 |
| A34 (nur 64) | ARMv8.0 | 2019 |
| A65 A65E A77 | ARMv8.2 | 2019 |
| A78 X1 | ARMv8.2 | 2020 |
| A510 A710 X2 | ARMv9.0 | 2021 |
3. Grundstruktur des ARM-Prozessors
Kann in zwei Teile unterteilt werden: ARM-Kern, Peripheriegeräte
ARM-Kern: einschließlich Registergruppe, Befehlssatz, Bus, Speicherzuordnungsregeln, Interrupt-Logik und Debugging-Komponenten usw. Der Kern wird von ARM entwickelt und durch Verkauf an einen Chiphersteller lizenziert (ARM selbst stellt keine Chips her). Beispielsweise sind Cortex A8 und A9, die für hohe Geschwindigkeit ausgelegt sind, alle ARMv7a-Architekturen; Cortex M3 und M4 sind ARMv7m-Architekturen; ersterer ist der Prozessor (d. h. der Kern) und letzterer ist die Architektur des Befehlssatzes (auch bezeichnet). als die Architektur).
Das Folgende ist das Mikroarchitekturdiagramm von Cortex-A76
Peripheriegeräte: einschließlich Timer, A/D-Wandler, Speicher, i2c, UART, SPI, ROM usw. werden vollständig von jedem Chiphersteller entwickelt und mit dem ARM-Kern verbunden. Verschiedene Chiphersteller verfügen über unterschiedliche Peripheriegeräte und bilden so eine ARM-Chipindustrie mit einer großen Anzahl und Spezifikationen.