在嵌入式领域ARM芯片和CPU有什么区别？

在嵌入式领域ARM芯片和CPU有什么区别？
什么是ARM芯片？
什么是ARM内核？

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邢党铿

2021-10-25 11:17:25

问题1：单片机和CPU的区别
在嵌入式领域ARM芯片和CPU有什么区别呢？其实随着嵌入式科技的不断发展，单片机（像ARM芯片）和CPU的界限越来越模糊，我们暂且可以认为ARM芯片就是一个CPU，或者暂且认为单片机就相当于一个CPU。
问题2：什么是ARM芯片
凡是采用ARM内核的芯片（或者凡是采用ARM内核的CPU）都是ARM芯片。例如高通的OMAP36X0系列处理器（Droid 2和Droid X用的OMAP3630），采用的就是ARM内核，所以在概念上我们也可以将其称为ARM芯片
问题3：什么是ARM内核
所谓内核，就是CPU里面实现运算的核心，我们也可以将内核称之为CPU（注意，该CPU是真正意义上的CPU，因为它实现了数据的运算与处理）。而问题一中所说的单片机和芯片相当于一个CPU只是指宏观意义上的CPU。ARM内核只是一个统称，它有以下几个系列：ARM7,ARM9，ARM11，CORTEX等几个内核家族，每个内核家族都有不同的内核种类，比如CORTEX内核家族就有：Cortex-A8内核、Cortex-A9内核、Cortex-R4内核、Cortex-M0内核、Cortex-M1、Cortex-M3、Cortex-M4内核等，目前使用最广的STM32系列芯片使用的就是Cortex-M3内核。
问题4：什么是架构
片面上讲，我们可以将架构理解为内核所使用的指令集。例如：用于高端的（手机等）Cortex-A8，Cortex-A9等内核用的是ARMv7-A架构，或者说用的是ARMv7-A指令集架构，我们常用到的STM32的Cortex-M3内核用到的是ARMv7-M架构。
问题5：什么是指令集
所谓指令集就是一整套底层指令的统称。分为RISC（简单指令集）和CISC（复杂指令集），相比较而言RISC指令集的指令格式统一，种类比较少，寻址方式也比复杂指令集少，而CISC指令集的效率比较高。拿STM32系列芯片使用的ARMv7指令集来讲，ARMv7意思是ARM的第七个版本的指令，采用的RISC。
转自：https://blog.csdn.net/zhizhuan3361/article/details/80392466

以由高到低的方式来看，ARM处理器大体上可以排序为：Cortex-A57处理器、Cortex-A53处理器、Cortex-A15处理器、Cortex-A12处理器、Cortex-A9处理器、Cortex-A8处理器、Cortex-A7处理器、Cortex-A5处理器、ARM11处理器、ARM9处理器、ARM7处理器，再往低的部分手机产品中基本已经不再使用，这里就不再介绍。

ARM 处理器架构发展
Cortex-A53、Cortex-A57两款处理器属于Cortex-A50系列，首次采用64位ARMv8架构，意义重大。

　　 Cortex-A57是ARM最先进、性能最高的应用处理器，号称可在同样的功耗水平下达到当今顶级智能手机性能的三倍；而Cortex-A53是世界上能效最高、面积最小的64位处理器，同等性能下能效是当今高端智能手机的三倍。这两款处理器还可整合为ARM big.LITTLE（大小核心伴侣）处理器架构，根据运算需求在两者间进行切换，以结合高性能与高功耗效率的特点，两个处理器是独立运作的

Cortex-A15处理器架构解析
ARM Cortex-A15处理器隶属于Cortex-A系列，基于ARMv7-A架构。
Cortex-A15 MPCore处理器具有无序超标量管道，带有紧密耦合的低延迟2级高速缓存，该高速缓存的大小最高可达4MB。浮点和NEON媒体性能方面的其他改进使设备能够为消费者提供下一代用户体验，并为 Web 基础结构应用提供高性能计算。Cortex-A15处理器可以应用在智能手机、平板电脑、移动计算、高端数字家电、服务器和无线基础结构等设备上。
理论上，Cortex-A15 MPCore处理器的移动配置所能提供的性能是当前的高级智能手机性能的五倍还多。在高级基础结构应用中，Cortex-A15 的运行速度最高可达2.5GHz，这将支持在不断降低功耗、散热和成本预算方面实现高度可伸缩的解决方案。
　　应用案例：三星Exynos 5250。三星Exynos 5250芯片是首款A15芯片，应用在了最近发布的Chromebook和Nexus 10平板电脑上面。Exynos 5250的频率是1.7GHz，采用32纳米的HKMG工艺，配备了Mali-604 GPU，性能强大。另外据传三星下一代Galaxy S4将会搭载四核版的Exynos 5450芯片组，同样应用Cortex-A15内核。另外NVIDIA Tegra 4会采用A15内核。
● Cortex-A12处理器架构解析
2013中旬，ARM 发布了全新的Cortex-A12处理器，在相同功耗下，Cortex-A12的性能上比Cortex-A9提升了40%，同时尺寸上也同样减小了30%。Cortex-A12也同样能够支持big.LITTLE技术，可以搭配Cortex-A7处理器进一步提升处理器的效能。
● Cortex-A9处理器架构解析
　　 ARM Cortex-A9处理器隶属于Cortex-A系列，基于ARMv7-A架构，目前我们能见到的四核处理器大多都是属于Cortex-A9系列。

Cortex-A9 处理器的设计旨在打造最先进的、高效率的、长度动态可变的、多指令执行超标量体系结构，提供采用乱序猜测方式执行的 8 阶段管道处理器，凭借范围广泛的消费类、网络、企业和移动应用中的前沿产品所需的功能，它可以提供史无前例的高性能和高能效。
带完善。。。。。。。。

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王尚岱

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