ARM架构和ARM核区别和联系

一、架构和核

        到目前为止，随着ARM公司64位处理器如Cortex A15的出现，ARM家族的架构或指令集已经发展到V8版本，下面简要列出了

ARMV1到ARMV8的发展以及处理器的典型代表。图中Architecture就是ARM架构，而Cores就是ARM核。平时我们所说的ARM7, ARM9主要是指ARM核。

从下图中可知，随着ARMv6的引入，ARM核的叫法开始发生了变化，不在是以数字递增的方式命名。实际上也是分成了三大领域：

（1）Cortex-M系列：M-Profile，即"Microcontroller" -Profile，侧重微控制器单片机方面的场合。

（2）Cortex-R系列：R-Profile，即"Real-Time"-Profile，侧重于实时系统的场合。

（3）Cortex-A系列： A-Profile，即“Application”-Profile，侧重于应用功能的场合。

另外一个需要注意的是，ARM9和ARM9E是采用了不同的架构，故ARM9系列如ARM920T、ARM922T、 ARM940T采用的是跟ARM7TDMI一样的指令集，即ARMv4指令集。

而ARM9E系列如ARM926EJ-S、ARM946E-S、ARM966E-S则是采用了ARMv5指令集。更详细的关于ARM处理器介绍可参考维基：http://en.wikipedia.org/wiki/ARMv7#32-bit_architecture

二、核介绍

ARM7微处理器系列
低功耗的32位RISC处理器，冯·诺依曼结构。极低的功耗，适合便携式产品。
具有嵌入式ICE－RT逻辑，调试开发方便。
3级流水线结构。能够提供0.9MIPS的三级流水线结构
代码密度高，兼容16位的Thumb指令集。
对操作系统的支持广泛，包括Windows CE、Linux、Palm OS等。
指令系统与ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列兼容，便于用户的产品升级换代。
主频最高可达130MIPS。
主要应用领域：工业控制、Internet设备、网络和调制解调器设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用。

ARM7TDMI微处理器
4种类型：
ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、ARM720T、ARM7EJ。
ARM7TMDI是目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器，属低端ARM处理器核。
注：“ARM核”并不是芯片，ARM核与其它部件如RAM、ROM、片内外设组合在一起才能构成现实的芯片。

ARM9微处理器系列
ARM9系列微处理器在高性能和低功耗特性方面提供最佳的性能。
5级整数流水线，
哈佛体系结构。
支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。
全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统。
支持数据Cache和指令Cache，具有更高的指令和数据处理能力。
主要应用：无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、数码照相机和数码摄像机。
3种类型：ARM920T、ARM922T和ARM940T。

ARM9E微处理器系列
单一处理器内核提供微控制器、DSP、Java应用系统的解决方案。
支持DSP指令集。
5级整数流水线，指令执行效率更高。
支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。
支持VFP9浮点处理协处理器。
全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统。
MPU支持实时操作系统。
支持数据Cache和指令Cache，
主频最高可达300MIPS。
主要应用：下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、存储设备和网络设备等领域。
3种类型：ARM926EJ-S、ARM946E-S和ARM966E-S。

ARM10E微处理器系列
与同等的ARM9比较，在同样的时钟频率下，性能提高了近50%，功耗极低。
支持DSP指令集。
6级整数流水线，指令执行效率更高。
支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。
支持VFP10浮点处理协处理器。
全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统。
支持数据Cache和指令Cache。
主频最高可达400MIPS。
内嵌并行读/写操作部件。
主要应用：下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、通信和信息系统等领域。
3种类型：ARM1020E、ARM1022E和ARM1026EJ-S。

SecurCore微处理器系列
专为安全需要而设计，提供了完善的32位RISC技术的安全解决方案。
灵活的保护单元，以确保操作系统和应用数据的安全。
采用软内核技术，防止外部对其进行扫描探测。
可集成用户自己的安全特性和其他协处理器。
主要应用：对安全性要求较高的应用产品及应用系统，如电子商务、电子政务、电子银行业务、网络和认证系统等领域。
4种类型：SecurCore SC100、SecurCore SC110、SecurCore SC200和SecurCore SC210。

Xscale处理器
基于ARMv5TE体系结构的解决方案，是一款全性能、高性价比、低功耗的处理器。
支持16位的Thumb指令和DSP指令集。
已使用在数字移动电话、个人数字助理和网络产品等场合。
Xscale处理器是Intel目前主要推广的一款ARM微处理器

ARM11：

指令集ARMv6，8级流水线，1.25DMIPS/MHz

Cortex-A8：

指令集ARMv7-A，13级整数流水线，超标量双发射，2.0DMIPS/MHz，标配Neon，不支持多核
Scorpion：指令集ARMv7-A，高通获得指令集授权后在A8的基础上设计的。13级整数流水线，超标量双发射，部分乱序执行，2.1DMIPS/MHz，标配Neon，支持多核

Cortex-A9：

指令集ARMv7-A，8级整数流水线，超标量双发射，乱序执行，2.5DMIPS/MHz，可选配Neon/VFPv3，支持多核

Cortex-A5：

指令集ARMv7-A，8级整数流水线，1.57DMIPS/MHz，可选配Neon/VFPv3，支持多核

Cortex-A15：

指令集ARMv7-A，超标量，乱序执行，可选配Neon/VFPv4，支持多核