ARM Cortex內(nèi)核系列提供非常廣泛的具有可擴(kuò)展性的性能選項(xiàng)，設(shè)計(jì)人員有機(jī)會(huì)在多種選項(xiàng)中選擇最適合自身應(yīng)用的內(nèi)核，而非千篇一律的采用同一方案。Cortex系列組合大體上分為三種類別：

　　● Cortex-A—面向性能密集型系統(tǒng)的應(yīng)用處理器內(nèi)核

　　● Cortex-R—面向?qū)崟r(shí)應(yīng)用的高性能內(nèi)核

　　● Cortex-M—面向各類嵌入式應(yīng)用的微控制器內(nèi)核

　　Cortex-A處理器為利用操作系統(tǒng)（例如Linux或者Android）的設(shè)備提供了一系列解決方案，這些設(shè)備被用于各類應(yīng)用，從低成本手持設(shè)備到智能手機(jī)、平板電腦、機(jī)頂盒以及企業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。早期的Cortex-A系列處理器（A5、A7、A8、A9、A12、A15和A17）基于 ARMv7-A架構(gòu)。每種內(nèi)核都共享相同的功能集，例如NEON媒體處理引擎、Trustzone安全擴(kuò)展、單精度和雙精度浮點(diǎn)支持、以及對(duì)多種指令集 （ARM、Thumb-2、Thumb、Jazelle和DSP）的支持。與此同時(shí)，這些處理器也具有極高的設(shè)計(jì)靈活性，能夠提供所需的最佳性能和預(yù)期的功效。

　　盡管Cortex-A5內(nèi)核是Cortex A系列中體積和功耗都最低的成員，但它擁有支持多核性能的潛能，并且與該系列中的高級(jí)成員（A9和A15）兼容。對(duì)于那些之前采用ARM926EJ-S或 ARM1176JZ-S處理器的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，選擇A5是自然的，因?yàn)樗哂懈叩男阅芎透偷男酒杀尽?/p>

　　Cortex-A7在功耗和體積上與Cortex-A5相似，但其性能提升20%左右，且與Cortex-A15和Cortex-A17有完全的架構(gòu)兼容性。Cortex-A7是成本敏感型智能手機(jī)和平板電腦的理想選擇，而且它還可以與Cortex-A15或Cortex-A17組合使用，形成 ARM稱為“big.LITTLE”的處理結(jié)構(gòu)。big.LITTLE結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是一種功耗優(yōu)化技術(shù);高性能CPU（例如Cortex-A17）和高效率 CPU（例如Cortex-A7）的組合配置能夠提供更高的持久性能，同時(shí)因?yàn)楦咝У膬?nèi)核很好的滿足了應(yīng)用對(duì)中低性能的需求，這種組合還顯著節(jié)省整體功耗，節(jié)省75%的CPU耗能，并且延長(zhǎng)電池的使用壽命。智能手機(jī)和平板電腦的性能需求發(fā)展遠(yuǎn)比電池容量的增長(zhǎng)快得多，因此這種配置帶給開發(fā)人員明顯的優(yōu)勢(shì)。諸如big.LITTLE等設(shè)計(jì)方法，作為整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略的一部分，能夠顯著降低這種電池技術(shù)造成的差距。

　　接下來(lái)讓我們看看Cortex-A系列處理器中的高級(jí)別產(chǎn)品——Cortex-A15和Cortex-A17內(nèi)核。這兩款內(nèi)核都是高性能處理器，也可用于多種配置中。Cortex-A17是最高效的“中級(jí)”處理器，直接針對(duì)高端智能手機(jī)和平板電腦。Cortex-A9曾廣泛應(yīng)用于這個(gè)市場(chǎng)，但與 Cortex-A9相比，Cortex-A17性能提升了60%以上（循環(huán)周期），同時(shí)也改善了整體功效。Cortex-A17能夠配置多達(dá)四個(gè)內(nèi)核，每個(gè)內(nèi)核都包含一個(gè)完整的亂序流水線。如前面提到的，Cortex-A17 可與Cortex-A7組合成高效的big.LITTLE配置，還可以搭配高端移動(dòng)圖形處理器（例如來(lái)自ARM的MALI），構(gòu)成非常高效的設(shè)計(jì)整體。

　　Cortex-A15是該系列處理器中性能最高的成員，是Cortex-A9性能（移動(dòng)配置模式）的兩倍。不僅完全勝任高端智能手機(jī)或平板電腦這樣的應(yīng)用，而且運(yùn)行速率可高達(dá)2.5GHz的多核Cortex-A15處理器也能夠支撐低功耗服務(wù)器或無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施等應(yīng)用。Cortex-A15是ARM公司第一款對(duì)虛擬軟件環(huán)境中的數(shù)據(jù)管理和仲裁提供硬件支持的處理器。這些軟件環(huán)境中的應(yīng)用能夠同時(shí)訪問(wèn)系統(tǒng)資源，實(shí)現(xiàn)虛擬環(huán)境中設(shè)備的可靠運(yùn)行和相互隔離。

　　最新成員Cortex-A50系列將Cortex-A系列的應(yīng)用范圍擴(kuò)大至低功耗服務(wù)器領(lǐng)域。這些處理器基于ARMv8架構(gòu)，支持AArch64 ——高效能64位運(yùn)行態(tài)且可以與現(xiàn)行32位運(yùn)行態(tài)共存。升級(jí)到64位的原因之一顯而易見是為了支持大于4GB的物理內(nèi)存，盡管Cortex-A15和 Cortex-A7已經(jīng)具備此能力。在這種情況下，升級(jí)到64位其實(shí)是為服務(wù)器應(yīng)用提供更好的支持，服務(wù)器中越來(lái)越多的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都采用64位，當(dāng)然，Cortex-A50系列為上述情況提供了功耗優(yōu)化的解決方案。對(duì)于臺(tái)式機(jī)市場(chǎng)而言，情況也大體相同，支持64位意味著Cortex-A50系列能夠更廣泛地應(yīng)用到這一細(xì)分市場(chǎng)，而且某種程度證明了未來(lái)64位操作系統(tǒng)最終將遷移到移動(dòng)應(yīng)用。

　　-------------------------

　　【ETD~嵌入式應(yīng)用技術(shù)沙龍】

火熱報(bào)名中