アプリケーション プロセッサの特徴は、Linux、Android／Chrome、Microsoft Windows (CE/Embedded)、Symbianといった複雑なオペレーティング システムを実行でき、複雑なグラフィカル ユーザ インタフェースに対応していることです。 

複雑なOSのメモリ要件を満たし、サードパーティのソフトウェアをダウンロードして実行できるようにするため、このクラスのプロセッサには、メモリ管理ユニット（MMU）が搭載されます。

このクラスのプロセッサは、次のような用途に使用されます。

• スマートフォン
• 多機能携帯電話
• スマートブック*／ネットブック／eリーダー
• 最新型のパーソナル メディア プレーヤ
• デジタル テレビ
• セットトップ ボックスと衛星放送受信機
• ハイエンド プリンタ
• パーソナル ナビゲーション デバイス

アプリケーション プロセッサには幅広い選択肢が用意され、パートナーは、必要なパフォーマンス、ダイ面積、サイズ、ダイナミック／スタティック電力など、さまざまな考慮事項を踏まえながら、アプリケーションの特定の条件に合ったソリューションを選ぶことができます。 プロセッサ間にはすべてバイナリ レベルでの互換性があるため、移植性の高いアプリケーションの開発が可能です。コードの再利用が促進されることで、エンジニアリング コストは大幅に削減され、アプリケーションの製品化期間も短縮されます。

従来のシングル コア プロセッサの製品レンジとしては、基本レベルのARM926EJ-S™からCortex™-A9プロセッサ（ティピカル パフォーマンス2GHz以上）まであります。

マルチコア プロセッサ（Cortex-A9 MPCore™プロセッサ、Cortex-A5 MPCoreプロセッサ、ARM11MPCoreプロセッサなど）は、グローバルな割り込みハンドラとスヌープ制御ユニットに加え、最大4コアを単一の対称型システムまたは非対称型システムに実装でき、一層高いパフォーマンスとスケーラビリティが実現されています。

*ドイツ連邦共和国の領内では、ポータブル コンピュータに関連する「Smartbook」という用語の使用権は、ドイツのSmartbook AG社のみに認められています。

エンベデッド プロセッサは、消費電力が重視される各種アプリケーションにおいて、極めて確定的なリアルタイム動作を実現することに主眼が置かれます。 このようなプロセッサでは、リアルタイム オペレーティング システム（RTOS）とユーザによって開発されたアプリケーション コードとが並行して実行されることが多いため、MMUが利用できるアプリケーション プロセッサとは対照的に、シンプルなメモリ保護ユニット（MPU）が使用されます。

このクラスのプロセッサは、 次のような用途に使用されます。

• 商用マイクロコントローラ
• 自動車制御システム
• モーター制御システム
• 白物家電向けコントローラ
• 有線／無線センサ ネットワーク
• 大容量ストレージ コントローラ
• プリンタ
• ネットワーク デバイス

エンベデッド プロセッサには幅広い選択肢が用意され、パートナーは、必要なパフォーマンス、確定性、ダイ面積、サイズ、ダイナミック / スタティック電力など、さまざまな考慮事項を踏まえながら、アプリケーションの特定の条件に合ったソリューションを選ぶことができます。   

Cortex™-M0およびCortex-M3プロセッサは、高い処理効率を維持しながらも、業界最先端の確定的動作と最小限のスリープ / ダイナミック電力、最小限の面積を目指して設計されています。

ARM7™やARM9™ファミリをはじめとするClassic ARMプロセッサには、Cortex-R4へとつながるロードマップが想定されているため、既存のアプリケーションを、より高性能なプラットフォームへと容易に移植することが可能です。

ARMセキュア プロセッサ

SecurCoreは次のような用途に使用されています。

• SIM
• スマート カード 
• 最新の決済システム
• 電子パスポート
• 電子チケット発行／輸送

SecurCore™プロセッサには多くの選択肢が用意され、パートナーは、必要なパフォーマンス、ダイ面積、サイズ、ダイナミック / スタティック電力など、さまざまな考慮事項を踏まえながら、アプリケーションの特定の条件に合ったソリューションを選ぶことができます。

SC100™プロセッサは、高い支持を得ているARM7TDMI®プロセッサをベースとしています。  SC300™は、最新のCortex™-M3プロセッサをベースとしており、割り込み駆動型および消費電力が重視されるアプリケーションに最適です。 

FPGAをターゲットとするARMプロセッサ

ARMアーキテクチャとの互換性を保ちながら、FPGAデバイスのシステム プログラマビリティを必要としている開発者のために、ARMでは、Cortex-M1プロセッサを提供しています。 このプロセッサは、Cortex-M0プロセッサとの完全な互換性があり、FPGAベンダの選択に極めて高い柔軟性をもたらします。

ARMアーキテクチャは、幅広い性能範囲の製品への実装に対応しています。 多様な市場区分の主要なアーキテクチャとして揺るぎない地位を確立しているARMプロセッサの持つシンプルなアーキテクチャが、非常に小さな実装サイズを可能にし、それによってデバイスの消費電力を極めて低く保つことが可能となっています。 実装サイズ、パフォーマンス、低消費電力は、ARMアーキテクチャの主要な特性です。

32ビットARM命令セットは、RISCの原理に基づいています。その例を次に示します。

• 大きく均一なレジスタ ファイル
• ロード／ストア アーキテクチャ。データ処理はレジスタの内容に対してのみ実行され、メモリの内容が直接処理されることはありません。
• 単純なアドレシング モード。ロード／ストアのアドレスはすべて、レジスタの内容と命令のフィールドから計算されます。

これ以外にも、コード密度とパフォーマンスを向上させるために、ARMアーキテクチャには、いくつかの重要な機能が備わっています。

• シフトと算術演算または論理演算を組み合わせた命令
• 自動インクリメントと自動デクリメント アドレシング モードによってプログラム ループを最適化
• 複数の命令をロード／ストアすることによってデータ スループットを最適化
• ほとんどの命令を条件付きで実行できるため、実行スループットを最大限に引き出すことが可能

ARMプロセッサは、基本的なRISCアーキテクチャに上記のような拡張を加えることで、高性能、小さなコード サイズ、低消費電力、小さなシリコン面積をバランスよく実現しています。

ARMアーキテクチャは、実装間の互換性を確実に保ちながら進化し続けています。

• ARMv4Tアーキテクチャは、32ビットのARM命令セットと16ビットのThumb®命令セットを共存させることで、高い性能と先進のコード密度を1つのアーキテクチャで両立することに成功しました。 16ビットThumb命令セットによって、32ビット アーキテクチャの利点を保ったまま、コード サイズは、32ビットのARM命令セットと比べ最大35%削減されています。
  プロセッサの例 ― ARM7TDMI^®
• ARMv5TEJアーキテクチャは、デジタル信号処理（DSP）アルゴリズムのための算術演算（飽和算術演算など）のほか、Javaバイトコードのハードウェア実行を可能にするJazelle®Javaバイト コード エンジンをサポートし、Javaで作成されたアプリケーションのパフォーマンスを高めます。Javaアクセラレーションのないコアと比較すると、JazelleによってJavaの実行性能は8倍向上し、消費電力は80%削減されます。ゲームやマルチメディア アプリケーションの性能の点で、ユーザの使用感を大きく向上させるために、ARMプロセッサ ベースの多くのポータブル デバイスで使用されています。
  プロセッサの例 ―  ARM926EJ-S™および ARM968E-S™
• ARMv6アーキテクチャには、SIMD（Single Instruction Multiple Data、単一命令複数データ処理）演算をはじめとする数々の新機能が採用されています。SIMD拡張機能は、ビデオやオーディオ コーデックなど、さまざまなソフトウェア アプリケーション向けに最適化されており、それによって最大4倍の性能向上が実現されます。 また、ARMv6アーキテクチャの種別として、Thumb-2やTrustZoneテクノロジが採用されました。
  プロセッサの例 ―  ARM1176JZ および ARM1136EJ
• ARMv6Mアーキテクチャは、低コスト、高性能のデバイス向けに設計されました。以前は8ビット デバイスが主流であった市場に32ビットの強力なソリューションを提供します。16ビットThumb命令セット アーキテクチャによって、設計者は、コスト効果の高いデバイスを最小限のゲート数で作成することができます。 Cortex-M0からCortex-M3プロセッサまで、すべてのCortex-Mシリーズ プロセッサには、一貫した割り込み処理構造とプログラマ モデルを提供します。これにより完全な上位互換パスが確保されています。
  プロセッサの例 ― Cortex™-M0およびCortex-M1
• ARMv7アーキテクチャには、特定の用途に合わせてカスタマイズされた一連のプロファイルが用意されています。 ARMv6Mが実装されたCortex-Mシリーズ プロセッサを除き、すべてのCortexプロセッサにARMv7アーキテクチャが実装されています。すべてのARMv7アーキテクチャ プロファイルは、16ビットと32ビットが混在する最適化された命令セットThumb-2テクノロジを実装しており、それによって、既存のARMソリューションとの完全なコード互換性を保ちながらも、32ビットARM ISAが持つ性能面の利点と、16ビットThumb ISAが持つコード サイズ上の利点を両立しています。さらに、ARMv7アーキテクチャには、NEON™ テクノロジ拡張機能が組み込まれ、DSPとメディア処理のスループットが最大400%向上しています。浮動小数点のサポート強化によって、従来のエンベデッド制御アプリケーションはもちろん、次世代の3Dグラフィックスおよびゲームに求められる物理計算性能の要件も満足します。 Cortexアーキテクチャは、コストが1ドルに満たないマイクロコントローラから2GHz以上で動作する強力なマルチコア設計まで、さまざまなアプリケーション分野を想定して設計されています。 このアーキテクチャは、次の3つのプロファイルに分かれています。
• • Cortex-A ― MMU（メモリ管理ユニット）、オプションのマルチメディア アプリケーション向けNEON処理ユニット、さらに、半精度、単精度、倍精度演算をサポートする先進のハードウェア浮動小数点ユニットをベースにした仮想メモリ システム アーキテクチャを実装するアプリケーション プロファイル。ハイエンド コンシューマ電子デバイス、ネットワーキング デバイス、モバイル インターネット デバイス、エンタープライズ市場向けとして最適です。
    プロセッサの例 ― Cortex-A9、Cortex-A8 、Cortex-A5
  • Cortex-R - MPU（メモリ保護ユニット）に基づく保護メモリ システム アーキテクチャを実装するリアルタイム プロファイル。自動車や大容量ストレージなどの高性能リアルタイム制御システムに最適です。 
    プロセッサの例 ― Cortex-R4(F)
  • Cortex-M ― 高速割り込み処理を意図して設計されたマイクロコントローラ プロファイル。極めて確定的な動作と最小限のゲート数が要求されるコスト重視のデバイスに最適です。 
    プロセッサの例 ― Cortex-M3

ソフトウェアの互換性

ARMアーキテクチャでは、すべてのアーキテクチャの種別に共通の命令セットが使用されているため、ユーザは、互換性に優れたソフトウェアを構築でき、ソフトウェアへの投資を保護することができます。ARMアーキテクチャは、あらゆる大手ソフトウェア ツール ベンダによってサポートされています。複数のプロジェクトにまたがって共通のツール チェーンを使用できるほか、こうしたツールチェーンによって生成されたコードがARMアーキテクチャのアプリケーション バイナリ インタフェースに従っていれば、それらのコードとのインターワークも可能です。

この互換性は、ARMアーキテクチャの将来のバージョンにわたって維持されます。