Arm CPU 架構：隨處運算的基礎

Arm CPU 架構是精簡指令集運算 (RISC) 架構，用於定義 Arm 處理器如何執行指令並與軟體互動。本架構在物聯網、智慧型手機、資料中心與超級電腦等各種市場中，已出貨 3,250 億個以上的晶片。Arm 供應各種最適合用於應用、即時及微控制器等領域的系列產品，提供其他處理器架構無可比擬的擴展能力、能源效率、安全性及廣泛生態系支援。

架構層級圖

Arm CPU 架構由各種微架構進行實作，以提供各種功耗、效能以及面積組合的軟體相容性。

  • CPU 架構定義基本指令集，以及作業系統和虛擬機管理器倚賴的例外處理和記憶體模型。
  • CPU 微架構藉由定義處理器的設計並涵蓋以下內容以決定實作如何滿足架構合約：功耗、效能、面積、管道長度及快取等級。

Arm 架構的最新版本

Arm 與合作夥伴共同發展其架構並滿足未來的需求。Armv9-A 是 Armv8-A 架構的一組延伸，也是對未來幾年即將部署的架構進行實質性增強的推展計畫中的一部分。這些增強功能的目標是協助增加數位訊號處理 (DSP) 與機器學習 (ML) 等領域的運算能力，以及持續改進我們系統的安全性和穩固性。

 

R 系列和 M 系列的最新架構分別為 Armv8-R 和 Armv8-M。

閱讀參考手冊

Armv9 - 次世代的 Arm 架構

全新 Armv9 架構將形成下一波 3,250 億個 Arm 架構晶片的領先優勢。A 系列架構的最新版本 Armv9-A 提供前所未有的最高效能，以及更高的安全性。主要特色包括：

 

  • 進階 SIMD 與可擴展向量延伸指令集 2 (SVE2)
  • AArch32 與 AArch64
  • 機密領域管理擴充

彈性及可擴展的方式

雖然 Arm 藉由 Cortex 和 Neoverse 系列的處理器 IP 提供其自有 Arm 架構的實作，其全球生態系內的許多公司也開發了自己的實作方式。

 

有三種架構系列：






CPU 架構系列
 Arm A 系列
A 系列 (應用)
提供所有架構系列的最高效能

進一步瞭解
R 系列 (即時)
針對具有即時需求的系統進行最佳化

進一步瞭解
M 系列 (微控制器)
專為小型、低功耗、高效節能裝置而設計

進一步瞭解
實作 Arm 處理器 IP 範圍：
Cortex-A、Neoverse 及 Cortex-X		 Arm 處理器 IP 範圍：
Cortex-R		 Arm 處理器 IP 範圍：
Cortex-M
特色
  • 提供所有架構系列的最高效能
  • 高效節能
  • 針對執行 Rich OS 進行最佳化
  • 針對具有即時需求的系統進行最佳化
  • 專為小型、低功耗、高效節能裝置而設計
最新版本 Armv9-A 和 Armv8-A Armv8-R Armv8-M
使用場景 複雜的運算應用領域，例如 PC、筆記型電腦、智慧電視、伺服器、連網設備、智慧型手機、車用資訊娛樂系統、雲端儲存設備和超級電腦。 需要即時回應需求的安全關鍵應用或需要決定性回應的應用，例如醫療設備、車輛駕駛、煞車與警示、網路和儲存設備，以及嵌入式控制系統。 能源效率、功耗及尺寸優先。安全性處理器、物聯網以及像是穿戴式裝置、小型感測器、通訊模組和智慧家庭產品等嵌入式裝置。

 

每一種系列代表架構可針對不同的環境和使用場景進行最佳化。系統單晶片 (SoC) 通常設計為可推動某一特定類別的產品，並包含多種處理器，可建置不同架構系列，以符合產品的能耗、效能與安全性需求。

探索「學習 Arm 架構」– 我們的技術入門指南資料庫，可協助您進一步瞭解 Arm 架構。

其他 Arm 架構

相關產品

CPU

晶片 IP：CPU

Arm CPU 處理器提供範圍最廣的處理器核心，以因應所有效能、功耗與成本要求。包括領先業界的 Cortex-A 系列、超低功耗的 Cortex-M 系列、即時的 Cortex-R 系列，適用於伺服器的 Neoverse 系列、SecurCore 系列，以及機器學習解決方案。

進一步瞭解
Mali 繪圖與多媒體處理器

晶片 IP：圖形與多媒體 

Arm Mali 媒體 IP 為大量且不斷增加的行動和消費性裝置 (包括智慧型手機、平板電腦、電視及穿戴式裝置) 提供高效能、節能的媒體處理能力。

進一步瞭解

關鍵重點

  • Arm CPU 架構是 RISC 架構指令集，用於定義處理器執行、例外處理及記憶體模型。
  • 這是全球最普及的處理器架構，在各種不同市場驅動超過 3,250 億個晶片。
  • 實作因微架構而異，並以最佳化方式達到不同的功耗效能以及面積組合平衡狀態。
  • 核心效益包括高效能、能源效率、整合安全性，以及廣泛的生態系支援。
  • 架構系列包括用於應用的 Armv9-A、用於即時系統的 Armv8-R，以及用於微控制器的 Armv8-M。