ARM架构是什么东西,不用ARM不行吗?( 二 )


再看具体指令集体系架构(简称ISA) 。主要包含一套指令集和寄存器信息 。注意 。ISA常被简称为Architecture(架构);
然后看微架构(Microarchitecture) 。架构和为微架构的关系 。最容易搞混 。简单说 。架构是处理器的设计规范 。定义处理器能做什么 。微架构是设计实现 。描述处理器怎么去实现架构定义的功能 。微架构通常也认为等同于内核(core);
然后是具体的处理器 。包括内核、存储器、外设与接口;
以ARM的Cortex-A76为例 。它属于精简指令集下的Berkeley RISC指令集 。采用ARM的ARMv8.2架构 。微架构(或内核)名为Cortex-A76 。
如果把指令集比作CPU设计中的语言 。那么上面这句话可以接地气地表示为:
一个叫ARM的大牛 。精通RISC这门语言 。并形成了自己独特的写作风格“Berkeley RISC指令集” 。然后在“Berkeley RISC指令集”写作风格的驱使下 。列出了一份叫“ARMv8.2架构”的提纲 。并在“ARMv8.2架构”提纲的基础上 。写出了一本题目叫《Cortex-A76》的书 。

ARM架构是什么东西,不用ARM不行吗?

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ARM架构是什么东西,不用ARM不行吗?

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Cortex-A76的微架构示意图 。包含了各种功能模块 。
而ARM刚发布的Cortex-A77 。和Cortex-A76一样 。同属于Berkeley RISC指令集 。架构同样是ARMv8.2 。
从相同的指令集体系架构可以看出 。Cortex-A77并不是全新开发的微架构 。属于微调Cortex-A76内核的结果(详见下图) 。
所以 。市面上常说采用ARM某某架构 。正确的说法应该是ARM的某某内核或微架构 。
ARM架构是什么东西,不用ARM不行吗?

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说到这里 。需要顺带说一句什么是ARM IP核授权 。其实就是指ARM将内核卖给高通、华为、联发科和三星这样的芯片集成设计厂商 。而ARM拥有出售的内核的知识版权(简称IP) 。
当然 。ARM的授权不只内核授权 。还有指令集授权 。苹果公司的A系列芯片没有购买ARM公司的CPU内核授权 。而是购买了ARM的指令集体系架构授权 。然后独立开发内核/微架构 。
可以看出 。芯片集成设计厂商是可以不用ARM的内核的 。但却不得不用ARM的架构(指令集体系架构) 。因为ARM的架构已经成为移动芯片的标准 。形成了庞大的生态系统 。
说实话 。定义一套指令集并不复杂 。也不需要太高的技术含量 。难点在于一旦形成成熟的生态系统 。就很难撼动 。
ARM架构是什么东西,不用ARM不行吗?

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基于ARM+安卓+iOS的生态系统 。背后是上百万应用开发者支撑 。英特尔曾想将X86指令集扩展到移动芯片领域 。在2008年推出Atom项目 。2018年正式停止 。在这场对抗ARM的战争中 。英特尔最终以惨败收场 。据摩根士丹利估算 。仅在2014和2013年 。英特尔在Atom上就亏损了70亿美元 。
【ARM架构是什么东西,不用ARM不行吗?】Atom亏损的主要原因之一 。是英特尔始在移动芯片领域终没有建立起强大的生态系统 。

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