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ARM架構
編輯ARM(小寫形式為 arm,以前是 Advanced RISC Machines 的首字母縮寫詞,最初是 Acorn RISC Machine)是一個用于計算機處理器的精簡指令集計算機 (RISC) 指令集體系結構家族,針對各種環境進行配置。 Arm Ltd. 開發架構并將其許可給其他公司,這些公司設計自己的產品來實現其中一種或多種架構,包括片上系統 (SoC) 和模塊上系統 (SOM) 設計,它們包含不同的組件,例如 內存、接口和無線電。 它還設計了實現這些指令集架構的內核,并將這些設計授權給許多公司,這些公司將這些內核設計整合到他們自己的產品中。
ARM 設計已經有好幾代了。 最初的 ARM1 使用 32 位內部結構,但有一個 26 位地址空間,將其限制為 64 MB 的主內存。 在具有 32 位地址空間的 ARMv3 系列中取消了此限制,并且直到 ARMv7 的幾代產品仍然是 32 位的。 2011 年發布的 ARMv8-A 架構通過其新的 32 位固定長度指令集增加了對 64 位地址空間和 64 位算法的支持。 Arm Ltd. 還發布了一系列針對不同規則的附加指令集; Thumb 擴展添加了 32 位和 16 位指令以提高代碼密度,而 Jazelle 添加了直接處理 Java 字節碼的指令。 最近的更改包括添加同步多線程 (SMT) 以提高性能或容錯能力。
ARM 處理器成本低、功耗低且發熱量低,因此非常適合輕型、便攜式、電池供電的設備,包括智能手機、筆記本電腦和平板電腦以及其他嵌入式系統。 然而,ARM 處理器也用于臺式機和服務器,包括 2020 年到 2022 年世界上最快的超級計算機(Fugaku)。ARM 芯片的生產量超過 2300 億顆,截至 2022 年,ARM 是使用最廣泛的指令集家族 體系結構 (ISA) 和 ISA 的產量xxx。 目前,廣泛使用的 Cortex 內核、較舊的經典內核和專門的 SecurCore 內核變體可用于其中每一個以包含或排除可選功能。
歷史
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Acorn Computers 的xxx個廣泛成功的設計是 1981 年 12 月推出的 BBC Micro。這是一款相對傳統的機器,基于 MOS Technology 6502 CPU,但由于使用了 更快的動態隨機存取存儲器 (DRAM)。 那個時代典型的 DRAM 運行速度約為 2 MHz; Acorn 與 Hitachi 達成協議,提供更快的 4 MHz 部件。
那個時代的機器通常在處理器和幀緩沖區之間共享內存,這使得處理器可以快速更新屏幕內容,而無需執行單獨的輸入/輸出 (I/O)。 由于視頻顯示的時間非常嚴格,視頻硬件必須優先訪問該內存。 由于 6502 設計的一個怪癖,CPU 有一半的時間沒有觸及內存。 因此,通過以 1 MHz 的頻率運行 CPU,視頻系統可以在停機期間讀取數據,占用 RAM 的總 2 MHz 帶寬。 在 BBC Micro 中,使用 4 MHz RAM 允許使用相同的技術,但運行速度是原來的兩倍。 這使它能夠勝過市場上任何類似的機器。
Acorn 商務電腦
使用最近推出的 Intel 8088 16 位 CPU 與 6502 的 8 位設計相比,它提供了更高的整體性能。 它的推出從根本上改變了臺式電腦市場:在過去的五年中,主要是業余愛好和游戲市場開始轉變為必備的商業工具,而早期的 8 位設計根本無法與之競爭。 甚至更新的 32 位設計也進入市場,例如 Motorola 68000 和 National Semiconductor NS32016。
Acorn 開始考慮如何在這個市場上競爭,并產生了一種新的紙質設計,命名為 Acorn 商用電腦。 他們為自己設定了生產性能是 BBC Micro 十倍但價格相同的機器的目標。 這將勝過 PC 并低于其價格。 與此同時,最近推出的 Apple Lisa 將圖形用戶界面 (GUI) 概念帶給了更廣泛的受眾,并表明未來屬于具有 GUI 的機器。 然而,Lisa 的售價為 9,995 美元,因為它配備了支持芯片、大量內存和硬盤驅動器,這些在當時都非常昂貴。
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