ARMv7架构形成ARM CortexA9先天优势Word文档下载推荐.docx
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音悦汇W10,瞩目新星,巅峰蜕变
音悦汇W10,是目前国内市场最受关注的高性能MID,其配置了ARMCortex-A9处理器,每核心平均同频性能比Cortex-A8提高了20%,标配512MBDDR2内存,并且搭载了目前最受欢迎的Android2.2系统,支持Flash10.1视频,在GPU图形处理方面,音悦汇W10采用Mali-400核心,支持OpenGLES1.x/2.0接口,拥有多达4个片段处理引擎,带来逼真出色的3D特效。
同时,音悦汇W10还集成了SIMD图形加速器,实现1080P多格式视频的解码能力,并支持传感器、USB、蓝牙键盘、HDMI输出扩展,此外,据称W10还可以解码多画面重叠的高帧数3D视频,并内置GPS导航,无疑令人对其性能体验充满期待。
东芝AS100,叫板iPad
东芝AS100,采用ARMCortex-A9规格的NvidiaTegra2(T250)双核处理器,标配1GDDR2内存和16GB闪存,并集成了ULPGeForce显示核心,其操作系统为谷歌Android2.2,配备10英寸1024×
600分辨率电容式多点触控屏,支持1080P全高清播放与HDMI数字输出,内置130万摄像头与蓝牙v2.1+EDR,是目前颇受关注的
万利达ZpadT2,双核领衔
万利达ZpadT2,是国内第一款采用NvidiaTegra2双核处理器的MID平板,其搭配10英寸1024×
600分辨率电容式多点触控屏,配备1GBDDR2内存,16GB闪存,内置蓝牙模块、802.11b/g/n新一代无线局域网卡、摄像头,支持1080P高清视频回放与HDMI数字输出,并可扩展3G、GPS、CMMB功能。
优派G-Tablet,全能平板
优派G-Tablet,使用NvidiaTegra2双核处理器,搭载10英寸1024×
600分辨率电容式多点触摸屏,配备1GBDDR2内存,16GB闪存。
其采用Android2.2操作系统,支持1080P高清视频、3D加速以及Flash10.1功能,内置130像素摄像头、加速度传感器,提供迷你HDMI、迷你USB接口和MicroSD插槽,配备3500mAHr锂聚合物电池,并支持802.11b/g/n无线和Bluetooth2.1+EDR传输,面向定位均衡全面。
黑莓PlayBook,商务智选
黑莓PlayBook,采用QNXNeutrino微内核架构,内置ARMCortex-A9规格的双核1GHz处理器,搭载了黑莓独有的BlackBerryTablet操作系统,配置7英寸1024×
600分辨率显示屏,支持多点触控,并配备1GBRAM,在硬件方面超过了iPad,并支持iPad无法支持的FLASH技术。
此外,其支持双摄像头,还配有WiFi和蓝牙功能,支持1080p高清影音录制与回放,并可通过HDMI数字输出,用户可以通过PlayBook屏幕来浏览和编辑媒体文件,其面向企业级用户市场,具有完善的商务应用。
即将于明年上市的三星第二代平板将采用ARMCortex-A9标准的Orion处理器
此外,据悉苹果公司即将于明年年初发布的第二代iPad,也将搭载一款ARMCortex-A9处理器,而三星、华硕、宏基、摩托罗拉等各大国际品牌,也均表示将在明年发布采用ARMCortex-A9处理器的MID/平板产品,各类信息都汇总于一个清晰明确的信号——ARMCortex-A9处理器,必将成为明年MID市场的主流。
二、内在剖析:
ARMCortex-A9处理器为何备受推崇?
1、许可授权:
ARM公司的商业模式造就ARMCortex-A9背景优势
Cortex-A9处理器的成功,并不单单因为技术原因,要想更深入的了解,还需从ARM公司的商业模式说起。
ARMHoldings(AdvancedRISCMachines),是全球领先的半导体知识产权(IP:
IntellectualProperty)提供商,并因此在数字电子产品的开发中处于核心地位。
ARM公司成立于1990年,总部位于英国剑桥,拥有1700多名员工,在全球设立了多个办事处,其中包括比利时、法国、印度、瑞典和美国的设计中心。
ARM,世界领先的半导体公司
ARM的商业模式主要涉及半导体芯片知识产权的设计和许可,而非生产和销售实际的半导体芯片。
其通过向200多家合作伙伴(包括世界领先的半导体公司和系统公司,诸如:
英特尔、IBM、微软、苹果、三星、索尼、东芝、NEC、德州仪器、Nvidia、高通、意法半导体、英飞凌、飞思卡尔、飞利浦等)授予芯片IP许可证,使这些合作伙伴可以利用ARM的IP设计创造和生产片上系统设计,但需要向ARM支付原始IP的许可费用并为每块生产的芯片或晶片交纳版税。
除了处理器IP外,ARM还提供一系列工具、物理和系统IP来优化片上系统设计。
ARM产品线:
提供领先的设计、实现和应用
正因为ARM的IP多种多样以及支持基于ARM的解决方案的芯片和软件体系十分庞大,全球领先的原始设备制造商(OEM)都在广泛使用ARM技术,应用领域涉及移动、家庭、嵌入式和企业市场。
当今,全球已销售出超过150亿枚基于ARM授权的芯片,全球95%以上的手机以及超过四分之一的电子设备都在使用ARM技术。
ARM已向200多家合作伙伴出售了600多个处理器许可证
可以看出,正是因为ARM公司与全球各大公司建立了长期、稳定、互利的合作关系,因此,其发布的ARMCortex-A9处理器不仅可以精准契合厂商的需求,而且有助于厂商的产品衔接,并可有效避免市场风险。
2、平台跨越:
ARMv7架构形成ARMCortex-A9先天优势
ARM架构,即进阶精简指令集机器(AdvancedRISCMachine,更早称作:
AcornRISCMachine),是一个32位精简指令集(RISC)处理器架构,其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。
由于节能的特点,ARM处理器非常适用于行动通讯领域,符合其主要设计目标为低耗电的特性。
依照时间顺序,ARM架构目前已经历了10代演化,而ARMCortex-A9隶属ARMCortex-A系列,基于最新的ARMv7A/R架构。
ARM处理器架构列表
ARMv7架构是在ARMv6架构的基础上诞生的。
该架构采用了Thumb-2技术,Thumb-2技术是在ARM的Thumb代码压缩技术的基础上发展起来的,并且保持了对现存ARM解决方案的完整的代码兼容性。
Thumb-2技术比纯32位代码少使用31%的内存,减小了系统开销。
同时能够提供比已有的基于Thumb技术的解决方案高出38%的性能。
ARMv7架构还采用了NEON技术,将DSP和媒体处理能力提高了近4倍,并支持改良的浮点运算,满足下一代3D图形、游戏物理应用以及传统嵌入式控制应用的需求。
此外,ARMv7还支持改良的运行环境,以迎合不断增加的JIT(JustInTime)和DAC(DynamicAdaptiveCompilation)技术的使用。
另外,ARMv7架构对于早期的ARM处理器软件也提供很好的兼容性。
ARM处理器架构特性对比
ARMv7架构定义了三大分工明确的系列:
“A”系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用,包括高阶版的ARMCortex-A9处理器;
“R”系列针对实时系统;
“M”系列对微控制器和低成本应用提供优化。
ARM主流处理器规格与特点对比
ARM公司已将Cortex-A8、A9定位于多媒体移动互联网设备,通过对比可以看出,相较于ARMCortex-A9的ARMv7A/R架构,市场现有的MID多为ARM9、ARM11处理器,仍属于ARMv5Tj与ARMv6架构,与ARMCortex-A9存在一至两代的架构落差,在内存、功耗、3D、DSP、媒体处理等方面存在明显性能差距。
3、性能跃迁:
先进技术聚合ARMCortex-A9后天优势
ARMCortex-A9是目前性能最高的ARM处理器(ARMCortex-A15处理器将于2012年推出),可实现受到广泛支持的ARMv7体系结构的丰富功能。
Cortex-A9处理器的设计旨在打造最先进的、高效率的、长度动态可变的、多指令执行超标量体系结构,提供采用乱序猜测方式执行的8阶段管道处理器,凭借范围广泛的消费类、网络、企业和移动应用中的前沿产品所需的功能,它可以提供史无前例的高性能和高能效。
Cortex-A9处理器结构原理
对于MID而言,Cortex-A9处理器提供了一个崭新的平台。
一方面,CortexA9处理器的设计基于最先进的推测型八级流水线,该流水线具有高效、动态长度、多发射超标量及无序完成特征,这款处理器的性能、功效和功能均达到了前所未有的水平,根据实测,500MHz主频的CortexA9处理器,其性能便已超越了1.6GHz主频的Atom处理器,而Cortex-A9处理器可在2GHz主频下保持极低的功耗,完全能够满足消费、网络、企业和移动应用等领域对于MID产品的性能与续航要求。
Cortex-A9处理器性能特性
另一方面,Cortex-A9处理器可以满足低功耗、高性能、成本敏感的设备要求,其能够单周期执行2条指令,相比同频的ARM11处理器性能要更强,可以较为平易的替代ARM11处理器的现有设计,提供更加理想的升级途径。
此外,除了拥有Cortex-A8的全部特性之外,Cortex-A9每核心平均同频性能比Cortex-A8提高了20%,其在相似的硅成本和电源预算基础上,提供更高的性能和更高级别的能效,同时使软件环境保持兼容,这对于MID的系统开发提供了更大的空间。
市场主流MID处理器对比
以上对比选取了目前四类主流MID的处理器进行对比,其中,ARM11、ARM9以国产MID为主,Cortex-A8主要产品为苹果iPad、三星GalaxyTab,Cortex-A9处理器产品可将音悦汇W10作为参照。
可以看出,在各个层面,Cortex-A9处理器均达到了最高水准,其不仅实现了一级缓存与二级缓存的倍增,而且实现了运算性能的飞跃(从ARM9的402DMIPS提升至平均2075DMIPS、最高10000DMIPS),在此基础上,其单位功耗则下降至最低的0.138mW/MHz,为新一代MID运行复杂程序、多任务处理、1080P解码与3D特效游戏提供了更加强大可靠的硬件支撑,并无需再为续航担心。
综述
2011,有你的支持,MID更美好
通过本文的市场扫描与内在剖析,希望各位关心MID市场的资深玩家,能对这一行业的发展有一个更加深入的了解与把握。
从一项芯片知识产权的诞生,到一项崭新芯片架构的发布,继而通过全球各地的研发制造团队,成功量产,优化调试,最终成为你、我、他、她的生活中不可或缺的MID/平板伴侣,为工作、学习、生活、休闲带来欢乐与感动,这一复杂坎坷的过程,也正是IT数码的永恒魅力。