ARM Cortex-A eller ARMv7-A er en familie av 32-biters RISC- prosessorer av ARM-arkitektur , utviklet av ARM Ltd som implementerer ARMv7-A instruksjonssett (A er for Cortex-A). Den er ment for markedet for smarttelefoner og berøringsskjermtavler og vises på de første telefonene med Cortex-A8-modellen i løpet av første halvdel av 2009. Den etterfølger ARM11- prosessorene (ARMv6 instruksjonssett) og går foran Cortex-A50- familien (sett med ARMv8 instruksjoner ). Samtidig har ARM-selskapet også utviklet Cortex-R- familien (ARMv7-R) dedikert til sanntid, og Cortex-M (ARMv7-M) -familien dedikert til kjøretøy om bord .
Familien består av prosessorer basert på ARMv7-A, 32-biters arkitektur.
Denne generasjonen er bare sammensatt av Cortex-A8 , som eksisterer i åtte revisjoner, som erstatter ARM11 , og introduserte:
Andre generasjon legger til muligheten for å koble flere kjerner innenfor samme SoC, derav tillegg av begrepet MPCore (forkortelse på engelsk for " Multi Processor Core ", bokstavelig talt multikjerneprosessor), i navnet. For hver av modellene er det mulig å knytte fire kjerner. Implementeringen av den flytende vektorberegningsenheten VFP3 er ikke lenger i en lett versjon.
Den tredje generasjonen legger til:
De tre prosessorer i denne serien er:
Den store.LITTLE-modusen lar deg kombinere en eller flere Cortex-A7-er, med veldig lavt forbruk, med en eller flere Cortex-A15-er med større forbruk, men også kraftigere. Det er også mulig å koble Cortex-A7 med Cortex-A17, forbruk og mellomkraft. En eller flere av Cortex-A7-kjernene kan fungere når belastningen er lav, mens A15 eller A17 vil ta over (IKS-modus - I Kernel Switcher, som betyr på engelsk "Switching in the kernel") eller legge til den (GTS-modus - Global Task Scheduling, som betyr "global task scheduling") når bruk krever det. Dette sparer energi i de fleste tilfeller, samtidig som det opprettholder god ytelse, når det er nødvendig.
Den 4 th generasjon, kalt Cortex-A50 anvendelser arkitektur ARMv8 , fullt ut å støtte den 64 bit (64-bits registre i bæreren) med modells AArch64 , arkitektur arm big.little forbedret, som støtter opp til 16 hjerter. FP og SMID forbedres også med spesielt økningen av instruksjonssettet. Oppdateringene for Linux-kjernen ble sendt inn per6. juli 2012. Linaro ga ut et første systembilde den25. oktober 2012.
Den Cortex-A8 er den første prosessoren i serie og er etterfølgeren til ARM11 prosessorer . Sammenlignet med forgjengeren, bringer den spesielt ARMv7-A instruksjonssettet (i stedet for ARMv6) og forbedrede cacher . Den brukes på telefoner som iPhone 3GS eller Palm Pre fra første halvdel av 2009.
Den Cortex-A9 er erstatning for Cortex-A8. Spesielt gir den utført bestilling av instruksjoner og støtte for flerkjernearkitekturer . Den brukes på telefoner som Galaxy S II eller berøringsbrett som iPad 2 eller Asus Eee Pad Transformer fra første halvdel av 2011.
Den Cortex-A5 er en lav pris, lav-effekt prosessor for startnivå smarttelefoner. Det bør gjøre det mulig å erstatte ARM11-prosessorer som fremdeles brukes på inngangsnivå av produsenter, og dermed få ARMv6 instruksjonssett til å forsvinne til fordel for ARMv7. Qualcomm har brukt den siden slutten av 2011 for sine inngangsbrikker (integrert i telefoner som HTC Explorer ).
De Cortex-A7 og Cortex-A15-prosessorer ble utviklet parallelt for å erstatte Cortex-A9. Cortex-A15 er den kraftigste av de to. De har samme mikroarkitektur og er derfor 100% kompatible. De kan håndtere opptil 1 TB RAM (40-biters fysiske adresser) og støtte maskinvareassistert virtualisering . Cortex-A7 presenteres av ARM som forbruker 5 ganger mindre energi, 5 ganger mindre og 50% kraftigere enn Cortex-A8. Cortex-A15 presenteres som 40% kraftigere enn Cortex-A9 med tilsvarende frekvens. Når de to prosessorene er integrert på samme brikke, kan Cortex-A7-prosessoren brukes til oppgaver med lite ressurs og dermed redusere forbruket. Denne teknikken kalles Big.LITTLE av ARM og kan sammenlignes med den medfølgende kjerneløsningen innebygd i Tegra 3- sjetonger . Den første enheten som bruker en Cortex-A15 ( dual-core Exynos 5) -prosessor, er Samsung XE303C12 Chromebook utgitt ioktober 2012. Den første enheten som bruker big.LITTLE-teknologi er Samsung Galaxy S4 , i sin internasjonale versjon, ved hjelp av Exynos 5 Octa-prosessor, sammensatt av 4 Cortex-A7 og 4 Cortex-A15.
De 3. juni 2013, Kunngjorde ARM Cortex-A12- prosessoren . Den er rettet mot mellomstore smarttelefonmarked og annonseres for å være 40% kraftigere enn Cortex-A9 for tilsvarende forbruk. De blir endelig forlatt til fordel for ARM Cortex-A17- prosessoren som gir mer strøm mens den bruker mindre energi. Den første prosessoren som brukte Rockchip RK3288 , ble kunngjort10. januar 2014på CES, med overveldede selgere, besøkende som trodde det var en Cortex-A12, som allerede var kunngjort av ARM, i motsetning til Cortex-A17, som ikke ble kunngjort før noen få uker senere, og hvis første enheter ble utstyrt utstyrt ble utgitt sommeren 2014. Så snart den ble utgitt, var denne SoC blant de ledende pakke med SoC-er basert på ARM-prosessorer, med score høyere enn visse A15 + A7 oktokjerner. Den blir fulgt av Mediatek MT6595 som bruker big.LITTLE-teknologi ved å koble for første gang 4 Cortex-A17-kjerner og 4 Cortex-A7-kjerner kunngjort iFebruar 2014.
ARM Cortex-A-familien av prosessorer blir fulgt av ARM Cortex-A50-familien . De to første prosessorene i denne familien, Cortex-A53 og Cortex-A57, tar over henholdsvis Cortex-A7 og Cortex-A15. Disse prosessorene er 64-biters og bruker ARMv8 instruksjonssett .
ARM designer ikke SoC-er . Det selger lisenser for instruksjonssett og design av prosessorer.
Den QEMU emulator kan etterligne cortex-A8, A9 og cortex-cortex-A15 prosessorer.
De viktigste chipdesignerne som integrerer en eller flere ARM Cortex-A-kjerner er AllWinner Technology , AMLogic , Apple , Freescale , Nvidia , Samsung , HiSilicon , Rockchip , ST-Ericsson og Texas Instruments . De utviklet hver sin familie av ARM-sjetonger:
Merk: Apple A6 er ikke i tabellen, siden den bruker en hybridprosessor, som bruker basen til Cortex-A9-prosessoren, med en viss funksjonalitet til Cortex-A15.
AllWinner | Altera | AMLogic | eple | Freescale | HiSilicon | LG | MediaTek | Nvidia | Qualcomm | Rockchip | Samsung | ST-Ericsson | Texas instrumenter | VIA | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Cortex-A5 | S805 | MSM7625A, MSM7627A, MSM7225A, MSM7225AB, MSM7227A, MSM8225, MSM8225Q, MSM8625, MSM8625Q | |||||||||||||
Cortex-A7 | A2X og A3X | i.MX7x,
LS1020, LS1021 (QorIQ) |
MT6517, MT6572, MT6589, MT6592 | 8026, 8210, 8212, 8226, 8228 8610, 8612, 8626, 8628, 8926, 8928 | WM8860 | ||||||||||
Cortex-A8 | A10 og A13 | A4 | i.MX5x | RK2918 | Exynos 3 | OMAP3 | |||||||||
Cortex-A9 | Arria V, Arria 10, Syklon V | AML7366-M og AML8726- (M, M3L, M6, MX), S802, S812 | KL. 5 | i.MX6x | K3V2 | MT6575, MT6577 | Tegra 2 , Tegra 3 og Tegra 4i | RK3066 , RK3188 , RK3168, PX2 | Exynos 4 | Nova U8500 | OMAP4 | WM8880, WM8950, WM8980 | |||
Cortex-A15 | Tegra 4 , Tegra K1 | Exynos 5 Dual, Quad |
Nova A9600 | OMAP5 | |||||||||||
Cortex-A17 | RK3288 | ||||||||||||||
stor.LITTLE A7 + A15 |
A6X , A80 | K3V3 | LG Nuclun (LG7111) | MT8135 | Exynos 5 Octa | ||||||||||
stor.LITTLE A7 + A17 |
MT6595 | ||||||||||||||
Cortex-A53 | H64,
9X |
S905 | i.MX8x | MT6732,
MT6752, MT6795 |
MayBach | ||||||||||
Cortex-A57 | 9X | i.MX8x |
De støperier produksjon ARM chips utviklet av disse selskapene er GlobalFoundries , Samsung , TSMC og UMC .
Flere selskaper har utviklet egne prosessorer ved hjelp av ARMv7 instruksjonssett: Apple , Marvell og Qualcomm .
Qualcomm er en ledende designer av ARM-smarttelefonbrikker med Snapdragon-linjen . De første sjetongene var basert på ARM11-prosessoren. For det første nivået har selskapet siden siste kvartal 2011 markedsført chips basert på Cortex-A5. Men for sin medium og high-end, lisensierer den ikke designet laget av ARM, i motsetning til andre produsenter. Den implementerer ARMv7-A instruksjonssettet alene med Snapdragon Scorpion og Krait-kjerner. Når det gjelder ytelse, ligger Scorpio-hjertet mellom Cortex-A8 og Cortex-A9 og Krait-hjertet mellom Cortex-A9 og Cortex-A15. De7. januar 2013, Qualcomm presenterte to forbedrede versjoner av Krait-arkitekturen: Krait 300 og Krait 400.
Marvell har utviklet flere kjerner ved hjelp av ARMv7 instruksjonssett: "Sheeva PJ4" -kjernen som finnes i Armada 500- og 600-serieprosessorer og "Sheeva PJ4b" -kjernen som finnes i Armada 1500-prosessoren.
Merk: Marvell har gått tilbake til lisensierte ARM Cortex-kjerner for sine nye sjetonger.
I september 2012, Apple introduserte iPhone 5 basert på A6- brikken . Det er den første Apple SoC som bruker en prosessor som heter “Swift”, utviklet av PA Semi and Intrinsity og produsert av Samsung . Den bruker ARMv7S instruksjonssett og gir ytelse nær Qualcomms “Krait” -kjerne.
Merk: ARM11-, Scorpion- og Krait-prosessorer er til stede i listen for sammenligning.
ARM11 | ARM Cortex-A5 | ARM Cortex-A7 | ARM Cortex-A8 | Qualcomm Scorpion | ARM Cortex-A9 | ARM Cortex-A12 | Qualcomm Krait | ARM Cortex-A15 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Instruksjoner per syklus | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 3 | 3 |
rørledning dybden | 8 | 8 | 8 | 1. 3 | 10 | 8 | 11 | 11 | 15 |
Utførelse utenfor ordre | Nei | Nei | Nei | Nei | Delvis | Ja | Ja | Ja | Ja |
Graveringsfinhet | 90/45 nm | 45/40 nm | 40/28 nm | 65/45 nm | 65/45 nm | 45/32 nm | 28 nm | 28 nm | 32/28 nm |
Antall kjerner | 1-4 | 1-4 | 1-4 per klynge | 1 | 1-2 | 1-4 | 1-4 per klynge | 2-4 | 1-4 per klynge |
Frekvens | 350-1000 MHz | 300-800 MHz | 800-1.500 MHz | 600-1000 MHz | 800-1 700 MHz | 600-2000 MHz | 1000-2500 MHz | 1000 - 1700 MHz | 1000-2500 MHz |
DMIPS / MHz / Core | 1.25 | 1,57 | 1.9 | 2.0 | 2.1 | 2.5 | 3.3 | 3.5 |