在重视Android的时分,有一些CPU架构方面的术语常识需要给自己弥补的。首要有ARM、X86/Atom、MIPS、PowerPC,其间ARM在智能手机上面鹤立鸡群:)
其间ARM/MIPS/PowerPC均是依据精简指令集机器处理器的架构;
X86则是依据杂乱指令集的架构,Atom是x86或者是x86指令集的精简版。
依据各种新闻,Android在支撑各种处理器的现状:
ARM+Android 最早开展、完善的支撑,首要在手机商场、上网本、智能等商场;
X86+Android 有比较完善的开展。有ATOM+Android的上网本,且支撑Atom+Android 和 Atom+Window7双体系;
MIPS+Android 现在在移植、完善过程中;
PowerPC+Android 现在在移植、完善过程中。
ARM系列
ARM架构,曩昔称作进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machine,更早称作:Acorn RISC Machine),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体系规划。由于节能的特色,ARM处理器十分适用于举动通讯范畴,契合其首要规划方针为低耗电的特性。
在今天,ARM宗族占了一切32位嵌入式处理器75%的份额,使它成为占全世界最大都的32位架构之一。ARM处理器可以在许多消费性电子产品上看到,从可携式设备(PDA、移动电话、多媒体播放器、掌上型电子游戏,和核算机)到电脑外设(硬盘、桌上型路由器)甚至在导弹的弹载核算机等军用设备中都有他的存在。在此还有一些依据ARM规划的派出产品,重要产品还包含Marvell的XScale架构和德州仪器的OMAP系列。
优势:价格低;能耗低;
ARM 授权方法:ARM 公司自身并不靠自有的规划来制作或出售 CPU ,而是将处理器架构授权给有爱好的厂家。ARM 供给了多样的授权条款,包含价格与散播性等项目。关于授权方来说,ARM 供给了 ARM 内核的整合硬件叙说,包含完好的软件开发工具(编译器、debugger、SDK),以及针对内含 ARM CPU 硅芯片的出售权。关于无晶圆厂的授权方来说,其期望能将 ARM 内核整合到他们自行研发的芯片规划中,一般就仅针对获得一份出产安排妥当的智财中心技能(IP Core)认证。对这些客户来说,ARM 会释出所选的 ARM 中心的闸极电路图,连同笼统模仿模型和测验程式,以帮忙规划整合和验证。需求更多的客户,包含整合元件制作商(IDM)和晶圆厂家,就挑选可组成的RTL(暂存器搬运层级,如 Verilog)方法来获得处理器的智财权(IP)。借着可整合的 RTL,客户就有才干能进行架构上的最佳化与加强。这个方法能让规划者完结额定的规划方针(如高震动频率、低能量耗费、指令集延伸等)而不会受限于无法更动的电路图。尽管 ARM 并不颁发授权方再次出售 ARM 架构自身,但授权方可以恣意地出售制品(如芯片元件、评价板、完好体系等)。商用晶圆厂是特别比方,由于他们不只颁发能出售包含 ARM 内核的硅晶制品,对其它客户来讲,他们一般也保存重制 ARM 内核的权力。
出产厂商:TI (德州仪器)/Samsung(三星)/Freescale(飞思卡尔)/Marvell(马维尔)/Nvidia(英伟达)
下面是四核ARM芯片架构图,可以参看:
x86系列/Atom处理器
x86或80×86是英代尔Intel首要开发制作的一种微处理器体系结构的泛称。
x86架构是重要地可变指令长度的CISC(杂乱指令集电脑,Complex Instruction Set Computer)。
Intel Atom(中文:凌动,开发代号:Silverthorne)是Intel的一个超低电压处理器系列。处理器选用45纳米工艺制作,集成4700万个晶体管。L2缓存为512KB,支撑SSE3指令集,和VT虚拟化技能(部份类型)。
现时,Atom处理器系列有6个类型,悉数都是归于Z500系列。它们分别是Z500、Z510、Z520、Z530、Z540和Z550。最低端的Z500内核频率是800MHz,FSB则是400MHz。而最高速的Z550,内核频率则有2.0GHz,FSB则是533MHz。从Z520开端,一切的处理器都支撑超线程技能,但只增加了不到10%的耗电。双内核版别为N系列,仍然选用945GC芯片组。双内核版别仍会支撑超线程技能,所以体系会显现出有4个逻辑处理器。这个版别的两个内核并非选用本地规划,只是简略的将两个单内核封装起来。
MIPS系列
MIPS是世界上很盛行的一种RISC处理器。MIPS的意思是“无内部互锁流水级的微处理器”(Microprocessor without interlocked piped stages),其机制是尽量使用软件方法防止流水线中的数据相关问题。它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大学Hennessy教授领导的研讨小组研发出来的。MIPS公司的R系列便是在此根底上开发的RISC工业产品的微处理器。这些系列产品为许多核算机公司选用构成各种工作站和核算机体系。
MIPS技能公司是美国闻名的芯片规划公司,它选用精简指令体系核算结构(RISC)来规划芯片。和英特尔选用的杂乱指令体系核算结构(CISC)比较,RISC具有规划更简略、规划周期更短等长处,并可以使用更多先进的技能,开发更快的下一代处理器。MIPS是呈现最早的商业RISC架构芯片之一,新的架构集成了一切本来MIPS指令集,并增加了许多更强壮的功用。MIPS自己只进行CPU的规划,之后把规划方案授权给客户,使得客户可以制作出高功能的CPU。
1984年,MIPS核算机公司建立,开端规划RISC处理器;
1986年推出R2000处理器。
1992年,SGI收买了MIPS核算机公司。
1988年推R3000处理器。
1991年推出第一款64位商用微处器R4000;之后又连续推出R8000(于1994年)、R10000(于1996年)和R12000(于1997年)等类型。
1998年,MIPS脱离SGI,成为MIPS技能公司;随后,MIPS公司的战略发生变化,把要点放在嵌入式体系;1998年-MIPS科技股票在美国纳斯达克股票交易所揭露上市
1999年,MIPS公司发布MIPS32和MIPS64架构规范,为未来MIPS处理器的开发奠定了根底。新的架构集成了一切本来NIPS指令集,并且增加了许多更强壮的功用。MIPS公司连续开发了高功能、低功耗的32位处理器内核(core)MIPS324Kc与高功能64位处理器内核MIPS64 5Kc。
2000年,MIPS公司发布了针对MIPS32 4Kc的版别以及64位MIPS 64 20Kc处理器内核。
2007年8月16日-MIPS科技宣告,中科院核算机研讨所的龙芯中央处理器获得其处理器IP的悉数专利和总线、指令集授权。
2007年12月20日-MIPS科技宣告,扬智科技已获得其针对先进多媒体所规划的可定制化体系单芯片(SoC)中心“MIPS32 24KEc Pro”授权。
PowerPC系列
PowerPC 是一种精简指令集(RISC)架构的中央处理器(CPU),其根本的规划源自IBM(国际商用机器公司)的IBM PowerPC 601 微处理器POWER(Performance Optimized With Enhanced RISC;《IBM Connect 电子报》2007年8月号译为“增强RISC功能优化”)架构。二十世纪九十年代,IBM(国际商用机器公司)、Apple(苹果公司)和Motorola(摩托罗拉)公司开发PowerPC芯片成功,并制作出依据PowerPC的多处理器核算机。PowerPC架构的特色是可伸缩性好、便利灵敏。
PowerPC 处理器有广泛的完结规模,包含从比方 Power4 那样的高端服务器 CPU 到嵌入式 CPU 商场(任天堂 Gamecube 使用了 PowerPC)。PowerPC 处理器有十分强的嵌入式体现,由于它具有优异的功能、较低的能量损耗以及较低的散热量。除了象串行和以太网控制器那样的集成 I/O,该嵌入式处理器与“台式机”CPU 存在十分明显的差异。
互补型的实时性(Real Time)较好的DSP架构
DSP是微处理器的一种,这种微处理器具有极高的处理速度.由于使用这类处理器的场合要求具有很高的实时性(Real Time)。比方经过移动电话进行通话,假如处理速度不快就只能等候对方中止说话,这一方才干通话。假如两边一起通话,由于数字信号处理速度不行,就只能封闭信号衔接.在DSP呈现之前数字信号处理只能依托MPU(微处理器)来完结。但MPU较低的处理速度无法满意高速实时的要求。因而,直到70年代,有人才提出了DSP的理论和算法根底。那时的DSP只是停留在教科书上,即便是研发出来的DSP体系也是由分立元件组成的,其使用范畴仅限制於军事、航空航天部分。90年代DSP开展最快,相继呈现了第四代和第五代DSP器材。现在的DSP属於第五代产品,它与第四代比较,体系集成度更高,将DSP芯核及外围元件归纳集成在单一芯片上。这种集成度极高的DSP芯片不只在通讯、核算机范畴大显神通,并且逐步渗透到人们日常消费范畴。