ARM Cortex内核系列供给十分广泛的具有可扩展性的功用选项，规划人员有机会在多种选项中挑选最合适本身运用的内核，而非千人一面的选用同一计划。Cortex系列组合大体上分为三种类别：
● Cortex-A—面向功用密集型体系的运用处理器内核
● Cortex-R—面向实时运用的高功用内核
● Cortex-M—面向各类嵌入式运用的微操控器内核
Cortex-A处理器为运用操作体系(例如Linux或许Android)的设备供给了一系列处理计划，这些设备被用于各类运用，从低本钱手持设备到智能手机、平板电脑、机顶盒以及企业网络设备等。前期的Cortex-A系列处理器(A5、A7、A8、A9、A12、A15和A17)根据ARMv7-A架构。每种内核都同享相同的功用集，例如NEON媒体处理引擎、Trustzone安全扩展、单精度和双精度浮点支撑、以及对多种指令集(ARM、Thumb-2、Thumb、Jazelle和DSP)的支撑。与此一起，这些处理器也具有极高的规划灵敏性，能够供给所需的最佳功用和预期的成效。
尽管Cortex-A5内核是Cortex A系列中体积和功耗都最低的成员，但它具有支撑多核功用的潜能，并且与该系列中的高档成员(A9和A15)兼容。关于那些之前选用ARM926EJ-S或ARM1176JZ-S处理器的规划人员来说，挑选A5是天然的，由于它具有更高的功用和更低的芯片本钱。
Cortex-A7在功耗和体积上与Cortex-A5类似，但其功用提高20%左右，且与Cortex-A15和Cortex-A17有彻底的架构兼容性。Cortex-A7是本钱灵敏型智能手机和平板电脑的抱负挑选，并且它还能够与Cortex-A15或Cortex-A17组合运用，构成ARM称为“big.LITTLE”的处理结构。big.LITTLE结构实质上是一种功耗优化技能;高功用CPU(例如Cortex-A17)和高功率CPU(例如Cortex-A7)的组合装备能够供给更高的耐久功用，一起由于更高效的内核很好的满意了运用对中低功用的需求，这种组合还显着节省全体功耗，节省75%的CPU耗能，并且延伸电池的运用寿命。智能手机和平板电脑的功用需求开展远比电池容量的增加快得多，因而这种装备带给开发人员显着的优势。比如big.LITTLE等规划办法，作为全体体系规划战略的一部分，能够显着下降这种电池技能形成的距离。
接下来让咱们看看Cortex-A系列处理器中的高档别产品——Cortex-A15和Cortex-A17内核。这两款内核都是高功用处理器，也可用于多种装备中。Cortex-A17是最高效的“中级”处理器，直接针对高端智能手机和平板电脑。Cortex-A9曾广泛运用于这个商场，但与Cortex-A9比较，Cortex-A17功用提高了60%以上(循环周期)，一起也改善了全体成效。Cortex-A17能够装备多达四个内核，每个内核都包括一个完好的乱序流水线。如前面说到的，Cortex-A17 可与Cortex-A7组合成高效的big.LITTLE装备，还能够调配高端移动图形处理器(例如来自ARM的MALI)，构成十分高效的规划全体。
Cortex-A15是该系列处理器中功用最高的成员，是Cortex-A9功用(移动装备形式)的两倍。不只彻底担任高端智能手机或平板电脑这样的运用，并且运转速率可高达2.5GHz的多核Cortex-A15处理器也能够支撑低功耗服务器或无线基础设施等运用。Cortex-A15是ARM公司第一款对虚拟软件环境中的数据办理和裁定供给硬件支撑的处理器。这些软件环境中的运用能够一起拜访体系资源，完结虚拟环境中设备的牢靠运转和彼此阻隔。
最新成员Cortex-A50系列将Cortex-A系列的运用规模扩展至低功耗服务器范畴。这些处理器根据ARMv8架构，支撑AArch64——高效能64位运转态且能够与现行32位运转态共存。升级到64位的原因之一清楚明了是为了支撑大于4GB的物理内存，尽管Cortex-A15和Cortex-A7现已具有此才能。在这种状况下，升级到64位其实是为服务器运用供给更好的支撑，服务器中越来越多的操作体系和运用程序都选用64位，当然，Cortex-A50系列为上述状况供给了功耗优化的处理计划。关于台式机商场而言，状况也大体相同，支撑64位意味着Cortex-A50系列能够更广泛地运用到这一细分商场，并且某种程度证明了未来64位操作体系最终将迁移到移动运用。
介绍过Cortex-A，下面介绍Cortex-R系列——衍出产品中体积最小的ARM处理器，这一点也最不为人所知。Cortex-R处理器针对高功用实时运用，例如硬盘操控器(或固态驱动操控器)、企业中的网络设备和打印机、消费电子设备(例如蓝光播放器和媒体播放器)、以及轿车运用(例如安全气囊、制动体系和发动机办理)。Cortex-R系列在某些方面与高端微操控器(MCU)类似，可是，针对的是比一般运用规范MCU的体系还要大型的体系。例如，Cortex-R4就十分合适轿车运用。Cortex-R4主频能够高达600MHz(具有2.45DMIPS/MHz)，配有8级流水线，具有双发送、预取和分支猜测功用、以及低推迟中止体系，能够中止多周期操作而快速进入中止服务程序。Cortex-R4还能够与别的一个Cortex-R4构成双内核装备，一起组成一个带有失效检测逻辑的冗余锁步(lock-step)装备，然后十分合适安全攸关的体系。
Cortex-R5能够很好的服务于网络和数据存储运用，它扩展了Cortex-R4的功用集，然后提高了功率和牢靠性，增强了牢靠实时体系中的过错办理。其间的一个体系功用是低推迟外设端口(LLPP)，可完结快速外设读取和写入(而不用对整个端口进行“读取-修正-写入”操作)。Cortex-R5还能够完结处理器独立运转的“锁步(lock-step)”双核体系，每个处理器都能经过自己的“总线接口和中止”履行自己的程序。这种双核完结能够构建出十分强大和灵敏的实时呼应体系。
Cortex-R7极大扩展了R系列内核的功用规模，时钟速度可超越1GHz，功用到达3.77DMIPS/MHz。Cortex-R7上的11级流水线现在增强了过错办理功用，以及改善的分支猜测功用。多核装备也有多种不同选项：锁步、对称多重处理和不对称多重处理。Cortex-R7还配有一个彻底集成的通用中止操控器(G%&&&&&%)来支撑杂乱的优先级中止处理。不过，值得注意的是，尽管Cortex-R7具有高功用，可是它并不合适运转那些特性丰厚的操作体系(例如Linux和Android)的运用，Cortex-A系列才更合适这类运用。
最终，咱们来评论Cortex-M系列，特别规划针对竞赛现已十分剧烈的MCU商场。Cortex-M系列根据ARMv7-M架构(用于Cortex-M3和Cortex-M4)构建，而较低的Cortex-M0+根据ARMv6-M架构构建。首款Cortex-M处理器于2004年发布，当一些干流MCU供货商挑选这款内核，并开端出产MCU器材后，Cortex-M处理器敏捷遭到商场喜爱。能够必定的说，Cortex-M之于32位MCU就好像8051之于8位MCU——遭到很多供货商支撑的工业规范内核，各家供货商选用该内核加之自己特别的开发，在商场中供给差异化产品。例如，Cortex-M系列能够完结在FPGA中作为软核来用，但更常见的用法是作为集成了存储器、时钟和外设的MCU。在该系列产品中，有些产品专心最佳能效、有些专心最高功用、而有些产品则专门运用于比如智能电表这样的细分商场。
Cortex-M3和Cortex-M4是十分类似的内核。二者都具有1.25DMIPS/MHz的功用，配有3级流水线、多重32位总线接口、时钟速率可高达200MHz，并配有十分高效的调试选项。最大的不同是，Cortex-M4的内核功用针对的是DSP。Cortex-M3和Cortex-M4具有相同的架构和指令集(Thumb-2)。但是，Cortex-M4增加了一系列特别针对处理DSP算法而优化的饱满运算和SIMD指令。以每0.5秒运转一次的512点FFT为例，假如分别在同类量产的Cortex-M3 MCU和Cortex-M4 MCU上运转，完结相同的作业，Cortex-M3所需功耗约是Cortex-M4所需功耗的三倍。此外，也有在Cortex-M4上完结单精度浮点单元(FPU)的选项。假如运用涉及到浮点核算，那在Cortex-M4上完结比在Cortex-M3上完结要快得多。也就是说，关于不运用Cortex-M4上DSP或FPU功用的运用而言，其功用和功耗与Cortex-M3相同。换句话说，假如运用DSP功用，那就挑选Cortex-M4。不然，就挑选Cortex-M3完结作业。
关于本钱特别灵敏的运用或许正在从8位迁移到32位的运用而言，Cortex-M系列的最低端产品可能是最佳挑选。尽管Cortex-M0+的功用为0.95DMIPS/MHz，比Cortex-M3和Cortex-M4的功用稍稍低一些，但仍可与同系列其他高端产品兼容。Cortex-M0+选用Thumb-2指令集的子集，并且这些指令大都是16位操作数(尽管一切数据运转都是32位的)，这使得它们能够很好的习惯Cortex-M0+所供给的2级流水线服务。经过削减分支映射，体系就能节省一些全体功耗，并且在大多数状况下，流水线将保存接下来的四个指令。Cortex-M0+还具有专用的总线用于单周期GPIO，这意味着你能够运用位操控的GPIO完结确认接口，就像8位MCU那样，但却以32位内核的功用来处理该数据。
Cortex-M0+的别的一个重要的不同特点是增加了微型盯梢缓冲器(MTB)。该外设可使规划人员在调试过程中运用一些片上RAM来存储程序分支。这些分支随后能够回传到集成开发环境中，并且能够重建程序流程。这一功用供给了一种开始的指令盯梢才能，这关于不具有扩展盯梢宏单元(ETM)功用的Cortex-M3和Cortex-M4来说比较有意义。从Cortex-M0+中提取的调试信息等级显着高于8位MCU，这就意味着那些难以处理的调试问题变得愈加简单处理。
综上所述，Cortex处理器系列产品为满意你的运用功用需求而供给了多种选项。无需费神吃力，也不管针对高端平板电脑仍是物联网中超低本钱的无线传感器节点，你都能够发现一款合适运用所需的处理器。
