經常看介紹某某牛批芯片用的又是ARM什么核,看的云里霧里,所以簡單整理整理。(內容來自官網和GPT)
1 ARM 內核總體分類
系列 | 特點 | 應用場景 |
---|---|---|
Cortex-M | 超低功耗、低成本、實時性 | 嵌入式系統、微控制器、IoT |
Cortex-R | 高可靠性、硬實時 | 汽車、工業控制、安全系統 |
Cortex-A | 高性能、支持操作系統 | 手機、平板、嵌入式Linux等 |
Neoverse | 數據中心/服務器 | 高性能計算、5G、AI中心 |
定制核 | 特定廠商自研優化 | Apple M系、Qualcomm Kryo等 |
2 具體介紹
2.1 Cortex-M
M也就是Microcontroller,微控制器的意思,主要是用在嵌入式。
核心 | 發布年份 | 架構 | 性能(CoreMark/MHz) | 特點 |
---|---|---|---|---|
Cortex-M0 | 2009 | ARMv6-M | ~0.9 | 極低功耗 |
Cortex-M3 | 2006 | ARMv7-M | ~1.25 | 低功耗,入門控制 |
Cortex-M4 | 2010 | ARMv7E-M | ~1.25 + DSP | 加速度計、音頻控制 |
Cortex-M7 | 2014 | ARMv7E-M | ~5.0 | 雙精度FPU,高性能 |
Cortex-M33 | 2016 | ARMv8-M | ~1.5 | 支持TrustZone |
Cortex-M55 | 2020 | ARMv8.1-M | ~5.0 + Helium | 支持SIMD/ML優化 |
2.2 Cortex-R
R就是Real-time,實時內核。。
核心 | 發布年份 | 架構 | 特點 |
---|---|---|---|
Cortex-R5 | 2009 | ARMv7-R | ECC、低延遲、鎖步支持 |
Cortex-R7 | 2011 | ARMv7-R | 多核、汽車控制 |
Cortex-R8 | 2016 | ARMv7-R | 高并發通信 |
Cortex-R52 | 2016 | ARMv8-R | ASIL-D 安全認證系統(汽車) |
2.3 Cortex-A
A就是Application,應用處理器。
核心 | 發布年份 | 架構 | 性能指標(大約) | 應用示例 |
---|---|---|---|---|
Cortex-A7 | 2011 | ARMv7-A | ~1.5 DMIPS/MHz | Android Go 設備 |
Cortex-A9 | 2007 | ARMv7-A | ~2.5 DMIPS/MHz | 早期平板、開發板 |
Cortex-A15 | 2010 | ARMv7-A | ~3.5 DMIPS/MHz | 高端平板 |
Cortex-A53 | 2012 | ARMv8-A | ~2.3 DMIPS/MHz;SPECint2006: 1.2 | Raspberry Pi 3, 多種中低端手機 |
Cortex-A57 | 2012 | ARMv8-A | ~4.1 DMIPS/MHz;SPECint2006: 3.0 | 高端手機、筆電 |
Cortex-A72 | 2015 | ARMv8-A | ~5.0 DMIPS/MHz;SPECint2006: 5.1 | Raspberry Pi 4 |
Cortex-A73 | 2016 | ARMv8-A | ~5.5 DMIPS/MHz | 高通驍龍660 等 |
Cortex-A75 | 2017 | ARMv8.2-A | SPECint2006: ~7.0 | 驍龍845 等 |
Cortex-A76 | 2018 | ARMv8.2-A | SPECint2006: ~9.0 | 驍龍855、麒麟980 |
Cortex-A77 | 2019 | ARMv8.2-A | SPECint2006: ~11.0 | 驍龍865 等 |
Cortex-A78 | 2020 | ARMv8.2-A | SPECint2006: ~13.0 | 高通888、天璣1200 |
Cortex-X1 | 2020 | ARMv8.2-A | SPECint2006: ~15.0 | 驍龍888 (大核) |
Cortex-A510 | 2021 | ARMv9 | Geekbench 5: ~350 (single-core) | 新一代小核 |
Cortex-A710 | 2021 | ARMv9 | Geekbench 5: ~1000 | 驍龍8 Gen 1 |
Cortex-X2 | 2021 | ARMv9 | Geekbench 5: ~1250 | 驍龍8 Gen 1 (大核) |
A系列性能對比(Geekbench Single-Core)
| Cortex-A9 | 300 ~
| Cortex-A53 | 350 ~
| Cortex-A72 | 600 ~
| Cortex-A76 | 800 ~
| Cortex-A78 | 1000 ~
| Cortex-X1 | 1200 ~
| Cortex-X2 | 1250 ~
| Cortex-X3 | 1350 ~
| Apple M1 | 1750 ~
| Apple M3 | 2300 ~
2.4 ARM Neoverse(數據中心 / 服務器)?
核心 | 特點 | 應用 |
---|---|---|
Neoverse E1 | 面向5G、邊緣計算 | 通信設備 |
Neoverse N1 | 高性能服務器 | AWS Graviton |
Neoverse V1 / V2 | 超高性能,支持SVE | 數據中心、AI訓練 |
2.5 定制 ARM 核心
廠商 | 核心名稱 | 基于架構 | 應用 |
---|---|---|---|
Apple | M1 / M2 / M3 系列 | 自研 ARM64 架構 | Mac、iPhone、iPad |
Qualcomm | Kryo | 基于 Cortex-A + 自研調優 | 手機SoC |
Samsung | Exynos M 系列(已停產) | 基于 ARMv8 | 旗艦手機 |
Amazon | Graviton | Neoverse N1/N2 修改 | AWS 云計算 |
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3 架構對照和roadmap
ARM 架構對照表
架構版本 | 支持指令集 | 對應核心 |
---|---|---|
ARMv6 | 32位 ARM | Cortex-M0等早期 |
ARMv7 | 32位 ARM + Thumb-2 | Cortex-M3/A7/A9等 |
ARMv8-A | 64位 AArch64 + 兼容AArch32 | Cortex-A53, A57, A72等 |
ARMv9 | 安全增強,SVE支持 | Cortex-A510/A710/X2等 |
未來的計劃
年份 | 核心代號 | 架構 | 特點 |
---|---|---|---|
2023 | Cortex-X4 / A720 / A520 | ARMv9.2 | 更高性能/Watt,支持CSS |
2024 | Cortex-X5 / A730 | ARMv9.3 | 增強SVE2,AI/ML優化 |
2025 | Cortex-X6 / Neoverse V3 | ARMv9.4 | 針對AI/服務器的進一步優化 |
2026 | ARMv10 架構(預期) | 支持全量SVE,AI加速硬件融合 |
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4 實例
RK3588
發布于2021年底
四核ARM Cortex-A76@2.4GHz + 四核ARM Cortex-A55@1.8GHz
看來是2018的A76和?2017的A55。。。
麒麟9000
發布于2020
1×Cortex-A77 @ 3.13 GHz + 3×A77 @ 2.54 GHz + 4×A55 @ 2.05 GHz
?2019發布的A77和2017的A55。
天璣9400
發布于2024
1個3.626GHz Cortex-X925超大核、3個3.3GHz Cortex-X4超大核與4個2.4GHz Cortex-A720大核
X925是2024發布的。Cortex-X4和Cortex-A720是2023發布的。
感覺最強的算力目前還是主要用在手機上了,IOT基本上落后2,3年的樣子。。。