ARM處理器簡介

　　其中ARM/MIPS/PowerPC均是基於精簡指令集機器處理器的架構；

　　X86則是基於複雜指令集的架構，Atom是x86或者是x86指令集的精簡版。

　　根據各種新聞，Android在支持各種處理器的現狀：

　　ARM+Android 最早發展、完善的支持，主要在手機市場、上網本、智能等市場；

　　X86+Android 有比較完善的發展。有ATOM+Android的上網本，且支持Atom+Android 和 Atom+Window7雙系統；

　　MIPS+Android 目前在移植、完善過程中；

　　PowerPC+Android 目前在移植、完善過程中。

ARM系列

　　ARM架構，過去稱作進階精簡指令集機器（Advanced RISC Machine，更早稱作：Acorn RISC Machine），是一個32位精簡指令集（RISC）處理器架構，其廣泛地使用在許多嵌入式系統設計。由於節能的特點，ARM處理器非常適用於行動通訊領域，符合其主要設計目標為低耗電的特性。

　　在今日，ARM家族佔了所有32位嵌入式處理器75%的比例，使它成為佔全世界最多數的32位架構之一。ARM處理器可以在很多消費性電子產品上看到，從可攜式裝置（PDA、行動電話、多媒體播放器、掌上型電子遊戲，和計算機）到電腦外設（硬碟、桌上型路由器）甚至在導彈的彈載計算機等軍用設施中都有他的存在。在此還有一些基於ARM設計的派生產品，重要產品還包括Marvell的XScale架構和德州儀器的OMAP系列。

　　優勢：價格低；能耗低；

　　ARM 授權方式：ARM 公司本身並不靠自有的設計來製造或出售 CPU ，而是將處理器架構授權給有興趣的廠家。ARM 提供了多樣的授權條款，包括售價與散播性等項目。對於授權方來說，ARM 提供了 ARM 內核的整合硬體敘述，包含完整的軟體開發工具（編譯器、debugger、SDK），以及針對內含 ARM CPU 硅晶元的銷售權。對於無晶圓廠的授權方來說，其希望能將 ARM 內核整合到他們自行研發的晶元設計中，通常就僅針對取得一份生產就緒的智財核心技術（IP Core）認證。對這些客戶來說，ARM 會釋出所選的 ARM 核心的閘極電路圖，連同抽象模擬模型和測試程式，以協助設計整合和驗證。需求更多的客戶，包括整合元件製造商（IDM）和晶圓廠家，就選擇可合成的RTL（暫存器轉移層級，如 Verilog）形式來取得處理器的智財權（IP）。借著可整合的 RTL，客戶就有能力能進行架構上的最佳化與加強。這個方式能讓設計者完成額外的設計目標（如高震蕩頻率、低能量耗損、指令集延伸等）而不會受限於無法更動的電路圖。雖然 ARM 並不授予授權方再次出售 ARM 架構本身，但授權方可以任意地出售製品（如晶元元件、評估板、完整系統等）。商用晶圓廠是特殊例子，因為他們不僅授予能出售包含 ARM 內核的硅晶成品，對其它客戶來講，他們通常也保留重製 ARM 內核的權利。

生產廠商：TI （德州儀器）/Samsung（三星）/Freescale（飛思卡爾）/Marvell（馬維爾）/Nvidia（英偉達）

下面是四核ARM晶元架構圖，可以參看：

　　x86或80x86是英代爾Intel首先開發製造的一種微處理器體系結構的泛稱。

　　x86架構是重要地可變指令長度的CISC（複雜指令集電腦，Complex Instruction Set Computer）。

　　Intel Atom（中文：凌動，開發代號：Silverthorne）是Intel的一個超低電壓處理器系列。處理器採用45納米工藝製造，集成4700萬個晶體管。L2緩存為512KB，支持SSE3指令集，和VT虛擬化技術（部份型號）。

　　現時，Atom處理器系列有6個型號，全部都是屬於Z500系列。它們分別是Z500、Z510、Z520、Z530、Z540和Z550。最低端的Z500內核頻率是800MHz，FSB則是400MHz。而最高速的Z550，內核頻率則有2.0GHz，FSB則是533MHz。從Z520開始，所有的處理器都支持超線程技術，但只增加了不到10%的耗電。雙內核版本為N系列，依然採用945GC晶元組。雙內核版本仍會支持超線程技術，所以系統會顯示出有4個邏輯處理器。這個版本的兩個內核並非採用本地設計，只是簡單的將兩個單內核封裝起來。

MIPS系列

　　MIPS是世界上很流行的一種RISC處理器。MIPS的意思是「無內部互鎖流水級的微處理器」(Microprocessor without interlocked piped stages)，其機制是盡量利用軟體辦法避免流水線中的數據相關問題。它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大學Hennessy教授領導的研究小組研製出來的。MIPS公司的R系列就是在此基礎上開發的RISC工業產品的微處理器。這些系列產品為很多計算機公司採用構成各種工作站和計算機系統。

　　MIPS技術公司是美國著名的晶元設計公司，它採用精簡指令系統計算結構(RISC)來設計晶元。和英特爾採用的複雜指令系統計算結構(CISC)相比，RISC具有設計更簡單、設計周期更短等優點，並可以應用更多先進的技術，開發更快的下一代處理器。MIPS是出現最早的商業RISC架構晶元之一，新的架構集成了所有原來MIPS指令集，並增加了許多更強大的功能。MIPS自己只進行CPU的設計，之後把設計方案授權給客戶，使得客戶能夠製造出高性能的CPU。

　　1984年，MIPS計算機公司成立，開始設計RISC處理器；

　　1986年推出R2000處理器。

　　1992年，SGI收購了MIPS計算機公司。

　　1988年推R3000處理器。

　　1991年推出第一款64位商用微處器R4000；之後又陸續推出R8000（於1994年）、R10000（於1996年）和R12000（於1997年）等型號。

　　1998年，MIPS脫離SGI，成為MIPS技術公司；隨後，MIPS公司的戰略發生變化，把重點放在嵌入式系統；1998年－MIPS科技股票在美國納斯達克股票交易所公開上市

　　1999年，MIPS公司發布MIPS32和MIPS64架構標準，為未來MIPS處理器的開發奠定了基礎。新的架構集成了所有原來NIPS指令集，並且增加了許多更強大的功能。MIPS公司陸續開發了高性能、低功耗的32位處理器內核（core）MIPS324Kc與高性能64位處理器內核MIPS64 5Kc。

　　2000年，MIPS公司發布了針對MIPS32 4Kc的版本以及64位MIPS 64 20Kc處理器內核。

　　2007年8月16日－MIPS科技宣布，中科院計算機研究所的龍芯中央處理器獲得其處理器IP的全部專利和匯流排、指令集授權。

　　2007年12月20日－MIPS科技宣布，揚智科技已取得其針對先進多媒體所設計的可定製化系統單晶元（SoC）核心「MIPS32 24KEc Pro」授權。

PowerPC系列

　　PowerPC 是一種精簡指令集（RISC）架構的中央處理器（CPU），其基本的設計源自IBM（國際商用機器公司）的IBM PowerPC 601 微處理器POWER（Performance　Optimized With Enhanced RISC；《IBM Connect 電子報》2007年8月號譯為「增強RISC性能優化」）架構。二十世紀九十年代，IBM(國際商用機器公司)、Apple（蘋果公司）和Motorola（摩托羅拉）公司開發PowerPC晶元成功，並製造出基於PowerPC的多處理器計算機。PowerPC架構的特點是可伸縮性好、方便靈活。

　　PowerPC 處理器有廣泛的實現範圍，包括從諸如 Power4 那樣的高端伺服器 CPU 到嵌入式 CPU 市場（任天堂 Gamecube 使用了 PowerPC）。PowerPC 處理器有非常強的嵌入式表現，因為它具有優異的性能、較低的能量損耗以及較低的散熱量。除了象串列和乙太網控制器那樣的集成 I/O，該嵌入式處理器與「台式機」CPU 存在非常顯著的區別。

互補型的實時性(Real Time)較好的DSP架構

　　DSP是微處理器的一種,這種微處理器具有極高的處理速度.因為應用這類處理器的場合要求具有很高的實時性(Real Time)。比如通過行動電話進行通話,如果處理速度不快就只能等待對方停止說話，這一方才能通話。如果雙方同時通話，因為數字信號處理速度不夠,就只能關閉信號連接.在DSP出現之前數字信號處理只能依靠MPU(微處理器)來完成。但MPU較低的處理速度無法滿足高速實時的要求。因此，直到70年代，有人才提出了DSP的理論和演算法基礎。那時的DSP僅僅停留在教科書上，即便是研製出來的DSP系統也是由分立元件組成的，其應用領域僅局限於軍事、航空航天部門。90年代DSP發展最快，相繼出現了第四代和第五代DSP器件。現在的DSP屬於第五代產品，它與第四代相比，系統集成度更高，將DSP芯核及外圍元件綜合集成在單一晶元上。這種集成度極高的DSP晶元不僅在通信、計算機領域大顯身手，而且逐漸滲透到人們日常消費領域。

來源：eeworld

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