ARM Cortex A7 ประมวลผล: คุณสมบัติและความคิดเห็น

ARM Cortex A7 . ในบทความนี้เราจะพูดคุยเกี่ยวกับสถาปัตยกรรมหน่วยประมวลผล ARM Cortex A7 ผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์บนพื้นฐานของมันสามารถพบได้ในโทรศัพท์สมาร์ท, เราเตอร์, เครื่องคอมพิวเตอร์แท็บเล็ตและอุปกรณ์มือถืออื่น ๆ ที่เธอเป็นจนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ ครอบครองตำแหน่งผู้นำในตลาดนี้ ตอนนี้มันจะค่อยๆถูกแทนที่ด้วยโพรเซสเซอร์ใหม่และสดมากขึ้น

ข้อมูลโดยย่อเกี่ยวกับ ARM บริษัท

началась в 1990 году, когда она была основана Робином Саксби. ประวัติความเป็นมาของ บริษัท ARM เริ่มต้นขึ้นในปี 1990 เมื่อมันถูกก่อตั้งโดยโรบินแซ็กซ์บี้ พื้นฐานเหมือนกันสำหรับการสร้างเป็นสถาปัตยกรรมไมโครโปรเซสเซอร์ใหม่ , то после образования данной компании появилась достойная альтернатива в виде RISC. ก่อนหน้านั้นตำแหน่งที่โดดเด่นในตลาด x86 CPU ครอบครองหรือ CISC หลังจากการก่อตัวของ บริษัท ที่ปรากฏว่าเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าที่จะ RISC ในกรณีแรกการดำเนินงานของรหัสที่ลดลงเป็นขั้นตอนที่ 4:

1. การจัดทำคำแนะนำการใช้เครื่อง

2. การแสดงเฟิร์มแวแปลง

3. ขอรับคำแนะนำไมโคร-

4. ดำเนินการแบ่งของไมโครคำแนะนำ-

сновная же идея архитектуры RIS С состояла в том, что обработку программного кода можно свести к 2 этапам: SIC สถาปัตยกรรมคิด RIS เดียวกันประกอบด้วยในความเป็นจริงที่การประมวลผลของรหัสโปรแกรมที่สามารถสรุปได้ใน 2 ขั้นตอน:

1. RISC- инструкций. คำแนะนำการเตรียม RISC-

2. RISC- инструкций. คำแนะนำในการประมวลผล RISC-

ак в первом, так и во втором случае есть как плюсы, так и существенные недостатки. โอ๊ยในครั้งแรกและในกรณีที่สองมีทั้งข้อดีและข้อบกพร่องอย่างมีนัยสำคัญ RISC ( в том числе и ARM Cortex A7 , представленная 2011 году) — рынок мобильных устройств. x86 ประสบความสำเร็จได้รับรางวัลตลาดคอมพิวเตอร์และ RISC (รวมถึง ARM Cortex A7 แนะนำในปี 2011) - ตลาดสำหรับอุปกรณ์มือถือ

เรื่องราวของสถาปัตยกรรม Cortex A7 คุณสมบัติที่สำคัญ

ในการปฏิบัติ "Cortex A8" เป็นพื้นฐานสำหรับ "Cortex A7." แนวคิดพื้นฐานของการพัฒนาในกรณีนี้คือเพื่อให้แน่ใจเพื่อเพิ่มผลผลิตและมีนัยสำคัญปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของโซลูชั่นการประมวลผล . นั่นคือสิ่งที่เกิดขึ้นในที่สุดวิศวกร บริษัท ARM อีกคุณสมบัติที่สำคัญในกรณีนี้ก็คือว่ามีโอกาสที่จะสร้างเทคโนโลยี CPU big.LITTLE นั่นคือชิปเซมิคอนดักเตอร์อาจรวมถึงหน่วยคอมพิวเตอร์ 2 หนึ่งในนั้นคือการมุ่งเป้าไปที่การแก้งานที่ง่ายที่สุดมีการใช้พลังงานน้อยที่สุดและเป็นกฎในบทบาทนี้และดำเนินการ "Cortex A7" แก่น ที่สองถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนมากที่สุดและขึ้นอยู่กับหน่วยประมวลผล "Cortex A15" และ "A17 Cortex" อย่างเป็นทางการ "Cortex A7" ถูกนำเสนอตามที่ได้กล่าวก่อนหน้านี้ในปี 2011 ดีโปรเซสเซอร์แรก ARM Cortex A7 เห็นปีแสงต่อมาคือในปี 2012

เทคโนโลยีการผลิต

ในขั้นต้นผลิตภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ผลิตโดย A7 เทคโนโลยีการผลิต 65 นาโนเมตร ตอนนี้เทคโนโลยีนี้จะล้าสมัยอย่างไร้ความหวัง ในอนาคตก็ถูกปล่อยออกมาสองรุ่น A7 มาตรฐานการประมวลผลสำหรับการสมัครเข้า 40 นาโนเมตรและ 32 นาโนเมตร แต่ตอนนี้พวกเขาได้กลายเป็นที่ไม่เกี่ยวข้อง รุ่น CPU ล่าสุดขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมนี้ทำอยู่แล้วในอัตรา 28 นาโนเมตรและที่พวกเขายังสามารถพบได้สำหรับการขาย การเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมกับกระบวนการเทคโนโลยีใหม่ในการกฎระเบียบใหม่ของการรับสมัครและสถาปัตยกรรมเก่าคาดว่าแทบจะไม่คุ้มค่า ชิปบนพื้นฐานของ A7 ถูกครอบครองโดยขณะนี้ในส่วนของงบประมาณที่มากที่สุดของตลาดของโทรศัพท์มือถือและพวกเขาจะค่อยๆเปลี่ยนแกดเจ็ตที่อยู่บนพื้นฐานของ A53 ซึ่งเป็นเกือบพารามิเตอร์พลังงานเดียวกันมีระดับประสิทธิภาพสูงกว่า

สถาปัตยกรรมไมโครโปรเซสเซอร์

1, 2, 4 หรือ 8 แกนอาจรวมอยู่ในซีพียูขึ้นอยู่กับ ARM Cortex A7 ลักษณะของตัวประมวลผลในกรณีหลังนี้แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างของชิปเป็นหลัก 2-4 นิวเคลียสคลัสเตอร์ 2-3, หน่วยประมวลผลผลิตภัณฑ์รายการระดับขึ้นอยู่กับชิปที่มี 1 หรือ 2 im โมดูลคอมพิวเตอร์ ระดับเฉลี่ยจะใช้เวลาแก้ปัญหา 4-core ดีส่วนพรีเมี่ยมเป็นชิป 8-core แกนไมโครโปรเซสเซอร์แต่ละขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมนี้รวมถึงโมดูลดังต่อไปนี้:

• лок обработки чисел с плавающей запятой ( FPU). การประมวลผล B ล็อคจุดลอยตัว (FPU)

• แคชระดับ 1

• NEON для оптимизации работы ЦПУ. หน่วยนีออนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของ CPU

• ARMv7. โมดูลคอมพิวเตอร์ ARMv7

นอกจากนั้นยังมีส่วนประกอบที่พบต่อไปนี้สำหรับนิวเคลียสทั้งหมดในซีพียู:

• แคช L2

• นิวเคลียสหน่วยการควบคุม CoreSight

• รถบัสจัดการข้อมูลควบคุม AMBA กับบิตของ 128 บิต

ความถี่ที่เป็นไปได้

ค่าสูงสุดสำหรับความถี่สัญญาณนาฬิกาที่กำหนดของสถาปัตยกรรมไมโครโปรเซสเซอร์อาจแตกต่างจาก 600 MHz ถึง 3 GHz นอกจากนี้ทราบว่าพารามิเตอร์นี้ซึ่งระบุผลกระทบสูงสุดต่อประสิทธิภาพการทำงานของการเปลี่ยนแปลงระบบคอมพิวเตอร์ ประเด็นความถี่มีผลโดยตรงต่อปัจจัยที่สาม:

• ปัญหาความยากลำบากที่จะแก้ไข

• ระดับของซอฟต์แวร์เพิ่มประสิทธิภาพสำหรับมัลติเธรด

• มูลค่าปัจจุบันของอุณหภูมิชิปเซมิคอนดักเตอร์

ตัวอย่างเช่นเราพิจารณาชิป MT6582 การดำเนินการขั้นตอนวิธีการซึ่งอยู่บนพื้นฐาน A7 และรวมถึงสี่หน่วยคำนวณการเปลี่ยนแปลงความถี่ 600 MHz ถึง 1.3 GHz ในโหมดการใช้งานก็มีหน่วยประมวลผลอาจจะเป็นแค่เพียงหนึ่งหน่วยคอมพิวเตอร์และจะดำเนินการบนคลื่นความถี่ที่เป็นไปได้ต่ำสุดของ 600 MHz สถานการณ์ที่คล้ายกันคือในกรณีที่โปรแกรมที่ง่ายบนอุปกรณ์มือถือจะเปิดตัว แต่เมื่อรายการของงานที่ปรากฏของเล่น resource- กับการเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับ multithreading โดยอัตโนมัติจะเปิดการทำงานของทั้ง 4 หน่วยประมวลผลโค้ดที่ความถี่ 1.3 GHz เป็นส่วนใหญ่ร้อนหลักความร้อนของ CPU จะลดความถี่หรือแม้กระทั่งปิด ในมือข้างหนึ่งวิธีการนี้ให้ energoeffektivnst และอื่น ๆ - ชิประดับที่ยอมรับได้ของการปฏิบัติงาน

หน่วยความจำแคช

เพียง 2 ระดับแคชไว้ใน ARM Cortex A7 ลักษณะของชิปเซมิคอนดักเตอร์ในที่สุดก็ชี้ไปที่ความจริงที่ว่าในระดับแรกมีผลบังคับใช้แบ่งออกเป็น 2 ครึ่งเท่ากัน должна хранить данные, а другая — инструкции. หนึ่งในนั้นคือการจัดเก็บข้อมูลและอื่น ๆ - คำแนะนำ азмер кеша на 1-ом уровне по спецификациям может быть равен 64 Кб. ข้อมูลอย่างย่อ P ขนาดแคชข้อกำหนดระดับ 1 อาจจะเท่ากับ 64 กิโลไบต์ เป็นผลให้เราได้รับ 32 กิโลไบต์สำหรับข้อมูลและ 32 กิโลไบต์สำหรับรหัส е ть от конкретной модели ЦПУ. ระดับแคช 2 ในกรณีนี้จะขึ้นอยู่กับรุ่นของ CPU โดยเฉพาะอี จำนวนเงินที่เล็กที่สุดของมันอาจเป็น 0 MB (เช่นขาด) และใหญ่ที่สุด - 4MB

แรมควบคุม คุณลักษณะของมัน

Built-in RAM ควบคุมเป็นอุปกรณ์ที่มีหน่วยประมวลผลใด ๆ ARM Cortex A7 ลักษณะของ แผนทางเทคนิคแสดงให้เห็นว่ามันถูกออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกับมาตรฐาน RAM LPDDR3 การดำเนินงานหน่วยความจำความถี่แนะนำในกรณีนี้จะมีค่าเท่ากับ 1066 MHz และ 1333 MHz ขนาดสูงสุดของ RAM ซึ่งสามารถมองเห็นได้ในทางปฏิบัติสำหรับรูปแบบที่กำหนดของชิปเป็น 2 GB

กราฟิกแบบบูรณาการ

คาดว่าจะเป็นอุปกรณ์ข้อมูลไมโครโปรเซสเซอร์มีระบบย่อยกราฟิกแบบบูรณาการ рекомендует использовать в сочетании с этим ЦПУ графическую карту собственной разработки Mali - 400MP2 . บริษัท ผลิต ARM แนะนำให้คุณใช้ร่วมกับกราฟิกการ์ด CPU การพัฒนาตัวเองของมะลิ - 400MP2 แต่ประสิทธิภาพการทำงานส่วนใหญ่มักจะไม่เพียงพอที่จะปลดปล่อยศักยภาพของอุปกรณ์ไมโครโปรเซสเซอร์ ดังนั้นนักพัฒนาชิปที่ใช้ร่วมกับบัตรชิปมีประสิทธิภาพมากขึ้นเช่น VR6200 พลังงาน

คุณสมบัติของซอฟต์แวร์

สามประเภทของระบบปฏิบัติการที่มีวัตถุประสงค์ที่จะประมวลผล ARM:

• от поискового гиганта Google. หุ่นยนต์จากการค้นหาของ Google ยักษ์

• от APPLE. iOS จาก Apple

• от «Майкрософт». Windows Mobile จาก "ไมโครซอฟท์"

ทุกสิ่งทุกอย่างเป็นซอฟต์แวร์ระบบยังไม่ได้รับการกระจายกว้าง หุ้นที่ใหญ่ที่สุดในตลาดของซอฟต์แวร์ดังกล่าวไม่ได้เป็นเรื่องยากที่จะคาดเดาก็จะใช้เวลาของ Android ระบบนี้มีอุปกรณ์อินเตอร์เฟซที่เรียบง่ายและใช้งานง่ายและอยู่บนพื้นฐานของการจะเป็นระดับเริ่มต้นมากและสามารถเข้าถึงได้มาก ก่อนที่จะมีรุ่น 4.4 รวมมันเป็นแบบ 32 บิตและมี 5.0 ขณะนี้สนับสนุนการประมวลผลแบบ 64 บิต , в том числе и ARM Cortex A7. ระบบปฏิบัติการนี้จะประสบความสำเร็จในการทำงานในซีพียูสถาปัตยกรรม RISC ครอบครัวใดรวมทั้ง ARM Cortex A7 เมนูเครื่องกล - เป็นอีกหนึ่งคุณลักษณะที่สำคัญของซอฟต์แวร์ระบบ ด้วยคุณสามารถกำหนดค่าอย่างมีนัยสำคัญจากคุณลักษณะของระบบปฏิบัติการ การเข้าถึงเมนูเดียวกันนี้สามารถเข้าถึงได้โดยใช้รหัสที่ CPU สำหรับแต่ละรูปแบบจะไม่ซ้ำกัน

อีกคุณสมบัติที่สำคัญคือระบบปฏิบัติการลินุกซ์ - ติดตั้งโปรแกรมปรับปรุงที่เป็นไปได้ทั้งหมดโดยอัตโนมัติ ดังนั้นแม้โอกาสใหม่ปรากฏในครอบครัวชิป ARM Cortex A7 เฟิร์มแวสามารถเพิ่ม ระบบที่สองคือการมุ่งเป้าไปที่มือถือของแกดเจ็ต บริษัท APPLE อุปกรณ์ดังกล่าวโดยทั่วไปครอบครองพรีเมี่ยม - เซ็กเมนต์และมีระดับที่เกี่ยวข้องของผลการดำเนินงานและค่าใช้จ่าย пока не получила большого распространения. ระบบปฏิบัติการล่าสุด Windows Mobile ใบหน้ายังไม่ได้รับการกระจายกว้าง อุปกรณ์บนพื้นฐานของมันก็คือในส่วนของแกดเจ็ตมือถือใด ๆ แต่ที่จำนวนเงินขนาดเล็กของการประยุกต์ใช้ซอฟแวร์ในกรณีนี้เป็นปัจจัย จำกัด สำหรับการแพร่กระจายของมัน

รุ่นหน่วยประมวลผล

ที่มีอยู่มากที่สุดและน้อยมีประสิทธิผลในกรณีนี้เป็นชิป 1-core แพร่หลายมากที่สุดในหมู่พวกเขาได้รับจาก MT6571 ห้องสมุด บริษัท ในขั้นตอนดังกล่าวเป็นคู่ซีพียู ARM Cortex A7 Dual Core ตัวอย่างเช่น MT6572 จากทั้งหมดของผู้ผลิตรายเดียวกัน ระดับมากยิ่งขึ้นจากผลการดำเนินงานที่ให้บริการ Quad Core ARM Cortex A7 ชิปที่นิยมมากที่สุดจากครอบครัวนี้คือ MT6582 ซึ่งแม้ตอนนี้สามารถพบได้ใน gadgets มือถือในระดับเริ่มต้น ดีในระดับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของประสิทธิภาพการทำงานให้ซีพียู 8 คอร์ซึ่งเป็นของ 6595 มอนแทนา

อนาคตสำหรับการพัฒนาต่อไป

คุณยังสามารถพบได้บนชั้นเก็บอุปกรณ์มือถือซึ่งจะขึ้นอยู่กับหน่วยประมวลผลเซมิคอนดักเตอร์บนพื้นฐานของ 4X ARM Cortex A7 MT6580 นี้ MT6582 และ "Snapdragon 200" ทั้งหมดของชิปเหล่านี้รวมถึงหน่วยคอมพิวเตอร์สี่และมีประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีเยี่ยม นอกจากนี้ในกรณีนี้ค่าใช้จ่ายเป็นอย่างเจียมเนื้อเจียมตัวมาก แต่ก็ยังคงดีที่สุดของครั้งเป็นสถาปัตยกรรมไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีมากกว่า ยอดขายของผลิตภัณฑ์บนพื้นฐานของมันลดลงไป 2013-2014 เมื่อตลาดสำหรับ gadgets มือถือเธอมีแทบไม่มีทางเลือก และในกรณีนี้เรากำลังพูดถึงงบประมาณที่เป็นอุปกรณ์ที่มี 1 หรือ 2 โมดูลคอมพิวเตอร์และแกดเจ็ตเรือธงกับ CPU 8-core ในขณะที่มันค่อยๆแทนที่ตลาด "Cortex A53" ซึ่งเป็นหลักรุ่น 64 บิตแก้ไขของ A7 ในกรณีนี้ข้อได้เปรียบหลักของบรรพบุรุษของมันได้เก็บรักษาไว้ทั้งหมดและในอนาคตอย่างแน่นอนที่อยู่เบื้องหลังมัน

ความเห็นของผู้เชี่ยวชาญและผู้ใช้ ความคิดเห็นที่แท้จริงของชิปที่ใช้สถาปัตยกรรมนี้ จุดแข็งและจุดอ่อน

แน่นอนว่าเป็นเหตุการณ์ที่สำคัญสำหรับโลกของโทรศัพท์มือถือที่ได้รับการเกิดขึ้นของสถาปัตยกรรมไมโครโปรเซสเซอร์ ARM Cortex A7 อุปกรณ์ หลักฐานที่ดีที่สุดของที่นี่คืออุปกรณ์ที่อยู่บนพื้นฐานของมันมีขายที่ประสบความสำเร็จมากขึ้นกว่า 5 ปี แน่นอนว่าตอนนี้กำลังการผลิตของ CPU บนพื้นฐานของ A7 ที่มีอยู่แล้วไม่เพียงพอแม้สำหรับงานระดับกลาง แต่รหัสที่ง่ายที่สุดในชิปดังกล่าวและจะประสบความสำเร็จในการทำงานในวันนี้ รายชื่อของซอฟต์แวร์ดังกล่าวรวมถึงวิดีโอฟังเสียงอ่านหนังสือ, การท่องเว็บและแม้กระทั่งของเล่นที่ง่ายที่สุดในกรณีนี้เพื่อให้ทำงานได้โดยไม่มีปัญหาใด ๆ มันเป็นเกี่ยวกับเรื่องนี้และมุ่งเน้นพอร์ทัลเฉพาะชั้นนำที่ทุ่มเทให้กับแกดเจ็ตโทรศัพท์มือถือและ devaysa เป็นผู้เชี่ยวชาญชั้นนำของแผนนี้เช่นเดียวกับผู้ใช้สามัญ คีย์ A7 ลบ - คือการขาดการสนับสนุนสำหรับการประมวลผลแบบ 64 บิต แต่ข้อได้เปรียบที่สำคัญ ได้แก่ การผสมผสานที่ลงตัวของประสิทธิภาพการใช้พลังงานและประสิทธิภาพการทำงาน

ผล

это целая эпоха в мире мобильных устройств. ของหลักสูตรสถาปัตยกรรมของ ARM Cortex A7 - เป็นยุคทั้งในโลกของโทรศัพท์มือถือ มันเป็นกับการถือกำเนิดของอุปกรณ์มือถือได้กลายเป็นที่มีอยู่และการผลิตค่อนข้าง และความจริงเพียงว่ามันมีมากกว่า 5 ปีที่ประสบความสำเร็จในการขายหลักฐานอื่น แต่ถ้าแกดเจ็ตแรกที่ฐานของมันอยู่ในกลุ่มกลางและพรีเมี่ยมของตลาดและตอนนี้สำหรับพวกเขาเป็นเพียงระดับงบประมาณ สถาปัตยกรรมนี้เป็นล้าสมัยและจะค่อยๆหายไป