ARM Cortex A7 επεξεργαστή: χαρακτηριστικά και σχόλια

ARM Cortex A7 . Σε αυτό το άρθρο θα μιλήσουμε για την αρχιτεκτονική του επεξεργαστή ARM Cortex A7. προϊόντων ημιαγωγών που βασίζονται σε αυτό μπορεί να βρεθεί σε έξυπνα τηλέφωνα, routers, υπολογιστές tablet και άλλες κινητές συσκευές, όπου ήταν μέχρι πρόσφατα κατέλαβαν την πρώτη θέση σε αυτό το τμήμα της αγοράς. Τώρα σταδιακά αντικατασταθεί από πιο νέο και φρέσκο λύσεις επεξεργαστή.

Σύντομες πληροφορίες σχετικά με την ARM εταιρείας

началась в 1990 году, когда она была основана Робином Саксби. Ιστορία των εταιρειών ARM άρχισε το 1990, όταν ιδρύθηκε από τον Robin Saxby. Ίδια βάση για τη δημιουργία του ήταν μια νέα αρχιτεκτονική μικροεπεξεργαστών. , то после образования данной компании появилась достойная альтернатива в виде RISC. Πριν από αυτό δεσπόζουσα θέση στην αγορά x86 CPU κατεχόμενα ή CISC, μετά τη σύσταση της εταιρίας εμφανίστηκε ως άξια εναλλακτική λύση στο RISC. Στην πρώτη περίπτωση, η εφαρμογή του κώδικα μειώθηκε σε 4 βήματα:

1. Παρασκευή των οδηγιών μηχανής.

2. Εκτέλεση της μικροκώδικα μετατροπής.

3. Η λήψη μικρο-εντολές.

4. Σταδιακή εφαρμογή των μικρο-εντολές.

сновная же идея архитектуры RIS С состояла в том, что обработку программного кода можно свести к 2 этапам: SIC ίδια αρχιτεκτονική ιδέα ΥΠΕΝ συνίσταται στο γεγονός ότι η επεξεργασία του κώδικα του προγράμματος μπορεί να συνοψιστεί σε 2 στάδια:

1. RISC- инструкций. οδηγίες παρασκευής RISC-.

2. RISC- инструкций. RISC- οδηγίες επεξεργασίας.

ак в первом, так и во втором случае есть как плюсы, так и существенные недостатки. Ωχ στην πρώτη και στη δεύτερη περίπτωση, υπάρχουν δύο πλεονεκτήματα και σημαντικές ελλείψεις. RISC ( в том числе и ARM Cortex A7 , представленная 2011 году) — рынок мобильных устройств. x86 κέρδισε με επιτυχία την αγορά ηλεκτρονικών υπολογιστών, καθώς και RISC (συμπεριλαμβανομένης της ARM Cortex A7, θεσπίστηκε το 2011) - η αγορά για τις κινητές συσκευές.

Η ιστορία της αρχιτεκτονικής Cortex A7. Βασικά χαρακτηριστικά

Κατά την εκτέλεση των «Cortex A8» ως βάση για «Cortex A7.» Η βασική ιδέα του κυρίου του έργου σε αυτή την περίπτωση ήταν να διασφαλίσει, να αυξήσει την παραγωγικότητα και να βελτιώσει σημαντικά την ενεργειακή απόδοση των λύσεων επεξεργασίας. . Αυτό είναι ό, τι τελικά συνέβη, την ARM οι μηχανικοί της εταιρείας. Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό σε αυτή την περίπτωση ήταν ότι υπήρχε μια ευκαιρία για τη δημιουργία ενός τεχνολογία επεξεργαστή big.LITTLE. Δηλαδή, το τσιπ ημιαγωγών μπορεί να περιλαμβάνει μια υπολογιστική μονάδα 2. Ένας από αυτούς είχε ως στόχο την επίλυση των πιο απλές εργασίες με την ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας και, κατά κανόνα, σε αυτόν τον ρόλο, και να εκτελούνται «Cortex A7» πυρήνα. Η δεύτερη σχεδιάστηκε για να τρέξει πιο πολύπλοκο λογισμικό και με βάση τις μονάδες υπολογιστών «Cortex A15» και «Α17 Cortex». Επίσημα «Cortex A7» παρουσιάστηκε, όπως αναφέρθηκε νωρίτερα, το 2011. Λοιπόν, ο πρώτος επεξεργαστής ARM Cortex A7 είδε το φως χρόνο αργότερα, δηλαδή το 2012.

τεχνολογία παραγωγής

Αρχικά, τα προϊόντα ημιαγωγών που βασίζονται παράγεται με τεχνολογία Α7 65 διαδικασία nm. Τώρα αυτή η τεχνολογία είναι απελπιστικά ξεπερασμένο. Στο μέλλον, κυκλοφόρησε δύο γενιές Α7 πρότυπα επεξεργαστές είσοδος για 40 nm και 32 nm. Αλλά τώρα έχουν καταστεί άνευ αντικειμένου. Τα πιο πρόσφατα μοντέλα της CPU που βασίζονται σε αυτή την αρχιτεκτονική γίνεται ήδη με ρυθμό 28 nm, και ότι μπορούν ακόμα να βρεθούν για την πώληση. Περαιτέρω μετάβαση σε νέες τεχνολογικές διεργασίες στους νέους κανόνες εισδοχής και ξεπερασμένες αρχιτεκτονική αναμένουμε μετά βίας αξίζει τον κόπο. Μάρκες με βάση το Α7 είναι πλέον καταληφθεί από τους πιο προϋπολογισμό τμήμα της αγοράς των κινητών συσκευών και σταδιακά αντικαθιστούν τα gadgets που έχουν ήδη βάσει της Α53, το οποίο είναι σχεδόν τις ίδιες παραμέτρους ενέργεια έχει υψηλότερο επίπεδο απόδοσης.

Αρχιτεκτονική πυρήνα μικροεπεξεργαστή

1, 2, 4 ή 8 πυρήνες μπορούν να συμπεριληφθούν στη CPU βασίζεται στην ARM Cortex Α7. Χαρακτηριστικά των επεξεργαστών στην τελευταία αυτή περίπτωση, υποδεικνύουν ότι η δομή του τσιπ είναι ουσιαστικά 2 έως 4 σύμπλεγμα πυρήνα. 2-3, ο επεξεργαστής προϊόντα entry-level βασίζονται σε τσιπ με 1 im ή 2 modules υπολογιστή. Το μέσο επίπεδο διαρκεί 4-πυρήνα λύσεις. Λοιπόν, η κατηγορία premium ήταν 8-core chips. Κάθε πυρήνας μικροεπεξεργαστή που βασίζονται σε αυτή την αρχιτεκτονική περιλαμβάνει τις ακόλουθες ενότητες:

• лок обработки чисел с плавающей запятой ( FPU). επεξεργασία κλειδαριά Β κινητής υποδιαστολής (FPU).

• Cache Level 1.

• NEON для оптимизации работы ЦПУ. μονάδα NEON για τη βελτιστοποίηση της CPU.

• ARMv7. ARMv7 μονάδα υπολογιστών.

Υπήρχαν, επίσης, τα εξής κοινά στοιχεία για όλες τις πυρήνων της CPU:

• Cache L2.

• Μονάδα Πυρήνες ελέγχου CoreSight.

• λεωφορείο ελεγκτή Διαχείρισης Δεδομένων AMBA με το bit των 128 bits.

δυνατή συχνότητα

Η μέγιστη τιμή για ένα δεδομένο συχνότητας ρολογιού της αρχιτεκτονικής μικροεπεξεργαστή μπορεί να ποικίλει από 600 MHz έως τα 3 GHz. Επίσης, σημειώστε ότι αυτή η παράμετρος που καθορίζει το μέγιστο αντίκτυπο στην απόδοση ενός αλλαγές του συστήματος του υπολογιστή. Όπου η συχνότητα επηρεάζει άμεσα τρεις παράγοντες:

• πρόβλημα δυσκολία που πρέπει να επιλυθούν.

• Ο βαθμός του λογισμικού βελτιστοποίησης για multithreading.

• Η τρέχουσα τιμή της θερμοκρασίας τσιπ ημιαγωγού.

Ως παράδειγμα θεωρούμε τη λειτουργία αλγόριθμο τσιπ MT6582, η οποία βασίζεται στην Α7 και περιλαμβάνει τέσσερις υπολογιστικές μονάδες που αλλάζει συχνοτήτων από 600 MHz έως 1,3 GHz. Στην κατάσταση αναμονής, έχει η μονάδα επεξεργασίας μπορεί να είναι μόνο μία μόνο υπολογιστική μονάδα, και λειτουργεί στην χαμηλότερη δυνατή συχνότητα των 600 MHz. Μια παρόμοια κατάσταση στην περίπτωση όπου θα ξεκινήσει η απλή εφαρμογή για το κινητό gadget. Αλλά όταν ο κατάλογος των καθηκόντων εμφανίζονται χρήση πόρων παιχνίδι με βελτιστοποιημένες για multithreading, θα γυρίσει αυτόματα στο έργο όλων των 4 της μονάδας επεξεργασίας κώδικα σε συχνότητα 1,3 GHz. Δεδομένου ότι οι περισσότερες θερμό πυρήνα θέρμανσης CPU θα μειώσει τη συχνότητα ή ακόμη και απενεργοποιημένη. Από τη μία πλευρά, αυτή η προσέγγιση παρέχει energoeffektivnst, και το άλλο - το τσιπ αποδεκτό επίπεδο απόδοσης.

Προσωρινή μνήμη

Μόνο 2 επίπεδο της προσωρινής μνήμης που προβλέπει η ARM Cortex A7. Χαρακτηριστικά του τσιπ ημιαγωγού, με τη σειρά του, το σημείο στο γεγονός ότι το πρώτο επίπεδο είναι υποχρεωτική χωρίζεται σε 2 ίσα μέρη. должна хранить данные, а другая — инструкции. Ένας από αυτούς είναι να αποθηκεύουν τα δεδομένα, και το άλλο - τις οδηγίες. азмер кеша на 1-ом уровне по спецификациям может быть равен 64 Кб. Περίληψη σ Διαστάσεις μνήμη cache προδιαγραφές 1ο επίπεδο μπορεί να είναι ίσο με 64 KB. Ως αποτέλεσμα, έχουμε 32 KB για τα δεδομένα και 32 KB για τον κωδικό. е ть от конкретной модели ЦПУ. επίπεδο Cache 2 σε αυτή την περίπτωση θα εξαρτάται από τα συγκεκριμένα μοντέλα του ηλεκτρονικού επεξεργαστή. Το μικρότερο ποσό από αυτό μπορεί να είναι 0 MB (δηλ, απουσιάζει) και το μεγαλύτερο - 4ΜΒ.

Η RAM ελεγκτή. χαρακτηριστικά της

Ενσωματωμένο RAM ελεγκτής είναι εξοπλισμένος με οποιαδήποτε ARM επεξεργαστή Cortex Α7. χαρακτηριστικά των τεχνικό σχέδιο δείχνουν ότι έχει σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε συνδυασμό με το πρότυπο RAM LPDDR3. Συνιστώμενη λειτουργία μνήμης συχνότητας στην περίπτωση αυτή είναι ίση με 1066 MHz και 1333 MHz. Το μέγιστο μέγεθος της μνήμης RAM, η οποία μπορεί να δει κανείς στην πράξη, για το δεδομένο μοντέλο του τσιπ είναι 2 GB.

ενσωματωμένη κάρτα γραφικών

Όπως ήταν αναμενόμενο, οι συσκευές μικροεπεξεργαστή δεδομένων έχει ένα ενσωματωμένο υποσύστημα γραφικών. рекомендует использовать в сочетании с этим ЦПУ графическую карту собственной разработки Mali - 400MP2 . Η εταιρεία παραγωγής ARM συνιστά τη χρήση του σε συνδυασμό με την κάρτα CPU γραφικών δική της ανάπτυξη Μάλι - 400MP2. Αλλά η απόδοσή της είναι τις περισσότερες φορές δεν είναι αρκετό για να απελευθερώσουν το δυναμικό των συσκευών μικροεπεξεργαστή. Ως εκ τούτου τσιπ προγραμματιστές που χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με την πιο αποδοτική κάρτα με τσιπ, για παράδειγμα, Υδραυλικό VR6200.

χαρακτηριστικά του λογισμικού

Τρεις τύποι των λειτουργικών συστημάτων έχει ως στόχο την επεξεργαστές ARM:

• от поискового гиганта Google. Android από την αναζήτηση γίγαντας Google.

• от APPLE. iOS από την Apple.

• от «Майкрософт». Windows Mobile από την "Microsoft".

Όλα τα άλλα είναι το λογισμικό σύστημα δεν έχει ακόμη λάβει ευρεία διανομή. Το μεγαλύτερο μερίδιο στην αγορά του εν λόγω λογισμικού δεν είναι δύσκολο να μαντέψει, παίρνει το Android. Αυτό το σύστημα έχει ένα απλό και διαισθητικό interface της συσκευής και με βάση αυτό είναι πολύ αρχικό επίπεδο και πολύ προσιτές. Πριν από την έκδοση 4.4 χωρίς αποκλεισμούς, ήταν 32-bit, και με 5.0 υποστηρίζει τώρα 64-bit computing. , в том числе и ARM Cortex A7. Αυτό το λειτουργικό σύστημα με επιτυχία λειτουργεί σε οποιαδήποτε αρχιτεκτονική της οικογένειας επεξεργαστών RISC, συμπεριλαμβανομένης της ARM Cortex A7. μενού Μηχανική - είναι ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό του λογισμικού του συστήματος. Με αυτό μπορείτε να αναμορφώσουν σημαντικά τις δυνατότητες OS. Η πρόσβαση σε αυτό το ίδιο μενού μπορείτε να έχετε πρόσβαση με τη χρήση του κωδικού που η CPU για κάθε μοντέλο είναι μοναδικό.

Ένα άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό είναι το λειτουργικό σύστημα Linux - Εγκατάσταση όλων των πιθανών ενημερώσεις αυτόματα. Ως εκ τούτου, ακόμη και οι νέες ευκαιρίες που εμφανίζονται στην οικογένεια τσιπ ARM Cortex A7. Firmware μπορεί να τους προσθέσετε. Το δεύτερο σύστημα απευθύνεται σε κινητά gadgets εταιρείες APPLE. Τέτοιες συσκευές γενικά καταλαμβάνουν ένα ασφάλιστρο - τμήμα και έχουν αντίστοιχα επίπεδα απόδοσης και κόστους. пока не получила большого распространения. Τελευταία OS Windows Mobile πρόσωπο δεν έχει λάβει ακόμα ευρείας διανομής. Συσκευές που βασίζονται σε αυτό είναι, σε κάθε τομέα της κινητής gadgets, αλλά αυτό μικρή ποσότητα εφαρμογής λογισμικού σε αυτή την περίπτωση είναι ο περιοριστικός παράγοντας για τον πολλαπλασιασμό του.

μοντέλα επεξεργαστών

Η πιο διαθέσιμη και λιγότερο παραγωγικές σε αυτή την περίπτωση είναι 1-core chips. Η πιο διαδεδομένη μεταξύ των οποίων MT6571 έλαβε από τη βιβλιοθήκη της εταιρείας. Στο βήμα παραπάνω είναι διπλή επεξεργαστή ARM Cortex A7 Dual Core. Για παράδειγμα, MT6572 από όλα τον ίδιο κατασκευαστή. Ένα ακόμη μεγαλύτερο επίπεδο της απόδοσης που προβλέπονται Quad Core ARM Cortex A7. Η πιο δημοφιλής μάρκα από αυτή την οικογένεια είναι η MT6582, η οποία ακόμη και τώρα μπορεί να βρεθεί σε κινητές συσκευές, το αρχικό επίπεδο. Λοιπόν, το μεγαλύτερο επίπεδο της απόδοσης έδωσε την 8-core επεξεργαστές, η οποία ανήκε 6595 MT.

Οι προοπτικές για την περαιτέρω ανάπτυξη

Μπορείτε ακόμα να βρεθούν στο κατάστημα ράφια των κινητών συσκευών που βασίζονται σε μονάδα επεξεργασίας ημιαγωγών με βάση 4X ARM Cortex A7. Αυτό MT6580, MT6582 και "Snapdragon 200". Όλες αυτές οι μάρκες περιλαμβάνουν τέσσερις υπολογιστική μονάδα και έχουν εξαιρετική ενεργειακή απόδοση. Επίσης, σε αυτή την περίπτωση, το κόστος είναι πολύ, πολύ μικρή. Αλλά και πάλι η καλύτερη εποχή είναι η αρχιτεκτονική του μικροεπεξεργαστή έχει τελειώσει. Peak πωλήσεις των προϊόντων με βάση υποχώρησε στο 2013-2014, όταν η αγορά για κινητές συσκευές έχει σχεδόν καμία εναλλακτική λύση. Και σε αυτή την περίπτωση μιλάμε για τον προϋπολογισμό ως συσκευή με 1 ή 2 μονάδες ηλεκτρονικών υπολογιστών και τη ναυαρχίδα των συσκευών με 8-core CPU. Αυτή τη στιγμή, σταδιακά εκτοπίζει από την αγορά «Cortex A53», το οποίο είναι ουσιαστικά μια τροποποιημένη έκδοση 64-bit του Α7. Στην περίπτωση αυτή, τα κύρια πλεονεκτήματα του προκατόχου του, έχει διατηρηθεί πλήρως, και το μέλλον είναι βέβαιο ότι πίσω από αυτό.

Η γνώμη των εμπειρογνωμόνων και των χρηστών. Ρεάλ σχόλια των chips που βασίζονται σε αυτή την αρχιτεκτονική. Πλεονεκτήματα και αδυναμίες

Φυσικά, ένα σημαντικό γεγονός για τον κόσμο των κινητών συσκευών ήταν η εμφάνιση της αρχιτεκτονικής μικροεπεξεργαστή συσκευές ARM Cortex A7. Η καλύτερη απόδειξη αυτού είναι ότι οι συσκευές που βασίζονται σε αυτό έχει πουλήσει μέχρι σήμερα πάνω από 5 χρόνια. Φυσικά, τώρα η ικανότητα της CPU με βάση το Α7 δεν είναι ήδη αρκετά ακόμη και για μεσαίου επιπέδου εργασίες, αλλά το πιο απλό κώδικα για αυτά τα τσιπ και με επιτυχία λειτουργεί σήμερα. Ο κατάλογος των εν λόγω λογισμικό περιλαμβάνει βίντεο, να ακούτε ήχο, ανάγνωση βιβλίων, πλοήγηση στο διαδίκτυο, ακόμα και τα πιο απλά παιχνίδια, σε αυτή την περίπτωση να τρέχει χωρίς κανένα πρόβλημα. Είναι σε αυτό και να επικεντρωθεί στις κορυφαίες τοπικές πύλες για κινητές συσκευές και devaysa ως τους κορυφαίους ειδικούς αυτού του σχεδίου, καθώς επίσης και τους απλούς χρήστες. Βασικά μείον A7 - είναι η έλλειψη υποστήριξης για υπολογιστές 64-bit. Αλλά τα μεγάλα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν τέλειος συνδυασμός της ενεργειακής απόδοσης και των επιδόσεων.

αποτελέσματα

это целая эпоха в мире мобильных устройств. Φυσικά, η αρχιτεκτονική ARM Cortex A7 - μια ολόκληρη εποχή στον κόσμο των κινητών συσκευών. Ήταν με την έλευση των κινητών συσκευών της, θα είναι διαθέσιμο και πολύ παραγωγική. Και το γεγονός και μόνο ότι έχει περισσότερα από 5 χρόνια που πωλούνται με επιτυχία μια άλλη απόδειξη. Αλλά αν οι πρώτες συσκευές στη βάση του είναι στη μέση και πριμοδότηση τμήματα της αγοράς, και τώρα γι 'αυτούς ήταν μόνο μια κατηγορία του προϋπολογισμού. Αυτή η αρχιτεκτονική είναι ξεπερασμένη και σταδιακά εξαφανίζονται.