Architecture, Core, CPU，SOC

ARM概念梳理：Architecture, Core, CPU，SOC

作者：蜗蜗 发布于：2014-12-9 22:54 分类：ARMv8A Arch

1. 前言

本文简单梳理一下ARM有关的概念，包括ARM architecture、ARM core、ARM CPU（或MCU）以及ARM Soc。我们这些以ARM平台为主的嵌入式工程师，几乎每天都会和这些概念打交道，也似乎非常理解它们。但仔细想想，却有些说不清道不明的感觉，因而有必要整理一下思路，也就顺手记录下来了。

2. 概念梳理

1）ARM architecture

ARM architecture，是指ARM公司开发的、基于精简指令集架构（RISC, Reduced Instruction Set Computing architecture）的指令集架构（Instruction set architecture）。我们常说的ARMv7、ARMv8、ARMv8-A，就是指ARM architecture。类似的基于RISC的architecture也有很多，例如MIPS、AVR、Blackfin等等，都是这个概念。

2）ARM core

ARM core是基于ARM architecture开发出来的IP core，它是介于architecture和最终的CPU(MCU)之间的中间产品，这也是ARM商业模式的独特之处。

有两种类型的ARM core：一种是ARM公司自己发布的，如我们耳熟能详的ARM7、ARM9、ARM Cortex M3、ARM Cortex A57等等；另一种是ARM授权其它公司开发的Core，如苹果的A6/A6X等等。下面链接是维基百科上的ARM core的列表，共大家参考：

3）ARM CPU（MCU）

其它的芯片厂商，如Phillips、ST、TI等，会基于ARM公司发布的Core，开发自己的ARM处理器，这称作ARM CPU（也可称为MCU）。这些是我们工作过程中接触最多的，如LPCxxxx、STM32xxx、OMAPxxxx、S3Cxxxx等等。

4）ARM Soc

对于一些比较专业的应用场景，如视频、音频等，为了追求更小的size、更低的功耗，厂商会在芯片上，集成除处理器之外的东西，如视频编解码器、DSP等。这些集成了其它功能的芯片，称作片上系统（SOC），如TI的DM37x Video SOC。

注1：其实ARM的技术和商业模式，正体现了软件工程中抽象和封装的思想。

3. ARM 64bit

我们以一款64bit ARM CPU为例，反向阐述一下ARM处理的诞生过程，同时罗列一些学习、研究方向。

1）我们熟悉一个CPU（假设它的型号是WW9000）的第一手资料，是芯片厂家发布的Datasheet，例如WW9000_SPEC.pdf。

2）WW9000是基于ARM Cortex-A57 Core封装而来的，该ARM core的资料可以从下面链接下载

3）ARM Cortex-A57 Core又是基于ARMv8-A architecture，该结构的资料可以通过如下方式获取：

Go to ARM Infocenter and navigate through ARM architecture / Reference Manuals

注2：ARM Infocenter中资料是非常全面的，没事时可以多逛逛。

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标签: Architecture ARM core soc

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评论：

tigger 
2014-12-10 13:05

所以高通的芯片是高通拿到ARM的IP core lincense然后自己做出来的一个ARM Core，指令集跟拿到的那IP core的指令集兼容。但是有自己的独特的东东 
其他的公司比如国内的芯片公司，都是拿的完整的ARM core，然后自己封装出来一个ARM CPU.所谓的CPU就是ARM CORE+其他总线啊，外设啊。等等。

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tigger 
2014-12-10 13:06

@tigger：当然对于高通比如8916,光有ARM core还不行，还是要有外设组成一个CPU.这个8916应该是个ARM CPU.

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tigger 
2014-12-10 13:19

@tigger：这里cpu 跟soc的区别我有点搞不懂了。。。

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wowo 
2014-12-10 14:05

@tigger：是的，你看维基上给出来的那个表格，高通比较有技术含量，买的是IP core的授权，而不是ARM core的授权。 
对于CPU和SOC，其实界限不是特别明显，这取决于厂商怎么定义。如果严格定义，CPU应该只负责取指、执行、存储、读取。从这个角度看，主流CPU都是SOC，因为里面包了很多之外的东西，但厂商却不那么叫。 
另外，有一些很明显的chip，它可以包含1个ARM core和1个DSP，这一定是SOC了。

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tigger 
2014-12-10 16:36

@wowo：领教了。