憑啥一統移動江湖？ARM靠的就是這4大「金牌打手」

別看ARM不起眼，但大到手機平板，小到智能電錶，除了PC，幾乎所有具備計算能力的移動/電子設備都已經被ARM征服。而ARM用於統治萬物的基石，就是手下的4個金牌打手。

舉個栗子。最早被應用在智能手機身上的處理器，就來自基於ARMv6指令集設計的ARM11架構，比如第一代iPhone搭載的三星S5L8900、HTC G1搭載的高通MSM7201就都是基於ARM11架構定製。

隨著消費者對智能手機性能的期望值越來越高，ARM從ARMv7指令集開始引入全新的「Cortex+X」冠名方式，讓手機處理器架構的定位和性能變得更加直觀。

ARM Cortex架構系列可謂「能屈能伸」的典範，它能提供非常廣泛的可擴展性能選項，設計人員有機會在多種選項中選擇最適合自身應用的內核，從而獲得更好的能耗比、靈活性和成本控制。

針對不同領域，ARM將旗下的Cortex內核細分為了三大家族：針對開放系統的「Cortex-A」、面向嵌入式系統的「Cortex-R」和主打各種微控制器的「Cortex-M」。

同時，ARM還可以提供與Cortex架構配套打包的Mali系列GPU方案，共同構成了ARM旗下的4個「金牌打手」。

Cortex-A

Cortex-A系列又稱「應用處理器」（Application Processors），它是面向移動計算，如智能手機、平板電腦和伺服器市場定製的高端處理器內核，支持包括Linux、Android、Windows和iOS等系統必須的內存管理單元（MMU），也是與我們接觸最為密切的存在。

ARM Cortex-A存在4個關鍵時間節點。第1個節點是Cortex-A9開啟了多核時代的大門，但同時也讓Cortex-A9與高性能、高發熱和高功耗划上了等號；第2個節點是Cortex-A7和Cortex-A15架構與big.LITTLE「大小核」技術的出現，造就了更靈活的「2+2」、「2+4」、「4+4」多核組建方式，可以讓多核處理器更好地在性能和功耗之間取得平衡；

第3個節點是Cortex-A72和Cortex-A53實現了從32bit向64bit的進化；第4個節點則是最新Cortex-A75和Cortex-A55架構的出現，它們都基於最新的ARMv8.2-A指令集構建，並針對人工智慧（AI）和機器學習（ML）能力進行了特別優化，同時還帶來了TrustZone安全防禦技術、改進的DynamIQ big.LITTLE技術，綜合性能格外搶眼。

Cortex-R

Cortex-R系列又稱「實時處理器」（Real-time Processors），它是面向實時應用領域的處理器內核，如硬碟控制器、汽車傳動系統和無線通訊的基帶控制等。和A系列相比，R系列內核缺少了對頁表的支持，軟體端看到的地址就是物理地址，軟體運行時間和中斷響應速度都更快更穩定且容易預測。雖然Cortex-R系列內核不支持完整的Linux和Windows操作系統，但對大量的實時操作系統（RTOS）支持更加完美。

Cortex-M

Cortex-M系列又稱「微控制器處理器」（Microcontroller Processors），它是面向單片機和深度嵌入式系統市場的處理器內核，比如智能電錶這樣的細分市場就是Cortex-M的主攻方向。

Mali系列GPU

智能手機自然要具備出色的娛樂動力，所以合理的CPU+GPU搭配方案就顯得尤為重要了。對ARM公司來說，如何讓晶元廠繳納更多的授權費？恩，在授權CPU的同時，再打包一份GPU不就結了？

於是，和高通Adreno、Imagination Technologies PowerVR齊名的ARM Mali嵌入式圖形處理器就誕生了。隨著Cortex-A系列架構的不斷升級，ARM Mali GPU也經歷了從Mali-200、Mali-400、Mali-T600、Mali-T700、Mali-T800、Mali-G71和Mali-G72的迭代更新。

而影響ARM Mali GPU性能的因素有二，其一是GPU版本越新越好，比如Mali-G72肯定就要比Mali-T880強；其二是ARM Mali GPU可以選配不定數量的計算單元，GPU相同時計算單元越多性能越強。比如集成20個計算單元的Mali-G71MP20（如Exynos 8895）就要比八個計算單元的Mali-G71MP8（如麒麟960）強很多。

總的來說，ARM Cortex架構將我們身邊無數的電子設備串聯了起來，大到汽車中控、智能電視；小到智能手機、運動手錶；微到物聯網設備中超低成本的無線感測器節點，在幾乎所有用電力驅使且具備一定計算能力的小夥伴都是ARM的客戶。

對了，ARM還有面向支付、電子政府、SIM卡等安全市場的SC系列，只是此類產品與普通用戶關聯不大，所以本文就不再涉及了。

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