Hierdie artikel sal die ARM Cortex A7 verwerker-argitektuur bespreek. Halfgeleierprodukte wat daarop gebaseer is, kan gevind word in slimfone, roeteerders, tabletrekenaars en ander mobiele toestelle, waar dit tot onlangs 'n leidende posisie in hierdie marksegment beklee het. Nou word dit geleidelik vervang deur nuwer en varser verwerkeroplossings.
Kort inligting oor ARM
Die geskiedenis van ARM het in 1990 begin toe dit deur Robin Saxby gestig is. Die basis vir die skepping daarvan was 'n nuwe mikroverwerker-argitektuur. As voor dit die oorheersende posisie in die SVE-mark deur x86 of CISC beset is, het na die stigting van hierdie maatskappy 'n waardige alternatief in die vorm van RISC verskyn. In die eerste geval is die uitvoering van die programkode tot 4 stadiums verminder:
- Kry masjieninstruksies.
- Voer tans mikrokode-omskakeling uit.
- Kry mikro-instruksies.
- Stap-vir-stap uitvoering van mikro-instruksies.
Die hoofgedagte van die RISС-argitektuur was dat die verwerking van programkode tot 2 stadiums verminder kan word:
- Kry RISC-instruksies.
- Verwerk tans RISC-instruksies.
Beide in die eerste en in die tweede geval is daar beide voordele en beduidende nadele. x86 het die rekenaarmark suksesvol verower, en RISC (insluitend ARM Cortex A7, bekendgestel in 2011) - die mark vir mobiele toestelle.
Die geskiedenis van die voorkoms van die Cortex A7-argitektuur. Sleutelkenmerke
Cortex A8 het gedien as die basis vir die Cortex A7. Die hoofgedagte van die ontwikkelaars in hierdie geval was om die werkverrigting te verhoog en die energiedoeltreffendheid van die verwerkeroplossing aansienlik te verbeter. Dit is wat uiteindelik met die ingenieurs by ARM gebeur het. Nog 'n belangrike kenmerk in hierdie geval was dat dit moontlik geword het om 'n SVE met big. LITTLE tegnologie te skep. Dit wil sê, 'n halfgeleierkristal kan 2 rekenaarmodules insluit. Een van hulle was daarop gemik om die eenvoudigste take met minimale kragverbruik op te los, en as 'n reël het die Cortex A7-kerne in hierdie rol opgetree. Die tweede is ontwerp om die mees komplekse sagteware te laat loop en was gebaseer op die Cortex A15- of Cortex A17-rekenaareenhede. Amptelik is "Cortex A7" aangebied, soos vroeër genoem, in 2011. Wel, die eerste ARM Cortex A7-verwerker is 'n jaar later vrygestel, dit wil sê in 2012.
Produksietegnologie
Aanvanklikhalfgeleierprodukte gebaseer op A7 is vervaardig volgens die tegnologiese standaarde van 65 nm. Nou is hierdie tegnologie hopeloos verouderd. Daarna is nog twee generasies A7-verwerkers vrygestel volgens toleransiestandaarde van 40 nm en 32 nm. Maar nou het hulle irrelevant geword. Die nuutste SVE-modelle wat op hierdie argitektuur gebaseer is, word reeds volgens 28 nm-standaarde vervaardig, en dit is hulle wat steeds te koop gevind kan word.’n Verdere oorgang na nuwer tegnologiese prosesse met nuwe toleransiestandaarde en verouderde argitektuur is kwalik te verwagte. Skyfies gebaseer op A7 beslaan nou die mees begroting segment van die mobiele toestel mark en hulle word geleidelik vervang deur gadgets gebaseer op A53, wat, met byna dieselfde energie doeltreffendheid parameters, het 'n hoër vlak van werkverrigting.
Argitektuur van die mikroverwerkerkern
1, 2, 4 of 8 kerne kan deel wees van 'n ARM Cortex A7-gebaseerde SVE. Die kenmerke van die verwerkers in laasgenoemde geval dui daarop dat die skyfie in wese uit 2 trosse van 4 kerns bestaan. Vir 2-3 jaar was intreevlakverwerkerprodukte gebaseer op skyfies met 1 of 2 rekenaarmodules. Die middelvlak is deur 4-kern oplossings beset. Wel, die premiumsegment was agter 8-kernskyfies. Elke mikroverwerkerkern gebaseer op hierdie argitektuur het die volgende modules ingesluit:
- Drywendepunt-eenheid (FPU).
- Kontantvlak 1.
- NEON-blok vir SVE-optimering.
- ARMv7 rekenaarmodule.
Daar was ook die volgende algemenekomponente vir alle kerne in die SVE:
- Kontant L2.
- CoreSight-kernbeheereenheid.
- AMBA-databusbeheerder met 128 bis-kapasiteit.
moontlike frekwensies
Die maksimum klokfrekwensie vir hierdie mikroverwerker-argitektuur kan wissel van 600 MHz tot 3 GHz. Daar moet ook op gelet word dat hierdie parameter, wat die maksimum impak op die werkverrigting van die rekenaarstelsel aandui, verskil. Boonop word die frekwensie deur drie faktore gelyktydig beïnvloed:
- Die vlak van kompleksiteit van die probleem wat opgelos word.
- Graad van sagteware-optimering vir multithreading.
- Huidige waarde van halfgeleierkrist altemperatuur.
Beskou as 'n voorbeeld die algoritme van die MT6582-skyfie, wat op A7 gebaseer is en 4 rekenaareenhede insluit, waarvan die frekwensie van 600 MHz tot 1.3 GHz wissel. In ledige modus kan hierdie verwerkertoestel slegs een berekeningseenheid hê, en dit werk teen die laagste moontlike frekwensie van 600 MHz. 'n Soortgelyke situasie sal voorkom wanneer 'n eenvoudige toepassing op 'n mobiele toestel geloods word. Maar wanneer 'n hulpbron-intensiewe speelding met optimalisering vir multithreading in die lys take verskyn, sal al 4 blokke van programkodeverwerking teen 'n frekwensie van 1,3 GHz outomaties begin werk. Soos die SVE opwarm, sal die warmste kerne die frekwensiewaarde of selfs verlaagskakel af. Aan die een kant bied hierdie benadering energiedoeltreffendheid, en aan die ander kant, 'n aanvaarbare vlak van skyfieverrigting.
kas
Slegs 2 kasvlakke word in ARM Cortex A7 verskaf. Die kenmerke van die halfgeleierkristal dui op hul beurt aan dat die eerste vlak noodwendig in 2 gelyke helftes verdeel word. Een van hulle moet data stoor, en die ander - instruksies. Die totale kasgrootte op die 1ste vlak volgens die spesifikasies kan gelyk wees aan 64 KB. Gevolglik kry ons 32 KB vir data en 32 KB vir kode. Die 2de vlak-kas sal in hierdie geval van die spesifieke SVE-model afhang. Sy kleinste volume kan gelyk wees aan 0 MB (dit wil sê, afwesig), en die grootste - 4 MB.
RAM-beheerder. Kenmerke
Ingeboude RAM-beheerder kom met enige ARM Cortex A7-verwerker. Die kenmerke van die tegniese plan dui daarop dat dit daarop gefokus is om saam met LPDDR3 RAM te werk. Die aanbevole bedryfsfrekwensies van die RAM in hierdie geval is 1066 MHz of 1333 MHz. Die maksimum RAM-grootte wat in die praktyk vir hierdie skyfiemodel gevind kan word, is 2 GB.
geïntegreerde grafika
Soos verwag, het hierdie mikroverwerkertoestelle 'n geïntegreerde grafiese substelsel. ARM beveel die gebruik van sy eie Mali-400MP2-grafiese kaart met hierdie SVE aan. Maar sy prestasie is dikwels nie genoeg om die potensiaal te ontsluit niemikroverwerker toestel. Daarom gebruik skyfieontwerpers doeltreffender adapters in kombinasie met hierdie skyfie, byvoorbeeld Power VR6200.
Sagtewarekenmerke
Drie soorte bedryfstelsels teiken ARM-verwerkers:
- Android van die soekreus Google.
- iOS deur APPLE.
- Windows Mobile deur Microsoft.
Alle ander stelselsagteware het nog nie veel verspreiding ontvang nie. Die grootste markaandeel van sulke sagteware, soos jy dalk kan raai, word deur Android beset. Hierdie stelsel het 'n eenvoudige en intuïtiewe koppelvlak en intreevlaktoestelle wat daarop gebaseer is, is baie, baie bekostigbaar. Tot en met weergawe 4.4 was dit 32-bis, en sedert 5.0 het dit 64-bis-berekeninge begin ondersteun. Hierdie bedryfstelsel werk suksesvol op enige familie RISC-SVE's, insluitend ARM Cortex A7. Die ingenieurskieslys is nog 'n belangrike kenmerk van hierdie stelselsagteware. Met sy hulp kan u die vermoëns van die bedryfstelsel aansienlik herkonfigureer. Toegang tot hierdie spyskaart kan verkry word deur 'n kode wat individueel is vir elke SVE-model.
Nog 'n belangrike kenmerk van hierdie bedryfstelsel is die installering van alle moontlike opdaterings outomaties. Daarom kan selfs nuwe kenmerke op die skyfies van die ARM Cortex A7-familie verskyn. Firmware kan hulle byvoeg. Die tweede stelsel is gemik op mobiele toestelle van APPLE. Sulke toestelle beslaan hoofsaaklik die premiumsegment en het ooreenstemmende vlakke van werkverrigting en koste. Die nuutste bedryfstelsel in die gesig van Windows Mobile het nog nie ontvang niegroot verspreiding. Daar is toestelle wat daarop gebaseer is in enige segment van mobiele toestelle, maar 'n klein hoeveelheid toepassingsagteware in hierdie geval is 'n afskrikmiddel vir die verspreiding daarvan.
Verwerkermodelle
Die mees bekostigbare en minste produktiewe in hierdie geval is 1-kern skyfies. Die mees wydverspreide onder hulle was MT6571 van MediaTek. Op 'n kerf is die ARM Cortex A7 Dual Core SVE's. 'n Voorbeeld is die MT6572 van dieselfde vervaardiger. 'n Selfs groter vlak van werkverrigting is verskaf deur Quad Core ARM Cortex A7. Die gewildste skyfie uit hierdie familie is MT6582, wat nou selfs in intreevlak-mobiele toestelle gevind kan word. Wel, die hoogste vlak van werkverrigting is verskaf deur 8-kern sentrale verwerkers, waaraan die MT6595 behoort het.
Verdere ontwikkelingsvooruitsigte
Tot dusver kan jy steeds mobiele toestelle op winkelrakke vind wat gebaseer is op 'n halfgeleierverwerker-toestel gebaseer op 4X ARM Cortex A7. Dit is MT6580, MT6582 en Snapdragon 200. Al hierdie skyfies sluit 4 rekenaareenhede in en het 'n uitstekende vlak van energiedoeltreffendheid. Die koste in hierdie geval is ook baie, baie beskeie. Maar steeds is die beste tye van hierdie mikroverwerker-argitektuur agter die rug. Die hoogtepunt van verkope van produkte wat daarop gebaseer is, het op 2013-2014 geval, toe dit feitlik geen alternatief op die mark vir mobiele toestelle gehad het nie. Boonop praat ons in hierdie geval van begrotingstoestelle met 1 of 2rekenaarmodules, en met vlagskip-apparate met 'n 8-kern SVE. Op die oomblik word dit geleidelik uit die mark gedwing deur Cortex A53, wat in wese 'n gewysigde 64-bis weergawe van A7 is. Terselfdertyd het sy die belangrikste voordele van haar voorganger heeltemal en volkome behou, en die toekoms is beslis hare.
Mening van kundiges en gebruikers. Regte resensies oor skyfies gebaseer op hierdie argitektuur. Sterkpunte en swakpunte
Sekerlik, die voorkoms van die ARM Cortex A7-argitektuur van mikroverwerkertoestelle het 'n belangrike gebeurtenis vir die wêreld van mobiele toestelle geword. Die beste bewys hiervan is dat toestelle wat daarop gebaseer is, al vir meer as 5 jaar suksesvol verkoop word. Natuurlik, nou is die vermoëns van die A7-gebaseerde SVE nie meer genoeg om selfs middelvlaktake op te los nie, maar die eenvoudigste programkode op sulke skyfies funksioneer steeds suksesvol. Die lys van sulke sagteware sluit in video-terugspeel, luister na oudio-opnames, lees van boeke, navigeer op die web, en selfs die eenvoudigste speelgoed in hierdie geval sal sonder enige probleme begin. Dit is waarop die voorste tematiese portale toegewy aan mobiele toestelle en toestelle fokus, beide vooraanstaande kundiges van hierdie soort en gewone gebruikers. Die belangrikste nadeel van A7 is die gebrek aan ondersteuning vir 64-bis rekenaars. Wel, die belangrikste voordele daarvan sluit die perfekte kombinasie van energiedoeltreffendheid en werkverrigting in.
Results
Sekerlik, die ARM Cortex A7-argitektuur is 'n geheelera in die wêreld van mobiele toestelle. Dit was met sy koms dat mobiele toestelle bekostigbaar en redelik produktief geword het. En die blote feit dat dit al meer as 5 jaar suksesvol verkoop is, is nog 'n bevestiging hiervan. Maar as toestelle wat daarop gebaseer is, aanvanklik die middel- en premiumsegmente van die mark beset het, het hulle nou net die begrotingsklas oor. Hierdie argitektuur is verouderd en word geleidelik iets van die verlede.
