《電子技術(shù)應(yīng)用》
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起底ARM 一場(chǎng)看似和移動(dòng)設(shè)備無關(guān)的變革

2015-09-17

  處理器" title="ARM處理器" target="_blank">ARM處理器的起源

  一群工程師突發(fā)奇想,,他們要為商業(yè)電腦設(shè)計(jì)一款處理器,于是成立了一家公司,,這家公司怎樣把這瘋狂的想法變成現(xiàn)實(shí)而如今在全球95%的移動(dòng)設(shè)備上都使用呢?

  起底ARM:看似一場(chǎng)和移動(dòng)設(shè)備無關(guān)的變革

  ARM構(gòu)架設(shè)計(jì)之初,,項(xiàng)目極其保密,,只經(jīng)過Acorn電腦集團(tuán)幾個(gè)專家之手。正因?yàn)槿绱吮C?,因此Olivetti公司把自己的業(yè)務(wù)從打字機(jī)轉(zhuǎn)移到電腦的時(shí)候,,所有人都不知道芯片設(shè)計(jì)和其團(tuán)隊(duì)的存在,直到Acorn成為最后一個(gè)股東為止,。

  Acorn有一個(gè)處理器,,這與其它任何時(shí)期都不同,但是遠(yuǎn)非全部,。他們?yōu)闄C(jī)器編程建立了一套精簡(jiǎn)指令集,,大多數(shù)用戶都看不到,軟件開發(fā)工具使用它,,并且用戶處理器核的概念是獨(dú)立的,。

  挑戰(zhàn)主流

  由于這一突破,有人認(rèn)為Acorn會(huì)席卷全世界,。然而,,指導(dǎo)1980年代中期,這一芯片還沒有準(zhǔn)備好要替代主流芯片,。

  那時(shí)候,,英特爾正憑借抓住了個(gè)人的電腦的機(jī)遇建立自己的帝國(guó)。半導(dǎo)體從硅谷興起,,在大而且昂貴的建筑中--不是從英國(guó)劍橋的谷倉(cāng)中,,這邊是紛雜的,,巨大的,昂貴的,,火熱的,。在摩爾定律的驅(qū)動(dòng)下,最快的搶在城市中,,優(yōu)先級(jí)最高,。

  當(dāng)時(shí)最流行的軟件是Redmond和Washington,任何與微軟不兼容的軟件無法長(zhǎng)期生存。個(gè)人電腦企業(yè)找到了走向繁榮的方法,,那就是與PC兼容,,這幾乎是人們最關(guān)心的,也是必問的,。如果一顆處理器不能運(yùn)行MS-DOS, Lotus 1-2-3,,Word Perfect和Turbo Pascal,那它有什么好的?

  直到現(xiàn)在這些系統(tǒng)都離開了,蘋果在成功發(fā)布Apple II以后甚至瀕臨破產(chǎn),。正式歸來,,他們最近的創(chuàng)新是Macintosh,建立在摩托羅拉的處理器和圖形用戶界面上(GUI),,從此鼠標(biāo)被百萬用戶所知,。它最大的不同在于將寬排的功能鍵和無休止組合的ALT,CRTL和SHIFT代碼放到了一邊,。

  巧合的是,蘋果和摩托羅拉這兩家公司子在1990年獨(dú)自運(yùn)行在各自的軌道上,,它們?yōu)橐院驛RM從默默無聞和Acron有限的容量上升起來鋪平了道路,。

  交替計(jì)算的研究已經(jīng)在蘋果中運(yùn)行了一段時(shí)間,從喬布斯1.0到John Sculley發(fā)生了領(lǐng)導(dǎo)性改變,。打破從桌面電腦到手持設(shè)備,,被稱為個(gè)人數(shù)字助理。蘋果的第一臺(tái)掌上電腦是牛頓,,一路上,,他們?yōu)榱薃RM核向Acorn伸出橄欖枝。

  與此同時(shí),,摩托羅拉率先推出高精度模擬蜂窩電話,。當(dāng)手機(jī)從模擬向數(shù)字變革時(shí),一個(gè)關(guān)鍵的因素是縮小尺寸和減少材料清單,,變成數(shù)字處理器,。或許是命運(yùn)的安排,,在尋求多元化發(fā)展而并非與客戶競(jìng)爭(zhēng)能力時(shí),,摩托羅拉沒有利用自己的半導(dǎo)體器件,。反之,當(dāng)數(shù)字手持設(shè)備革命成型的時(shí)候,,他們像愛立信,、諾基亞一樣,采用了最流行的德州儀器的DSP芯片,。

  更多酷炫的想法

  蘋果和摩托羅拉的發(fā)展路徑似乎完全獨(dú)立,,但是他們?cè)跀?shù)字移動(dòng)設(shè)備時(shí)代相遇了。微處理器體積大,,耗電,,并且太慢。多任務(wù)操作系統(tǒng),,無線通信棧和手寫識(shí)別,,一度被認(rèn)為是手持設(shè)備的殺手級(jí)應(yīng)用,大多數(shù)CPU架構(gòu)的命脈被鉗制在此,。

  這時(shí)候迫切需要開發(fā)一款更優(yōu)化但是更快的處理器核,,并且能夠更好地集成低功耗DSP,用以控制無線信號(hào),。

  隨著復(fù)雜指令集或者CISC,,為了提高性能的任何改變都是矯正指令,或者打破軟件,。摩托羅拉很享受早期因?yàn)榭s小尺寸而在PDA中的成功,,MC68328贏得了設(shè)計(jì),如最初的掌上電腦,。英特爾和它的X86兼容生態(tài)系統(tǒng)使得它在IBM,,Motion和諾基亞中取得了勝利。CISC處理器發(fā)現(xiàn)替代品以后自己倍感流離失所,。

  喬布斯的回歸重新定義了后PC時(shí)代,,蘋果從ARM構(gòu)架中看到了更大的潛力。Acorn的研發(fā)團(tuán)隊(duì)和他們的實(shí)驗(yàn)室合作伙伴VLSI Technology仍然奮斗,,蘋果在1990年幫助他們建立一家合資公司--Advanced RISC Machines, Ltd.一個(gè)新的品牌誕生了,,帶來了改變,帶來了重塑,,成為移動(dòng)設(shè)備的領(lǐng)導(dǎo)者,。

  如果ARM是另外一家公司,它為了嵌入式處理器核有一個(gè)很酷的想法,,那么這里不會(huì)有跟多的故事--其它人已經(jīng)想過很多次,。涵蓋ARM從它的最初開始秘密決定研發(fā)開始,到Acorn內(nèi)部創(chuàng)始人,,到如今已經(jīng)有超過500億處理器核在運(yùn)算,,這還不是全部,。

  一旦Acorn和蘋果的團(tuán)隊(duì)聯(lián)合起來,分享他們?cè)缙诘牟⑿薪?jīng)驗(yàn),,移動(dòng)設(shè)備和ARM之間的聯(lián)合結(jié)構(gòu)形成,。幾乎無懈可擊,盡管競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手大規(guī)模投資,主要是因?yàn)樗幕A(chǔ)不僅僅是一個(gè)半導(dǎo)體公司,,還涉及設(shè)計(jì),,銷售和客戶等環(huán)節(jié)。

  從移動(dòng)和ARM的整個(gè)生態(tài)鏈來看,,在許多方面比個(gè)人電腦社區(qū)更強(qiáng)大更多樣化,。它涉及整個(gè)供應(yīng)鏈,從EDA公司,,制造公司,,半導(dǎo)體公司,軟件公司,,移動(dòng)設(shè)備制造商,,運(yùn)營(yíng)商,應(yīng)用開發(fā)商和制造商,。

  我們不僅著眼于處理器和手機(jī),,以及平板和其它設(shè)備,但是移動(dòng)業(yè)務(wù)隨著ARM技術(shù)的每一代產(chǎn)品而變化,。我們從一些公司中可以看出,,如蘋果、谷歌,、高通,、三星。一段數(shù)十億處理器的旅程始于足下,。我們回到ARM,表面上與手機(jī)無關(guān),,但任何事情都與創(chuàng)造一個(gè)更好的處理器核密不可分,。


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