ARM芯片介绍.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流ARM芯片介绍.精品文档.ARM芯片介绍（转贴）作者： 阮一峰日期： 2010年10月10日目前，几乎所有的智能手机和MID，使用的都是ARM芯片。这种芯片相比Intel公司的芯片，指令集较简单，所以功耗低、成本低，特别适用于移动设备。随着性能不断提高，它已经开始装备上网本和平板电脑。它的名字ARM，指的是英国芯片设计公司ARM Holdings。 这家公司自己不制造芯片，专门授权其他公司制造。因此，市场上有多家公司生产多种ARM芯片。再加上，ARM公司目前主要授权三个系列的芯片设计 -ARM 9、ARM 11和Cortex，所以就造成普通消

2、费者感到眼花缭乱，不知道如何选择。各种ARM芯片之间到底有什么区别？今天，我在上看到一篇文章，对这个问题做出了最详细的回答，不仅介绍了芯片知识，而且还有助于读者分辨和选择适合自己的移动设备。我把它转贴在下面。ARM芯片介绍作者：nbnb001原文网址：一、ARM9系列较小的核心面积带来较低的成本，相对比较省电，但难以冲击更高的频率，总体效能有限。1. 威盛WM8505/WM8505+主频：300MHz/400MHz内存：128M DDR2，16bit工艺：65nm工艺Linpack测试：测试：1-1.25MFlops（Android 1.6系统）视频处理：只有JPEG硬解，视频支持很弱，无3D

3、加速代表机型：国美飞触1代，山寨VIA平板【点评】价格低廉大概是这个方案的唯一优点，不知道国美是怎么忽悠把这个机器卖到999元的.ARM9 300MHz的主频，自然不用指望有多好的性能，上网都勉勉强强吧。超频的400MHz版本，发热比较大，性能提升又实在有限。视频能力很弱，也不能当MP4用，最多只能当个Android入门机器玩玩。淘宝售价低至500-600元，7寸屏。如果不是囊中羞涩到一定程度，实在不推荐这个芯片的机器。真要入门的话，收个二手的智器Q5也比这个好。性能视频2. 瑞芯微RK2808主频：600MHz内存：128M SDRAM，32bit工艺：65nmLinpack测试： 2-2.

4、5MFlops（Android 1.5系统）视频处理：Ceva MM2000，基于550MHz的DSP。多格式支持，最高720p，流畅576p。无3D加速。代表机型：蓝魔W7，爱可视7HT，山寨apad等【点评】RK2808算是上市比较早的机器，瑞芯微做了很多宣传。600MHz的ARM9，性能偏弱，好在瑞芯微的系统优化做得不错，Android 1.5的系统还是比较完善和稳定的，实际速度也不错。一般的上网，开启网页的速度能让人接受，应付文字为主的网页问题不大，然而对于图片稍多的网页，拖动就会有明显的不流畅。RK2808带有独立的DSP，因此视频性能获得了明显的提升，支持格式也较为丰富。720p以

5、下的视频均能流畅解码，720p视频中，对 RMVB，MPEG4的支持不错，H.264只能到2Mbps的码率。此外VC-1只能保证480p流畅。视频性能足以满足一般用户的需求。但是跟MP4 相比，RK2808 Android的视频流畅度稍逊，总有掉帧感。RK2808的软肋在于采用SDRAM，最大只能支持128MB，对于2.0以上的系统，RAM成为了一个瓶颈。此外缺乏3D加速，也注定了与 2.1以上的动态桌面和华丽特效无缘，也无法运行需要使用3D加速的游戏。瑞芯微已经放弃了RK2808 Android 2.1系统的开发。蓝魔W7是少有采用电容屏的国产MID，触控感受给我留下了深刻的印象，但是没能支

6、持多点触摸。不过，爱可视已经公布了旗下采用RK2808主控的爱可视7HT的Android核心源代码，民间工作者可以跟进，进一步发挥RK2808的余热。目前7寸的山寨RK28机型，价格低至700元，作为入门机型具有一定的价值。性能视频3. 瑞芯微RK2818主频：660MHz内存：256M DDR2，32bit工艺：65nmLinpack测试： 3MFlops+（2.1系统）视频处理：Ceva MM2000，基于600MHz的DSP。多格式支持，最高720p。3D加速，ARM Mali-55。代表机型：蓝魔W9，W11，原道N6【点评】RK2818改进了内存控制器，支持DDR2，最大到512MB

7、，同时增加了3D加速。由于瑞芯微去年授权了ARM的Mali-55图形核心，综合考虑ARM9的架构，不出意外的话集成的图形核心就是Mali-55。Mali-55作为一颗入门级的图形核心，跑跑一些UI特效问题不大，普通的3D游戏应该也能执行。但是一些需要GLES 2.0的3D大作，特别是Gameloft的一些作品，估计就不能支持了。视频能力可能会有提升，但预计不会超过720p。此外，RK可能利用视频系统中DSP的可编程性，进一步开发如3D视频，人脸识别等功能，为产品增加卖点。预计售价会在千元左右，可能会有更低价的普及版。性能视频二、ARM11系列该系列加长的管线可以冲击更高的频率（1GHz），但功

8、耗的增加也比较显著。4. Telechips TCC8902主频：540MHz/720MHz内存：256M DDR2，32bit工艺：65nmLinpack测试： 2.3/3.5MFlops（2.1系统）视频处理：ARM Mali-VE6，基于硬解。多格式支持，1080p流畅。3D加速，ARM Mali-200。代表机型：智器V系列，一些山寨平板【点评】TCC8902的机型，去年年底由智器首先推出。开始该方案的Android不太完善，bug较多，经过大半年的努力，现在已经基本完善，目前已经 是MID的主流方案之一。性能也处于主流水平，足以应付绝大部分应用。但ARM11的处理能力对于带有图片的复

9、杂网页依旧不够，拖动并不流畅。TCC8902带有一颗比较强劲的3D加速器，因此各种动态3D UI也能很好支持。但似乎驱动并不完善，此外使用率也不及PowerVR SGX系列和高通Adreno系列高，因此软件优化不够，实际表现不如前两者。视频能力很强，支持多格式的1080p，也能真正做到1080p流畅。智器的产品还带有Linux和CE系统，是玩机一族的好选择。特别V3售价699元，很有性价比。性能视频5. 三星S3C6410主频：666MHz/800MHz内存：128M DDR/256M mDDR，32bit工艺：65nmLinpack测试：3.5MFlops（Android 2.1系统）视频处

10、理：三星，硬件解码。支持720480下的H.264 BP。3D加速，三星自有。代表机型：智器Q系列，魅族M8，三星i5700【点评】第一代MID，智器Q系列采用的芯片，另外三星i5700也采用了该芯片。Q系列的RAM有点小，不过得益于民间固件，Android从1.5到2.2都能跑，加上Linux和CE，可玩性挺高。二手的价格又便宜，确实是玩机入门的好选择。性能视频6. 盈方微IMAPX200主频：1GHz内存：256M DDR2，32bit工艺：65nmLinpack测试： 9.8MFlops（Android 2.1系统开启JIT，不开估计在4-4.5）视频处理：On2 Hantro 8190

11、，硬件解码。多格式支持，最高1080p。3D加速， VIVANTE GC600。代表机型：卓尼斯epad，国美飞触2代【点评】频率被拉到了1GHz，有Cortex-A8 500-600MHz的水平了，理论上性能还是不错的。视频硬解的规格还挺高，不过据说1080p还是有掉帧，估计软件优化的还不够。从芯片的角度说，硬件规格还是挺强大的，不过出来的晚，软件很多都不成熟，没跟上。另外，据说芯片功耗挺大，所以中小尺寸的不好做。加上卓尼斯的无线网卡用的USB模块（非SDIO），功耗就更大了。性能视频7. 高通MSM7201主频：528MHz内存：128/256M DDR，32bit工艺：65nmLinpa

12、ck测试：2-2.5MFlops（Android 1.6系统）视频处理：高通QDSP5000。支持720480以下H.264 BP。3D加速，Adreno 130。代表机型：HTC G1、G2、G3【点评】被HTC用烂了的芯片，性能实在不咋地，不过软件完善，加上低分屏，手机还是很流畅。其改进版MSM722x，给ARM11增加了256KB的L2缓存，增加了硬件VFP，3D加速改用与QSD8x50相同的Adreno 200，总体性能有一定提升，但是受到ARM11本身的性能限制，与Cortex-A8的主控性能尚有明显差距。性能视频三、Cortex-A8系列该系列普遍带有256KB的L2缓存，加上60

13、0MHz-1GHz的高频率，相对ARM9和ARM11有显著的提升。Cortex-A8标配Neon单元，通过SIMD指令集大大加强浮点性能，可以实现不少DSP的功能。与此同时，相对高昂的授权费用和较大的核心面积，使得Cortex-A8 SOC的成本相对较高，作为定位中高端的产品出现。8. 高通QSD8x50主频：1GHz（Scorpion）内存：256/512M mDDR，32bit工艺：65nmLinpack测试： 7-7.5MFlops（2.1系统）视频处理：高通QDSP6000。支持720p H.264，但一般只有480p H.264流畅（BP或者MP)，通过软件解码能勉强支持480p多格

14、式流畅。3D加速，Adreno 200（AMD Z430)。代表机型：Google N1，Dell Streak【点评】最早的1GHz芯片，性能挺强劲，高端手机标配。浏览网页自然不用说，系统也很流畅。3D的Adreno 200不算强，因为高通的占有率挺高，游戏厂商都会做相应的优化，基本不用担心有游戏跑不了。视频通过DSP解码，高通的DSP虽然强劲，但是也只能到720p，实际也就576p以下能流畅。而且高通只做了H.264的codec，并且大部 分厂商只支持baseline profile。有些机型能支持High Profile的解码，以及WMV的解码，不过兼容性有待提升。得益于Cortex-A

15、8附带的Neon核心，处理器的浮点性能大大加强，可以通过软件解码处理各种编码的视频。不过性能还是有限，在1GHz高主频的CPU上，480p能基本流畅，不过高码率的片段，还是会掉帧甚至卡顿。此外，该芯片集成了基带，所以拿它做的东西，肯定是可以打电话的，于是价格也不会太便宜。性能视频9. 德州仪器OMAP3430/3530主频：550/720MHz内存：256M mDDR，32bit工艺：65nmLinpack测试： 4.5(550MHz)/5.9(800MHz)（Android 2.1系统）视频处理：IVA2+,基于C64x+ DSP，430MHz。多格式支持，但除去爱可视，很多厂商都没做硬解码

16、。通过软件解码，配合超频，能勉强支持480p多格式流畅。3D加速，PowerVR SGX530。代表机型：MOTO Milestone，爱可视5，维智A81【点评】一款比较经典的芯片，Cortex-A8的性能自然不用多少，虽然频率不如高通Snapdragon，但同频率下效能更高（800MHz的TI测试 得分与1GHz的Snapdragon接近），当然同频下比Snapdragon要耗电（1GHz的Snapdragon的Scorpion核心耗电与 600MHz的TI Cortex-A8接近）。3D部分使用非常主流的PowerVR SGX530，性能不错。由于SGX系列被苹果采用，软件的支持非常好，

17、大量从ios平台上移植的游戏和应用都能充分发挥这颗芯片的性能，实际表现比高通的Adreno200更加出色。视频部分，TI集成了一个相当强劲的DSP C64x+。还记得蓝魔T10 MP4吗？采用TI出品的DM6441主控，使用514MHz的C64x+ DSP可以实现大部分720p的流畅解码，和480p 各种规格H.264的解码。遗憾的是，似乎除了爱可视，大部分厂商没有进一步的开发这颗DSP（或者没有向TI购买codec），导致此芯片的视频能力停 留在比较低级的水平，仅支持H.264 BP MP4播放。于是，就只能像QSD8x50一样，通过软件进行解码，适当超频后，同样能勉强支持480p多格式的解

18、码。不过高码率的片段，掉帧和卡顿是必然的。性能视频10. 三星S5PC100主频：667/800MHz内存：256M DDR，32bit工艺：65nm视频处理：PowerVR VXD370。多格式支持，H.264，VC-1，MPEG4最高1080p。3D加速，PowerVR SGX535。代表机型：iPod Touch3，iPhone 3GS【点评】它恐怕是大家最早接触的A8芯片之一，被苹果采用，大量使用在iPhone 3GS和iPod touch 3上。不过在A8的芯片当中，性能比较一般，目前已被新一代的45nm S5PC110取代。虽然，之前也听说有方案商要推出基于S5PC100的Andr

19、oid平板，但预计难以成为主流。性能视频11. 飞思卡尔i.MX515主频：800MHz/1GHz内存：256/512M DDR2，32bit工艺：65nm视频处理：硬解。多格式支持，最高720p，通过软件解码能勉强支持480p多格式流畅。3D加速，Adreno 200（AMD Z430)。代表机型：viliv P3【点评】炒得很火的一款芯片，呼声很高，但迟迟不出机器。不过据最新消息，10月底国内方案商搭载Android 2.2的i.MX515的平板终于能上市了。同样基于Cortex-A8，具有与高通Snapdragon类似的性能，网络浏览，文档阅读等日常应用自然不在话下。3D部分和QSD8x

20、50一样，但频率有提升，此外采用DDR2内存，获得更大的带宽，3D加速性能会有进一步的提升。视频部分据说是通过一个流处理器实现的，支持多格式的720p解码，甚至支持WMV7、WMV8等冷门格式，值得期待。据称售价会在1300元左右，相当具有吸引力的一款产品。性能视频12. 三星S5PC110/S5PV210主频：800MHz/1GHz，512K L2内存：512M mDDR2，32bit工艺：45nmLinpack测试：8-8.5（1GHz)（Android 2.1系统）视频处理：PowerVR VXD370。多格式支持，最高1080p，通过软件解码能勉强支持480p流畅。3D加速，Power

21、VR SGX540。代表机型：三星i9000，Galaxy Tab。采用类似的A4芯片的有iPad、iPod touch4、iPhone 4【点评】毫无疑问，S5PC110（代号HammingBird）是目前最强的Cortex-A8芯片，没有之一。S5PV210和S5PC110只是封装 上的区别，本质上并没有多少的变化。前者封装尺寸较大，适用于平板和上网本，后者的小尺寸封装适用于手机。其变种Apple A4芯片，只是将其中的PowerVR SGX540改成了SGX535，3D性能稍有降低。此外，负责视频硬解的VXD370被改成了VXD375，具体的区别尚不明确。Hummingbird的Cort

22、ex-A8经过了三星的改进，同频率下具有更高的效能（+10%-20%），同时配置了512K的L2缓存，是其他Cortex-A8的两倍（Apple A4更是配备了640KB的L2缓存）3D部分配置了主流而强劲的SGX540，实测性能领先其他Cortex-A8产品1倍以上，基本不用担心有游戏玩不了。视频解码部分，苹果比较吝啬，依旧是720p H.264 MP4解码。不过三星的Galaxy S可以支持多种格式多种封装的解码，包括热门的MKV封装。不过并不支持RMVB的硬件解码，只能通过软解实现480p。这颗芯片的强劲性能显然是定位高端的。三星的Galaxy Tab的具体价格也不得而知。11月或12月

23、，国内方案商的S5PV210产品可能会上市，让我们拭目以待。性能视频13. 德州仪器OMAP3630/3640主频：800MHz/1GHz内存：512M DDR2，32bit工艺：45nm视频处理：IVA2+,基于C64x+ DSP，430MHz。多格式支持，但除去爱可视，很多厂商都没做解码，通过软件解码能勉强支持480p多格式流畅。代表机型：MOTO Droidx，Droid2，爱可视新发布的那一串机器【点评】基本就是OMAP3430的45nm版本，并没有太多改进。得益于频率的提升，性能进一步加强，同时由于DDR2内存的采用，3D部分的性能也得以完全释放，达到了前作OMAP3430的2倍。性

24、能视频四、Cortex-A9新一代的Cortex-A9核心在Cortex-A8的基础上改进，运算速度提高25%。普遍采用对称双核心配置，两个相同的核心共享1MB的L2缓存，总体性能达到了Cortex-A8的2倍以上，性能十分强劲。不过值得注意的是，在Cortex-A9上，Neon单元不再是标准配置。厂商可以选择传统的VFP单元以换取功耗和核心面积的优化。14. NVidia Tegra2主频：1GHz双核 + VFP内存：512M/1G DDR2，32bit工艺：40nm(TMSC)视频处理：硬件解码。多格式支持，最高1080p，软件解码性能未知。3D加速，GeForce ULV。代表机型：微

25、星Harmony，万利达Zpad、东芝Folio【点评】Cortex-A9已经上市在即，几乎2倍于A8的性能，任何Android的应用，在如此强悍的硬件配置前，没有不流畅的理由。3D加速部分，其实与Tegra1一致，还是2PS+2TMU的配置，基于GeForce6的架构。2倍的提升一方面得益于核心频率的提升，另一方 面，DDR2的大内存带宽给了很大帮助。然而效能与Hummingbird的SGX540处于同一水准，并没有太多的超越，这并非内置图形核心的限制，而 是32bit DDR2所能提供的内存带宽的限制。尽管如此，Tegra2的3D性能还是处于量产SOC中的顶尖水平。视频部分支持多格式的10

26、80p硬件解码，但是没有提供对RMVB的支持。有强悍的双核A9，软解视频应该不是问题，但是Tegra2缺少Neon模块SIMD的浮点加速，对软解效能会有多大影响，目前尚不能得知。此外，Tegra2也集成了专门的音频解码模块，以最大限度的解放ARM，降低功耗。内置一个ARM7用于全芯片的功耗管理。万利达的zPad本月就能上市，强悍的性能伴随的不便宜的价格（2500+），在乎体验的用户可以尝试一下。另外，Tegra2的产品多为10寸，7寸及以下的并不多，不知道是什么原因。性能视频15. 德州仪器OMAP4430/4440主频：1GHz/1.3GHz双核 + Neon内存：512M/1G+ DDR3

27、，64bit工艺:45nm视频处理：IVA3,高清硬件解码单元 + C64x+ Lite DSP。多格式1080p，DSP部分提供可编程性。3D加速，PowerVR SGX540。代表机型：【点评】真正成熟的A9 SOC，64bit的DDR3内存提供4倍于目前顶级SOC（32bit DDR2）的带宽，想必图形性能会有显著的提升。1080p硬件解码单元，同时和Tegra2一样搭配了专用音频处理单元。此外，TI继续保留了Neon单元用于浮点加速。视频解码已经不需要C64x+ DSP参与，但TI还是将它适当精简后保留了下来，利用它的可编程性加速一些固化硬件单元不能处理的应用。此外，TI同样配置了2个Cortex-M3处理器，用于整个SOC的任务调度和功耗管理。可以说，这是一款非常值得期待的产品，但是距离上市恐怕还有相当的时日。性能视频+（完）