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ARM架构的标准软硬件系统渐成形

导读: 2008年ARM推出全新架构,并分成三系列,固守原有微控制器领域的产品为Cortex-M系列(成本、省电、小体积取向的控制)、R系列(针对较严苛的即时应用),而针对资料处理的产品则为Cortex-A系列,今日智慧型手机几乎全面采行A系列。

  OFweek电子工程网讯 谈到x86架构,最早其实来自4004晶片(4位元,也是世界上第一颗CPU),该晶片用于交通号志控制,严格而论是个微控制器(Micro Controller),不是电子资料处理的微处理器(Micro Processor),4004后有4040、8008(8位元)、8080、8085(高整合版)。

  ARM架构的标准软硬件系统渐成形

  有了共通软体后,ARM于2015年再提出96Boards开放硬体专案,期望逐步建立ARM架构晶片的标准系统硬体设计。

  8085之后是8086、8087(浮点运算,8086的辅助处理器)、8088(8086的外部介面简化版),8088因为被IBM的PC采用,而后IBM PC大卖,此后8086系列的80286、80386、80486等,均是为了PC而设计(80186不算为PC而设计),x86之名因此成形,发展路线正式从控制走向处理。

  另外,x86的系统设计也逐渐标准化,因为Phoenix Technology(凤凰科技)推出IBM PC相容的BIOS韧体,以及CHIPs(晶技)公司推出IBM PC机内用的晶片的晶片组(将许多晶片整合成少数晶片,成套贩售,因而称为晶片组),使IBM相容PC大量开展市场。

  x86系统之后不断攻城掠地,压迫许多RISC架构的晶片,如Sun的SPARC、HP的PA-RISC、IBM的POWER、SGI的MIPS、Apple的PowerPC等。

  除了x86架构外,另一个明显崛起的晶片架构是ARM架构,ARM初期以ARM7TDMI出发,在微控制器领域获得一席之地,之后不断提升,逐渐取代Intel i860/i960、AMD Am29000等架构晶片,在I/O处理器、雷射印表机内的控制器晶片领域获得市场,更重要的是之后获得行动电话市场(也包含其手持行动装置,如数位相机、个人数位助理等)。

  2008年ARM推出全新架构,并分成三系列,固守原有微控制器领域的产品为Cortex-M系列(成本、省电、小体积取向的控制)、R系列(针对较严苛的即时应用),而针对资料处理的产品则为Cortex-A系列,今日智慧型手机几乎全面采行A系列。

  而A系列的发展,逐渐需要一个共通软、硬体系统设计,2010年ARM发起Linaro开放软体专案,针对A系列(其实是32位元ARMv7A、64位元ARMv8)晶片发展一体适用的软体,包含作业系统、开发工具、多媒体套件等。

  在没有Linaro前,虽然晶片商均自ARM手上取得架构授权,但各晶片商推出的ARM架构晶片,软体却无法共通,变成相同工作需要各自开发不同的程式,而Linaro的出现,可以逐渐收敛与解决此一发散、差异问题。

  有了共通软体后,ARM于2015年再提出96Boards开放硬体专案,期望逐步建立ARM架构晶片的标准系统硬体设计。不过,96Boards一起头就设定两个不同方向,一个是前端应用,称为消费版(CE),另一是后端应用,称为企业版(EE),系统电路板的设计不尽相同,前者有HDMI视讯输出,后者采SO-DIMM记忆体模组,可弹性增减记忆体容量。

  ARM的系统设计似乎逐渐有了共通标准,但另一个麻烦是树莓派(Raspberry Pi, RPi),树莓派电脑从2012年开始发展,由于仅25~35美元价位因而快速普及,累积销售已超过800万片,而Pi Zero的5美元版推出后,相信能更进一步刺激销量。

  树莓派已经被改装成各种应用,例如机器人、触控平板、视讯盒、笔记型电脑等,并有数十套作业系统支援树莓派,俨然成为一个约定成俗(de facto)的业界标准,类似Wintel PC,从来不是某个组织订立的,而是一个约定成俗标准。

  树莓派的早起步与热卖,使96Boards的发展蒙上阴影,96Boards至少要50美元,与树莓派的5~35美元无法竞争,但树莓派又很难成为共通标准,因为树莓派独尊博通(Broadcom)一家业者的晶片,不似Linaro、96Boards是追求各晶片商的ARM晶片均可适用。

  一个是起步早、便宜、已大量运用但独家晶片,另一是晚起步、稍贵、尚少用量但晶片多样弹性选择,最终产业、市场与各位会选择哪一个呢?此真是当前一大难题呢?

责任编辑:Trista
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