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ARM的前世今生(一)

ARM的前世今生(一)

作者: 朗姆猪 | 来源:发表于2019-05-01 11:29 被阅读8次

    ARM

    ARM全称Advanced RISC Machines Ltd. 是Apple、Acorn、VLSI Technology等公司的合资企业。估计很多人从名字也能大概猜出来,这家公司生产的芯片是基于RISC指令集的。

    1. ARM处理器的起源

    ARM公司并不是像咱们现在创业一样,几个哥们一拍板就起义了。ARM处理器最早是在其母公司Acorn Computers(下文简称为Acorn)孵化的一个项目。

    Acorn何许公司?Acorn成立于1978年,主营业务在个人电脑领域,当时在英国可是响当当的一个公司。早在20世纪80年代初期,Acorn就启动了ARM的前身系列项目(巧的是,当时Acorn公司的这个项目名还真叫ARM,只不过是Acorn RISC Machine的缩写)。

    那会,BBC正在着手一个宏大的电脑普及的课程项目。为了项目的推进需要,BBC需要一个能够支撑项目主要内容的电脑。BBC在项目启动初期同时找了多家厂商招投标,当然了Acorn也是其中之一。

    可是,留给Acorn写标书+做demo只有一周的时间。 Steve Furber and Sophie Wilson
    两位大神基于已有的Proton原型机,硬是1周的通宵手撸了一个可用的demo提交给了BBC。神人的经历总是惊人的相似。Proton在这次招投标的过程中完全PK掉了对手,一举拿下了BBC的项目,这就是举世闻名的BBC Micro。Acorn成就了BBC的大项目的同时,BBC的这一把火也红了Acorn,从此Acorn一战成名。

    而随着时间的推移,Sophie等人逐渐对BBC Micro的限制与性能越发不满意,萌生了设计下一代产品的念头:保留6502精华的同时,研发一款基于32-bit RISC指令集的低能耗、低成本处理器。1983年,Acorn的核心团队在BBC Micro上完成了第一版ARM指令集的设计与仿真,1985年在VLSI 的帮助下流片成功,命名为Acorn RISC Machine,简称为ARM。第一代ARM芯片更多是为了验证团队的想法并作为评估使用,实际未正式投入生产环境。

    1. ARM2

    有了ARM1的设计与流片经验,Acorn的团队开始对架构与指令集进行全方面的增强。仅仅第二年,ARM2就面世了。与ARM1浓厚的研究属性相比,ARM2可以看成是ARM1的商用复刻版。更好的工艺、增强的指令集、更高的主频等特性使ARM2成为第一个真正可以商用的ARM芯片(所以许多文献也将ARM2记载为第一代ARM芯片)。虽然与Intel 80386的性能有差距,但已经在性能上超越了Intel 80286。

    1. ARM3 & ARM Ltd,

    而随着ARM不断更新芯片,同时搭载ARM芯片的Archimedes电脑发布,越来越多的人开始关注RISC这个领域。1989年,主打提升性能的ARM3发布。4K cache + 25M峰值主频进一步提升了ARM芯片的性能。同年,Apple、Acorn、VLSI Technology三个基友达成了一项秘密协议,Apple则直接参与到新的ARM芯片的研发中,同时将Acorn的ARM研发团队独立出来并建立一家新公司。1990年11月,Advanced RISC Machines Ltd. 也就是我们平时说的ARM公司诞生了。至此,ARM公司与Acorn正式分离,以后的所有ARM系列芯片都是ARM公司设计开发并授权出来的。也是从诞生时开始,ARM公司确立了其与Acorn不同的商业模式——IP授权。通俗地说,ARM公司不生产芯片,ARM公司将芯片的设计以IP和架构授权的方式开放给合作伙伴(前期授权+出货版税)。

    1. 当代ARM系列

    而随着ARM7、ARM9甚至后续的Cortex A/M等一系列大家耳熟能详的CPU面世,我们也逐步进入了当代ARM时代。更精彩的内容,ARM还在继续谱写,请随我一起进入ARM的当今时代。

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