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ARM(ARM处理器)

2015年06月17日 业界资讯 ARM(ARM处理器)已关闭评论 阅读 24 次

ARM处理器是Acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。更早称作Acorn RISC Machine。ARM处理器本身是32位设计,但也配备16位指令集,一般来讲比等价32位代码节省达35%,却能保留32位系统的所有优势。
特点

ARM处理器的三大特点是:耗电少功能强、16位/32位双指令集和合作伙伴众多。
1、体积小、低功耗、低成本、高性能;
2、支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好的兼容8位/16位器件;
3、大量使用寄存器,指令执行速度更快;
4、大多数数据操作都在寄存器中完成;
5、寻址方式灵活简单,执行效率高;
6、指令长度固定。

原文地址:A Brief History of ARM: Part 1

作者:Ben Walshe

该系列第二篇文章:ARM简史:第二部分

在我就职于ARM的过去一年中,发现人们对ARM的历史十分感兴趣。在登陆谷歌进行快速搜索并打开了多个标签后,我发现关于ARM的真实历史存在很多争议和评论。

你可以轻松查阅到ARM公司纪事表,但无法真正知晓ARM如何诞生并逐渐成为行业翘楚。然而你可以了解ARM授权厂商的完整大事年表以及公司成长历程中的关键时刻。如果你认为还需添加更多信息,或你希望在今后的博客文章中阅读到某些话题的相关探讨,请加入评论部分的讨论。请大胆提出修改意见或补充1980年至1997年的相关信息(第一部分博客讲述的即这段时期的历史)。

这篇博客分为两部分发表——ARM的历史:第一部分和ARM的历史:第二部分。

开始:Acorn计算机公司

任何一个30岁的英国人都很可能会记得Acorn计算机公司和大名鼎鼎的BBC Micro计算机(于1981年推出,搭载6502处理器)。Acorn的背景故事本身就十分有意思,也许值得专门为此写一篇博客。20世纪80年代正是计算机工业蓬勃发展的时期。Acorn计算机公司的创始人是Christopher CurryHerman HauserChris CurrySinclair Radionics公司的Clive Sinclair亲密共事长达13多年。后来公司遇到一些财政问题,Sinclair向政府求助,但这导致了其失去了Sinclair Radionics的完全控制权,于是他创建了一家名叫Science of Cambridge的新公司(即后来的Sinclair研究公司)。Chris Curry就是这家新公司的主创人之一,但是后来他与Sinclair在公司发展方向的问题上产生了分岐,便决定离开Sinclair计算机公司。

Curry很快与Herman Hauser成为了合作伙伴。Herman Hauser是一名奥地利籍的物理学博士。他15岁在剑桥学习英文时喜欢上了那里,于是后来回到剑桥攻读博士。他们共同创办了CPUCambridge Processor Unit的缩写)公司,产品包括用于赌博机的微处理器控制器,可以阻止精心策划的黑客通过赌博机牟取暴利。他们成立Acorn计算机公司作为CPU的商业名称,并用于区分两家公司。之所以取名Acorn,显然是因为想在电话黄页上比Apple电脑公司更靠前!

一晃几年,他们获得了开发BBC Micro计算机的契机,这是一项让英国每间教室都拥有一台电脑的政府举措。来自剑桥大学的才华横溢的计算机科学家Sophie WilsonSteve Furber负责为Acorn自己的32位处理器设计微处理器,这是一项伟大的任务。然而公司资源匮乏,因此设计必须精良简洁。Sophie负责ARM1的指令集开发,Steve负责芯片设计。首个ARM设计基于808Basic代码。引用Sophie在一次电传采访中说过的话:我们事先很仔细地考虑各种因素,才得以完成这项任务。ARMAcorn RISC Machine)的开发项目开始于1983年末或1984年初的某个时间。第一个芯片于1985426递交给Acorn(当时正在研发我们现在所知的ARM2)。今年正值该架构问世30周年!1987年问世的Acorn Archimedes是第一台基于精简指令集(RISC)的家用电脑。

如果大家感兴趣,我会专门写一篇博客讲述Acorn计算机公司的历史。不过现在大家可以观看BBC推出的一部名叫Micro Men的精彩电视电影,其中有Sophie Wilson的友情客串!(感谢BBC - 来源点击此处,仅限英国iPlayer用户)

中国用户请到百度搜索关键字:Micro Men 可以找到视频相关信息

ARM成立

ARM当时是Advanced RISC Machines高级RISC指令集计算机的缩写。然而如今当很多人再问起ARM代表什么只能说ARM不代表任何东西。虽然作为该名称起源的计算机早已过时,ARM公司却仍保留了这个名字。有意思的是,尽管如今这个名字不代表任何东西,ARM公司的徽标却十分醒目!

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ARM徽标(2015)

公司成立于199011月,全名为Advanced RISC Machines Ltd,是由Acorn计算机公司、苹果计算机(即苹果公司)和VLSI Technology共同组建的合资公司。苹果加入的原因是它想使用ARM的技术,却不想基于Acorn IP生产产品(当时Acorn被看做苹果的竞争对象)。苹果投入资金,VLSI Technology提供设备,Acorn则以12名工程师加入,由此ARM诞生了,公司的办公地点非常“奢华”,是一个位于剑桥的谷仓!

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ARM第一代总部

之前Hermann Hauser还创办了CPUCambridge Processor Unit)公司。当时就职于摩托罗拉的Robin SaxbyCPUHermann提供芯片。1991年前后,Robin在经过面试后担任ARMCEO1993年苹果公司推出Apple Newton,使用的就是ARM处理器。任何使用过Apple Newton的人都知道这款高科技产品并不出色,因为Apple很不幸高估了当时可以利用的技术。Newton的一些缺陷大大降低了其实用性。考虑到这些因素,ARM认识到想要保持成功不能依赖个别产品。于是Robin引进了IP商业模式,这在当时并不多见。ARM公司将处理器授权给许多半导体公司,收取前期许可费,以及收取后期生产硅片的专利使用费。这使得ARM与所有这些公司建立了互惠互利的合伙关系,有效加快了其芯片上市的速度。我个人认为这种模式在学校里是学不到的,甚至在商界也不常见。然而这种模式非常适合用于在一个大型生态系统中使用ARM架构,能成功帮助业内人士实现共同的目标:设计并制造高科技产品。

TIARM7和诺基亚

1993年,与德州仪器(TI)的合作给ARM公司带来了重要的突破,这也给ARM公司树立了声誉并证实了该公司独特的授权商业模式的成功可行性。这次合作促使ARM正式确定了其授权商业模式并着手开发更多性价比高的产品。与三星和夏普的合作证实了建立业内关系网的重要性。关系网可以让更多的公司感受到对ARM产品的热情支持,从而带来更多的授权合作机会。这些授权合作也带来了开发RISC架构的新契机。ARM的相对小规模和动态文化在产品开发方面为其提供了响应时间优势。公司最大的一次突破是在1994年,正值移动设备革命期间,小型移动设备已成现实。在这场革命中,ARM占尽天时地利。诺基亚被建议在即将推出的GSM手机上应用TI的基于ARM的系统设计。考虑到内存空间,Nokia反对使用ARM,因生产的总体系统成本有限。于是ARM专门开发出16位的定制指令集,缩减了占用的内存空间。该设计由TI授权并出售给诺基亚。诺基亚6110是第一部采用ARM处理器的GSM手机,上市后获得了极大的成功。ARM7成为了ARM的旗舰移动设计,此后被授权给超过165家公司。自1994年以来这些公司生产了超过100亿个芯片。

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诺基亚6110——第一部采用ARM处理器的GSM手机(你可能还记得曾经一连玩好几个小时的贪吃蛇!)

上市

到了1997年底,ARM已成为一家年营收2660万英镑、净收入290万英镑的私营公司。公司上市的时机已成熟。尽管公司三年前已有上市的打算,然而当时科技股处于泡沫期。大家都忧心忡忡,但仍认为公司应该抓住科技股大规模投资这个机会。

1998417,ARM控股公司同时在伦敦证交所和纳斯达克上市,首次公开募股价格为每股5.75英镑。在两地上市的原因有两点。第一,当时科技股处于泡沫期,总部主要位于美国之外,ARM认为通过纳斯达克市场可以获得一个合理的估值。第二,ARM的两大股东分别是美国公司和英国公司,同时ARM希望能留住Acorn既有的英国股东。ARM上市导致股价飙升,这家英国小型半导体设计公司几个月间就成为价值十亿美元的公司!

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1998年初ARM控股公司上市

敬请关注第二部分,其中将讲述ARM过去二十年的历史(1997-2015)。请留言并将你感兴趣的话题反馈给我!

感谢Convergence PromotionsMarkus Levy请参见此处以了解早年所用技术的更多详细信息

同时感谢公司内部人员在我写这篇博客期间给予的诸多帮助。

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