ARM

[[Soubor:conexant arm.jpg|right|thumb|[[Conexant]] ARM (procesor používaný hlavně v [[router]]ech]]
'''ARM''' je architektura procesorů, vyvinutá v [[Spojené království|Británii]] firmou [[ARM Limited]]. Starší obchodní název architektury '''ARM''' je '''Advanced RISC Machine''', původní název je '''Acorn RISC Machine'''. Tato architektura způsobila v několika směrech revoluci v [[informační technologie|informačních technologiích]]. Její návrh se řídil filosofií [[RISC]], neméně pozoruhodné je, že první procesory ARM byly založeny na [[Arsenid gallitý|GaAs]] polovodičích, které dovolily na tehdejší dobu velmi vysoké taktovací frekvence. Rovněž použitá [[32bitový|32bitová]] šířka slova nebyla v době vzniku ARMu samozřejmostí. První mikroprocesor s architekturou ARM byl navržen firmou ARM Limited v roce [[1984]].
V roce 2007 byla architektura ARM zastoupena v 98 % ve více než jedné miliardě každoročně prodaných [[mobilní telefon|mobil]]ů.<ref name=Krazit>[http://news.cnet.com/ARMed-for-the-living-room/2100-1006_3-6056729.html "ARMed for the living room"].</ref> 
Firma [[ARM limited]] časem ustoupila od výroby procesorů a místo toho se soustředila pouze na jejich vývoj. Schéma procesorů ARM je tedy "intelektuálním vlastnictvím" firmy ARM, která od výrobců [[hardware]] vybírá licence za jeho použití. Procesory ARM je dnes možné najít ve všech odvětvích spotřební elektroniky od [[Personal Digital Assistant|PDA]], [[mobilní telefon|mobilních telefonů]], multimediálních přehrávačů, přenosných herních konzolí, kalkulaček až po počítačové periferie ([[pevný disk|pevné disky]], [[router]]y). Procesory ARM mají ve svém výrobním programu desítky výrobců, ve spotřební elektronice se často používají např. procesory [[XScale]] od firmy [[Marvell Technology Group|Marvell]], nebo [[OMAP]] od firmy [[Texas Instruments]].
Architektura ARM se nejvýrazněji uplatňuje ve [[Vestavěný systém|vestavěných systémech]]. Nízká spotřeba energie při vysokém výpočetním výkonu má zásadní význam hlavně v zařízeních napájených bateriemi, avšak je velkou výhodou také u zařízení pracujících v náročných tepelných podmínkách. Nízkopříkonové procesory totiž nepotřebují složité a přitom relativně nespolehlivé chlazení.
Rostoucí význam architektury ARM, jejíž nejvýkonnější zástupci<ref>[http://www.eetimes.com/electronics-blogs/davek-security-blog/4207605/ARMs-new-brain "ARM's new brain"]</ref> dnes již mají dostatečný výkon i pro použití v jednodušších [[osobní počítač|osobních počítačích]] byl pravděpodobně jedním z impulsů, které přiměly firmu Intel k vývoji "nízkopříkonových" procesorů [[Intel Atom]].
== Přehled procesorů ARM ==
{| class="wikitable" border="1" style="width:100%;"
|-
! Rodina
! Architektonická verze
! Jádro
! Vlastnosti
! Cache (I/D)/[[Memory management unit|MMU]]
! Typický výkon v [[Million instructions per second|MIPS]] @ MHz
! V použití
|-
!ARM1
|ARMv1 (zastaralá)
|ARM1
|
|Není
|
|[[BBC Cheese Wedge#ARM Evaluation System|ARM Evaluation System]] druhý procesor pro [[BBC Micro]]
|-
! rowspan=2 | ARM2
|ARMv2 (zastaralá)
|ARM2
|Architektura 2 přidala 2 MUL (multiply) instrukce.
|None
|4 MIPS @ 8&nbsp;MHz<br />0.33&nbsp;[[DMIPS]]/MHz
|[[Acorn Archimedes]], [[Chessmachine]]
|-
|ARMv2a (zastaralá)
|ARM250
|Integrovaný MEMC (MMU), grafický a IO procesor. Architektura 2a přidala instrukce SWP a SWPB (swap).
|Není, MEMC1a
|7 MIPS @ 12&nbsp;MHz
|[[Acorn Archimedes]]
|-
!ARM3
|ARMv2a (zastaralá)
|ARM2a
|První použití procesorové cache u ARM. 
|4KB unifikovaná
|12 MIPS @ 25&nbsp;MHz<br />0.50&nbsp;DMIPS/MHz
|[[Acorn Archimedes]]
|-
! rowspan=3 | ARM6
| rowspan=3 | ARMv3 (zastaralá)
|ARM60
|v3 architektura poprvé podporovala adresování 32 bitů paměti (oproti 26 bitům)
|Není
|10 MIPS @ 12&nbsp;MHz
|[[3DO Interactive Multiplayer]], Zarlink GPS Receiver
|-
|ARM600
|As ARM60, cache a sběrnice koprocesor u (pro FPA10 [[floating-point unit|FPU]]).
|4K unifikovaná
|28 MIPS @ 33&nbsp;MHz
|
|-
|ARM610
|As ARM60, cache, žádná sběrnice koprocesoru.
|4K unifikovaná
|17 MIPS @ 20&nbsp;MHz<br />0.65&nbsp;DMIPS/MHz
|[[Risc PC|Acorn Risc PC 600]], [[Apple Newton|Apple Newton 100 series]]
|-
!rowspan=6 | [[ARM7]]
|rowspan=6 | ARMv3 (zastaralá)
|ARM700
|
|8 [[Byte|KB]] unifikovaná
|40&nbsp;MHz
|Prototypová CPU karta [[Risc PC|Acorn Risc PC]]
|-
|ARM710
|As ARM700
|8 KB unifikovaná
|40&nbsp;MHz
|[[Risc PC|Acorn Risc PC 700]]
|-
|ARM710a
|As ARM700
|8 KB unifikovaná
|40&nbsp;MHz<br />0.68&nbsp;DMIPS/MHz
|[[Risc PC|Acorn Risc PC 700]], [[eMate 300|Apple eMate 300]]
|-
|ARM7100
|As ARM710a, integrovaný [[System-on-a-chip|SoC]].
|8 KB unifikovaná
|18&nbsp;MHz
|[[Psion 5|Psion Series 5]]
|-
|ARM7500
|As ARM710a, integrovaný SoC.
|4 KB unifikovaná
|40&nbsp;MHz
|[[Acorn A7000]]
|-
|ARM7500FE
|As ARM7500, "FE" přidaní řadiče FPA a pamětí EDO.
|4 KB unifikovaná
|56&nbsp;MHz<br />0.73&nbsp;DMIPS/MHz
|[[RiscStation|Acorn A7000+]] [[Acorn Network Computer|Network Computer]]
|-
! rowspan=5 | [[ARM7TDMI]]
| rowspan=4 | ARMv4T
|ARM7TDMI(-S)
|3-stupňová pipeline, Thumb
|none
|15 MIPS @ 16.8&nbsp;MHz<br />63 DMIPS @ 70&nbsp;MHz
|[[Game Boy Advance]], [[Nintendo DS]], [[iPod]], [[Lego NXT]], [[Atmel]] [[AT91SAM]]7, [[Juice Box]], [[NXP Semiconductors]] [[LPC2000]] a [http://www.standardics.nxp.com/products/lh7/ LH754xx]
|-
|ARM710T
|As ARM7TDMI, cache
|8 KB unifikovaná, MMU
|36 MIPS @ 40&nbsp;MHz
|[[Psion 5|Psion Series 5mx]], [[Psion Revo]]/Revo Plus/Diamond Mako
|-
|ARM720T
|As ARM7TDMI, cache
|8 KB unifikovaná, MMU s Fast Context Switch Extension
|60 MIPS @ 59.8&nbsp;MHz
|[[Zipit Wireless Messenger]], [[NXP Semiconductors]] [http://www.standardics.nxp.com/products/lh7/ LH7952x]
|-
|ARM740T
|Jako ARM7TDMI, cache
|MPU
|
|
|-
|ARMv5TEJ
|ARM7EJ-S
|5-stupňová pipeline, Thumb, Jazelle DBX, Enhanced DSP instrukce
|
|
|-
! rowspan=2 | [[StrongARM]]
| rowspan=2 | ARMv4
|SA-110
|
|16 KB/16 KB, MMU
|203&nbsp;MHz<br />1.0&nbsp;DMIPS/MHz
|[[Apple Newton]] série 2x00, [[Risc PC|Acorn Risc PC]], Rebel/Corel Netwinder, Chalice CATS, Psion Netbook
|-
|SA-1110
|As SA-110, integrovaný SoC
|16 KB/16 KB, MMU
|233&nbsp;MHz
|[[LART (počítač)]], Intel Assabet, [[Ipaq]] H36x0, [[Balloon Board|Balloon2]], [[Zaurus]] SL-5x00, [[HP Jornada]] 7xx, [[Jornada 560]], Palm Zire 31
|-
! ARM8
| ARMv4
| ARM810<ref>[http://www.hotchips.org/archives/hc8/2_Mon/HC8.S4/HC8.4.1.pdf "ARM810 – Dancing to the Beat of a Different Drum"] ARM Holdings presentation at [[Hot Chips]] 1996-08-07.</ref>
|5-stupňová pipeline, statická predikce skoku, paměť s dvojnásobnou propustností
| 8 KB unifikovná, MMU
| 84 MIPS @ 72&nbsp;MHz<br />1.16&nbsp;DMIPS/MHz
| Prototyp CPU karty [[Risc PC|Acorn Risc PC]] 
|-
! rowspan=4 | [[ARM9|ARM9TDMI]]
| rowspan=4 | ARMv4T
|ARM9TDMI
|5-stupňová pipeline, Thumb
|Není
|
|
|-
|ARM920T 
|As ARM9TDMI, cache
|16 KB/16 KB, MMU s FCSE (Fast Context Switch Extension)<ref>[http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ddi0151c/I47491.html Register 13, FCSE PID register] ARM920T Technical Reference Manual</ref>
|200 MIPS @ 180&nbsp;MHz
|[[Armadillo CPU Boards|Armadillo]], [[Atmel]] [[AT91SAM]]9, [[GP32]],[[GP2X]] (první jádro), [[Tapwave Zodiac]] ([[Motorola]] i. MX1), Hewlet Packard [[HP-49|kalkulátory HP-49/50]], [[Sun SPOT]], Cirrus Logic EP9302, EP9307, EP9312, EP9315, Samsung S3C2442 ([[HTC TyTN]], [[First International Computer|FIC]] [[Neo FreeRunner]]<ref>{{Citace elektronické monografie | url=http://wiki.openmoko.org/wiki/Neo1973:_GTA01Bv4_versus_GTA02_comparison | titul=Neo1973: GTA01Bv4 versus GTA02 comparison | datum přístupu=2007-11-15}}</ref>), Samsung S3C2410 (navigační zařízení [[TomTom]])<ref>{{Citace elektronické monografie | url=http://elinux.org/S3C2410 | titul=S3C2410 | datum přístupu=2010-01-13}}</ref>
|-
|ARM922T 
|As ARM9TDMI, cache
|8 KB/8 KB, MMU
|
|[[NXP Semiconductors]] [http://www.standardics.nxp.com/products/lh7a/ LH7A40x]
|-
|ARM940T
|As ARM9TDMI, cache
|4 KB/4 KB, MPU
|
|[[GP2X]] (druhé jádro), Meizu [[M6 Mini Player]]<ref>{{Citace elektronické monografie | url=http://www.rockbox.org/twiki/bin/view/Main/SamsungSA58| titul=Rockbox Samsung SA58xxx series | datum přístupu=2008-02-22}}</ref><ref>{{Citace elektronické monografie | url=http://www.rockbox.org/twiki/bin/view/Main/MeizuM6Port | titul=Rockbox Meizu M6 Port – Hardware Information | datum přístupu=2008-02-22}}</ref>
|-
! rowspan=5 | [[ARM9E]]
| rowspan=3 | ARMv5TE
|ARM946E-S
|Thumb, Enhanced DSP instrukce, cache
|variabiln, těsně spřažené paměti, MPU
|
|[[Nintendo DS]], Nokia [[N-Gage]], [[Canon PowerShot A470]], čipy Conexant 802.11, Samsung S5L2010
|-
|ARM966E-S
|Thumb, Enhanced DSP instrukce
|žádná cache, TCM
|
|[[ST Microelectronics|ST Micro]] STR91xF, zahrnuje Ethernet<ref>{{Citace elektronické monografie| url=http://mcu.st.com/mcu/modules.php?name=mcu&file=devicedocs&DEV=STR912FW44&FAM=101 | titul=STR9 – STR912 – STR912FW44 microcontroller – documents and files download page | vydavatel=Mcu.st.com | datum= | datum přístupu=2009-04-18}}</ref> 
|-
|ARM968E-S
|As ARM966E-S
|žádná cache, TCM
|
|[[NXP Semiconductors]] [http://www.standardics.nxp.com/products/lpc2000/lpc29xx/ LPC2900]
|-
|ARMv5TEJ
|ARM926EJ-S 
|Thumb, Jazelle DBX,  Enhanced DSP instrukce
|variabilní, TCM, MMU
|220 MIPS @ 200&nbsp;MHz, 
|Mobilní telefony: [[Sony Ericsson]] série K a W; Siemens a [[Benq]] (série x65 a novější); Texas Instruments [[OMAP|OMAP1710]], [[OMAP|OMAP1610]], [[OMAP|OMAP1611]], [[OMAP|OMAP1612]], [[OMAP|OMAP-L137]], [[OMAP|OMAP-L138]]; [[Qualcomm]] MSM6100, MSM6125, MSM6225, MSM6245, MSM6250, MSM6255A, MSM6260, MSM6275, MSM6280, MSM6300, MSM6500, MSM6800; [[Freescale]] [[i.MX21]], i.MX27, [[Atmel]] [[AT91SAM]]9, [[NXP Semiconductors]] [http://www.standardics.nxp.com/products/lpc3000/ LPC3000], GPH Wiz, [[Marvell Technology Group|Marvell]] [[Feroceon]] (ex.: [[SheevaPlug]]), NEC C10046F5-211-PN2-A SoC – nezdokumentované jádro v [[ATi Hollywood]], grafickém čipu použitém ve Wii,<ref>[http://wiibrew.org/wiki/Starlet Starlet].</ref> Samsung S3C2412 použitý v ovladači [[Squeezebox (network music player)#Squeezebox Duet (January 2008)|Squeezebox Duet]]. [[NeoMagic]] MiMagic Family MM6, MM6+, MM8, MTV; Buffalo TeraStation Live ([[Network-attached storage|NAS]]); Telechips TCC7801, TCC7901;[[ZiiLABS]]' ZMS-05 SoC.
|-
|ARMv5TE
|ARM996HS
|netaktovaný, jako ARM966E-S 
|žádná caches, TCM, MPU
|
|
|-
! rowspan=3 | ARM10E
| rowspan=2 | ARMv5TE
|ARM1020E
|6-stupňová pipeline, Thumb, Enhanced DSP instrukce, (VFP)
|32 KB/32 KB, MMU
|
|
|-
|ARM1022E
|As ARM1020E
|16 KB/16 KB, MMU
|
|
|-
|ARMv5TEJ
|ARM1026EJ-S
|Thumb, Jazelle DBX, Enhanced DSP instrukce, (VFP)
|variabilní, MMU nebo MPU
|
|Western Digital [[MyBook]] II World Edition
|-
! rowspan=18 | [[XScale]]
| rowspan=18 | ARMv5TE
|80200/IOP310/IOP315
|I/O Processor, Thumb, Enhanced DSP instrukce
|
|
|
|-
|80219
|
|
|400/600&nbsp;MHz
|[[Thecus]] N2100
|-
|IOP321
|
|
|600 [[BogoMips]] @ 600&nbsp;MHz
|[[Iyonix]]
|-
|IOP33x
|
|
|
|
|-
|IOP34x
|1–2 jádra, akcelerace RAID
|32K/32K L1, 512K L2, MMU
|
|
|-
|PXA210/PXA250
|Aplikační procesor, 7-stupňová pipeline
|
|PXA210: 133 and 200&nbsp;MHz, PXA250: 200, 300 a 400&nbsp;MHz
|[[Zaurus]] SL-5600, [[iPAQ]] H3900, Sony [[CLIÉ]] NX60, NX70V, NZ90
|-
|PXA255
|
|32KB/32KB, MMU
|400 BogoMips @ 400&nbsp;MHz; 371–533 MIPS @ 400&nbsp;MHz<ref>{{Citace elektronické monografie| url=http://www.albatross-uav.org/index.php/Benchmarks | titul=Benchmarks – Albatross | vydavatel=Albatross-uav.org | datum=2005-06-18 | datum přístupu=2009-04-18}}</ref>
|[[Gumstix|Gumstix basix & connex]], [[Palm Tungsten]] E2, [[Zaurus]] SL-C860, [[Mentor Ranger & Stryder]], iRex [[ILiad]]
|-
|PXA263
|
|
|200,&nbsp;300&nbsp;and&nbsp;400&nbsp;MHz
|Sony [[CLIÉ]] NX73V, NX80V
|-
|PXA26x
|
|
|standardně 400&nbsp;MHz, schopný provozu do 624&nbsp;MHz
|[[Palm Tungsten#Tungsten T3|Palm Tungsten T3]]
|-
|PXA27x
|Aplikační procesor
|32 KB/32 KB, MMU
|800 MIPS @ 624&nbsp;MHz
|[[Gumstix|Gumstix verdex]],[http://www.keith-koep.com/produkte/xscale-arm-embedded/trizeps4-pxa270-e.html "Trizeps-Modules"] PXA270 COM, [[High Tech Computer Corporation|HTC]] Universal, [[Hewlett-Packard|HP]] hx4700, [[Zaurus]] SL-C1000, 3000, 3100, 3200, [[Dell Axim]] série x30, x50 a x51, Motorola Q, [[Balloon Board|Balloon3]], [[Greenphone|Trolltech Greenphone]], [[Palm TX]], Motorola Ezx Platform A728, A780, A910, A1200, E680, E680i, E680g, E690, E895, Rokr E2, Rokr E6, Fujitsu Siemens LOOX N560, Toshiba Portégé G500, Trēo 650-755p, [[Zipit Wireless Messenger|Zipit Z2]]
|-
|PXA800(E)F
|
|
|
|
|-
|PXA3XX (kódové jméno "Monahans")
|
|32KB/32KB L1, TCM, MMU
|1000 MIPS @ 1.25&nbsp;GHz
|Samsung Omnia
|-
|PXA900
|
|
|
|Blackberry 8700, Blackberry Pearl (8100)
|-
|IXC1100
|Control Plane Processor
|
|
|
|-
|IXP2400/IXP2800
|
|
|
|
|-
|IXP2850
|
|
|
|
|-
|IXP2325/IXP2350
|
|
|
|
|-
|IXP42x
|
|
|
|[[NSLU2]] IXP460/IXP465
|-
!rowspan=4 | [[ARM11]]
|ARMv6
|ARM1136J(F)-S<ref>{{Citace elektronické monografie| url=http://www.arm.com/products/CPUs/ARM1136JF-S.html | titul=ARM1136J(F)-S – ARM Processor | vydavatel=Arm.com | datum= | datum přístupu=2009-04-18}}</ref>
|8-stupňová pipeline, [[SIMD]], Thumb, Jazelle DBX, (VFP), Enhanced DSP instrukce
|variabilní, MMU
|740 @ 532–665&nbsp;MHz (i.MX31 SoC), 400–528&nbsp;MHz
|Texas Instruments [[OMAP|OMAP2420]] ([[Nokia E90]], [[Nokia N93]], [[Nokia N95]], [[Nokia N82]]), [[Zune]], [[BUGbase]][http://www.buglabs.net/], [[Nokia N800]], [[Nokia N810]], [[Qualcomm]] MSM7200 (s integrovaným koprocesorem ARM926EJ-S na frekvenci @274&nbsp;MHz, použitým ve [[Eten Glofiish]], [[HTC TyTN II]], [[HTC Nike]]), Freescale [[i.MX31]] (použitý v originálním Zune 30gb a Toshiba Gigabeat S), Freescale MXC300-30 ([[Nokia E63]], [[Nokia E71]], [[Nokia 5800]], [[Nokia E51]], [[Nokia E75]], [[Nokia N97]],[[Nokia 5530]], [[Nokia N81]]), Qualcomm MSM7201A viděn v [[HTC Dream]]u, [[HTC Magic]], [[Motorola Z6]], [[HTC Hero]], & [[Samsung SGH-i627|Samsung SGH-i627 (Propel Pro)]]
|-
|ARMv6T2
|ARM1156T2(F)-S
|9-stupňová pipeline, [[SIMD]], Thumb-2, (VFP), Enhanced DSP instrukce
|variabilní, MPU
|
|
|-
|ARMv6KZ
|ARM1176JZ(F)-S
|As ARM1136EJ(F)-S
|variabilní, MMU+TrustZone
|
|[[iPhone|Apple iPhone]], [[iPod touch|Apple iPod touch]], [[Conexant|Conexant CX2427X]], [[Motorola RIZR Z8]], [[Motorola Motorizr Z10|Motorola RIZR Z10]], [[NVIDIA GoForce 6100]]<ref>{{Citace elektronické monografie| url=http://www.nvidia.com/page/goforce_6100.html | titul=GoForce 6100 | vydavatel=Nvidia.com | datum= | datum přístupu=2009-04-18}}</ref>; Telechips TCC9101, TCC9201, TCC8900, [[Fujitsu MB86H60]], Samsung S3C6410, S3C6430<ref>{{Citace elektronické monografie| url=http://www.samsung.com/global/business/semiconductor/productInfo.do?fmly_id=229&partnum=S3C6410 | titul=Samsung S3C6410 and S3C6430 Series ARM Proccessors | vydavatel=Samsung | datum= | datum přístupu=2009-10-08}}</ref>
|-
|ARMv6K
|ARM11 MPCore
|As ARM1136EJ(F)-S, 1–4 [[Symmetric multiprocessing|SMP]] jádra
|variabilní, MMU
|
|[[Nvidia APX 2500]]
|-
! rowspan=8 | Cortex
|rowspan=5 |ARMv7-A
|Cortex-A5
|VFP, NEON, Jazelle RCT a DBX, Thumb-2, 8-stupňová pipeline, 1–4 SMP jádra
|variabilní (L1), MMU+TrustZone
|do 1500 (1.5 DMIPS/MHz)
|"Sparrow" (kódové jméno ARM)<ref name=eetimes-A5>{{Citace elektronické monografie | příjmení=Merrit | jméno=Rick| url=http://www.eetimes.com/showArticle.jhtml?articleID=220700447 | titul="ARM stretches out with A5 core, graphics, FPGAs" | vydavatel=[[EE Times]] | datum=2009-10-21 | datum přístupu=2009-10-28}}</ref><ref name="swift-sparrow">{{Citace elektronické monografie| příjmení=Clarke | jméno=Peter | url=http://www.eetimes.com/news/semi/rss/showArticle.jhtml?articleID=213000665&cid=RSSfeed_eetimes_semiRSS | titul=ARM tips plans for Swift and Sparrow processor cores| vydavatel=[[EE Times]] | datum=2009-02-03 | datum přístupu=2009-04-18 }}</ref><ref name="pcmag-mwc09">{{Citace elektronické monografie | příjmení=Segan | jméno=Sascha | url=http://www.pcmag.com/article2/0,2817,2341032,00.asp | titul=ARM's Multicore Chips Aim for Netbooks | vydavatel=[[PC Magazine]] | datum=2009-04-09 | datum přístupu=2009-04-18}}</ref>
|-
|Cortex-A8
|VFP, NEON, Jazelle RCT, Thumb-2, 13-stupňová [[Superskalární architektura|superskalární]] pipeline
|variabilní (L1+L2), MMU+TrustZone
|do 2000 (2.0 DMIPS/MHz v rychlostech od 600&nbsp;MHz do větších než 1&nbsp;GHz)
|Texas Instruments [[OMAP|OMAP3xxx]], [[SBM|SBM7000]], Oregon State University [[OSWALD]], [[Gumstix|Gumstix Overo Earth]], [[Pandora (konzole)|Pandora]], [[iPod touch|Apple iPod touch (třetí generace)]], [[Archos 5]], [[Freescale Semiconductor|FreeScale]] i.MX51-[[System-on-a-chip|SOC]], [[BeagleBoard]], [[Apple iPhone 3GS]], [[Motorola Droid]], [[Palm Pre]], [[Samsung i8910]], [[Sony Ericsson Satio]], [[Smartbook#Always Innovating Touch Book|Touch Book]], [[Nokia N900]], [[ZiiLABS]] ZMS-08 SoC
|-
|Cortex-A9
|Application profile, (VFP), (NEON), Jazelle RCT and DBX, Thumb-2, superskalární spekulativní provádění instrukcí mimo pořadí
|MMU+TrustZone
|2.5 DMIPS/MHz
|
|-
|[[ARM Cortex-A9 MPCore|Cortex-A9 MPCore]]
|Jako Cortex-A9, 1–4 SMP jádra
|MMU+TrustZone
|2.5 DMIPS/MHz (na jádro)
|[[Apple iPad]], Texas Instruments [[OMAP#OMAP4|OMAP4430/4440]], [[ST-Ericsson]] U8500, Nvidia Tegra2
|-
|-
|[[ARM Cortex-A15|Cortex-A15]]
|Jako Cortex-A9, 1–4 SMP jader s FPU, LPAE (adresuje až 1TB)
|MMU+TrustZone, hw virtualizace
|2.5 DMIPS/MHz (na jádro)?
|?
|-
|ARMv7-R
|Cortex-R4(F)
|Určené do [[Vestavěný systém|vestavěných systémů]], Thumb-2, (FPU)
|variabilní cache, volitelné MPU 
|600 [[DMIPS]] @ 475&nbsp;MHz
|používá [[Broadcom]], TMS570 od Texas Instruments
|-
|ARMv7-M
|Cortex-M3
|Určení pro [[Jednočipový počítač|mikrokontroléry]], pouze Thumb-. Hardwarově oddělené instrukce
|žádná cache, volitelné MPU.
|125 DMIPS @ 100&nbsp;MHz
|[[EFM32]] od [[Energy Micro]], [[Texas Instruments]] [http://www.luminarymicro.com Stellaris] microcontroller family, [[ST Microelectronics]] [http://mcu.st.com STM32], [[NXP Semiconductors]] [http://www.standardics.nxp.com/products/lpc1000/lpc17xx/ LPC1700], Toshiba [http://www.toshiba.com/taec/news/press_releases/2008/mcus_08_542.jsp TMPM330FDFG], série EM300 od [[Ember (company)|Ember]], [[Atmel]] [[AT91SAM]]3, [[Europe Technologies]] [http://www.europe-technologies.com/easyBCU.php EasyBCU]
|-
|rowspan=2 |ARMv6-M
|Cortex-M0 (kódové jméno "Swift")<ref name="swift">{{Citace elektronické monografie | příjmení=Clarke | jméno=Peter | url= http://www.eetimes.com/news/design/rss/showArticle.jhtml?articleID=214502333 | titul=ARM preps tiny core for low-power microcontrollers | vydavatel= [[EE Times]] | datum=2009-02-23 | datum přístupu=2009-11-30 }}</ref>
|Určení pro [[Jednočipový počítač|mikrokontroléry]], podmnožina Thumb-2 (16-bitové Thumb instrukce & BL, MRS, MSR, ISB, DSB a DMB).
|Žádná cache.
|0.9 DMIPS/MHz
|[[NXP Semiconductors]] [http://www.standardics.nxp.com/products/lpc1000/lpc11xx/ NXP LPC1100]<ref name="swift-nxp">{{Citace elektronické monografie | příjmení=Walko | jméno=John | url= http://www.eetimes.com/news/design/rss/showArticle.jhtml?articleID=216200026 | titul=NXP first to demo ARM Cortex-M0 silicon | vydavatel= [[EE Times]] | datum=2009-03-23 | datum přístupu=2009-06-29 }}</ref>, [[Triad Semiconductor]] <ref>http://www.triadsemi.com/services/arm-powered-vcas/</ref>, [[Melfas]]<ref>http://www.electronicsweekly.com/Articles/2009/06/10/46252/cortex-m0-used-in-low-power-touch-controller.htm</ref>, [[Chungbuk Technopark]] <ref>http://www.design-reuse.com/news/22137/arm-cortex-m0-processor.html</ref>, [[Nuvoton]] <ref>http://translate.google.co.uk/translate?hl=en&sl=zh-TW&u=http://www.nuvoton.com/hq/enu/NewsAndEvents/News/MediaCoverage/20091005.htm&ei=WeI4S67YCJa8jAfFlvWmDg&sa=X&oi=translate&ct=result&resnum=4&ved=0CA4Q7gEwAw&prev=/search%3Fq%3Dcortex-m0%2Bnuvoton%26hl%3Den%26safe%3Doff</ref>, [[austriamicrosystems]] <ref>http://www10.edacafe.com/nbc/articles/view_article.php?articleid=752000</ref>
|-
|Cortex-M1
|Určené do FPGA, profil pro [[Jednočipový počítač|mikrokontroléry]], podmnožina Thumb-2 (16-bitové Thumb instrukce & BL, MRS, MSR, ISB, DSB a DMB).
|Žádná, těsně spřažená paměť je volitelná.
|Do 136 DMIPS @ 170&nbsp;MHz<ref>[http://www.arm.com/news/17017.html "ARM Extends Cortex Family with First Processor Optimized for FPGA"], ARM press release, March 19, 2007. Retrieved April 11, 2007.</ref> (0.8 DMIPS/MHz,<ref> [http://www.arm.com/products/CPUs/ARM_Cortex-M1.html "ARM Cortex-M1"], ARM product website. Retrieved April 11, 2007.</ref>)
|[http://www.actel.com/products/mpu/CortexM1/default.aspx Actel ProASIC3, ProASIC3L, IGLOO a Fusion PSC devices], [http://www.arm.com/fpga/ Altera Cyclone III], další FPGA produkty jsou také podporovány např. [http://www.synplicity.com/partners/readyip/ Synplicity]
<ref>[http://www.arm.com/news/17017.html ARM Extends Cortex Family with First Processor Optimized for FPGA<!-- Bot generated title -->].</ref>
|-
! Rodina
! Architektonická verze
! Jádro
! Vlastnosti
! Cache (I/D)/[[Memory management unit|MMU]]
! Typický výkon v [[Million instructions per second|MIPS]] @ MHz
! V použití
|}
== Charakteristika procesoru ARM ==
<!-- která verze??? -->
* [[32bitový|32bitová]] vnitřní architektura
* 32bitová datová sběrnice s propustností 32 MB/s
* 26bitová adresová sběrnice (dostupný lineární adresní prostor 64 [[Byte|MiB]]) <!-- opravdu, i u dnešních vícejader??? -->
* 25 vnitřních 32bitových [[registr procesoru|registr]]ů
* přístup do paměti pouze [[Strojová instrukce|instrukcemi]] Load/Store
* částečné překrývání vnitřních registrů
* nejdelší doba reakce na [[přerušení]] 3 milisekundy
* možnost podmíněného vykonání instrukcí
* možnost připojení standardních pamětí [[DRAM]]
* jednoduchý a výkonný instrukční soubor, jednoduše využitelné [[Překladač|kompilátory]] vyšších [[programovací jazyk|programovacích jazyků]]
Procesory ARM podporují dva adresové módy. Můžeme [[Adresa (programování)|adresovat]] buď prostřednictvím [[čítač instrukcí|čítače instrukcí]], nebo pomocí bázové adresy uložené v jednom z vnitřních registrů. Do paměti lze přistupovat pouze instrukcemi Load/Store (Load-Store Architecture) výrazně zjednodušuje výkonnou jednotku (Execution Unit) procesoru, protože pouze několik instrukcí pracuje přímo s pamětí. Většina instrukcí pracuje s vnitřními registry.
ARM procesory podporují dvě úrovně priority [[přerušení]] s dvěma zaměnitelnými bankami registrů. Nejkratší doba provedení požadavku na přerušení je poskytována režimem rychlého přerušení [[FIQ]] (Fast Interrupt Request). Druhý typ přerušení je [[IRQ]] (Interrupt Request), který se používá pro obsluhu přerušení nevyžadujících extrémně krátké doby odezvy nebo v případě, že vlastní obsluha přerušení je oproti době reakce procesoru mnohonásobně delší.
== Architektura procesoru ARM ==
Procesor ARM obsahuje 44 základních instrukcí s jednotnou šířkou 32 bitů. V jednom taktu se vykonávají pouze instrukce pracující s [[aritmeticko-logická jednotka|aritmeticko-logickou jednotkou (ALU)]], s registry nebo s přímými [[operand]]y.
Procesor pracuje ve čtyřech základních režimech:
* uživatelský režim USR
* [[privilegovaný režim]] supervizora SUP
* privilegovaný režim přerušení IRQ
* privilegovaný režim rychlého přerušení FIQ
V procesoru je obsaženo 25 částečně se překrývajících 32bitových registrů (15 registrů je univerzálních a zbývajících 10 má speciální funkce), z toho 16 registrů je v každém režimu činnosti programově přístupných.
{| class="wikitable" style="margin: 1em auto 1em auto"
|+ Množina registrů procesoru
! Režim
! Mód
!  colspan="6" | Registry
! 
! Poznámka
|- 
| Uživatelský
| 0
|  rowspan="4" | R0 až R9
| R10
| R11
| R12
| R13
| R14
|  rowspan="4" | R15<br />(PSW)
|- 
| Rychlé přerušení
| 1
| R10<br />FIQ
| R11<br />FIQ
| R12<br />FIQ
| R13<br />FIQ
| R14<br />FIQ
|  rowspan="3" | Privilegované
|- 
| Přerušení
| 2
| R10
| R11
| R12
| R13<br />IRQ
| R14<br />IRQ 
|- 
| Supervisor
| 3
| R10
| R11
| R12
| R13<br />SVC
| R14<br />SVC  
|}
Registry R0 až R13 jsou přístupné v uživatelském režimu pro libovolný účel. Registr R14 je určen výhradně pro uživatelský režim. Pět registrů je speciálně určeno pro režim rychlého přerušení ([[FIQ]]). Je-li procesor v režimu FIQ, je těchto pět registrů mapováno do registrů R10 až R14. V registru R14 je uložena návratová adresa do přerušeného programu. Další dva registry jsou určeny pro režim přerušení ([[IRQ]]) a v tomto režimu překrývají registry R13 a R14 uživatelského režimu. Další dva registry jsou určeny pro privilegovaný režim supervizora. Poslední registr R15 obsahuje stavové slovo procesoru a [[čítač instrukcí]], který je sdílen všemi režimy činnosti. Významově nejvyšších 6 bitů PSW obsahuje stav procesoru, dalších 24 bitů představuje čítač instrukcí a významově nejnižší dva bity obsahují aktuální režim činnosti procesoru.
== Specifika procesoru ARM ==
Jak bylo uvedeno, procesor obsahuje množinu částečně se překrývajících [[Registr procesoru|registrů]], takže v případě přerušení nemusí být proveden kompletní úklid registrů. V případě režimu rychlého přerušení FIQ je zkrácení doby odezvy procesoru dosaženo použitím čtyř lokálních univerzálních registrů a jednoho registru s návratovou adresou. Tyto registry mohou obsahovat všechny ukazatele a různé [[čítač]]e používané v jednoduchých [[Funkce (programování)|procedurách]] obsluhy [[Vstup/výstup|vstupů a výstupů]], takže lze dobře dosáhnout velmi rychlého opakovaného přepínání procesoru mezi uživatelským režimem a režimem „rychlého přerušení“.
Procesor je dále schopen obsloužit následující přerušení:
* chyba v [[adresování]] (Address Exception Trap)
* chyba při čtení, nebo zápisu dat do vnější [[pamět]]i (Data Fetch Cyrcle Aborts)
* chyba při čtení [[Strojová instrukce|instrukce]] z vnější paměti (Instruction Fetch Cyrcle Aborts)
* přerušení programovými prostředky (instrukce SWI)
* nedefinovaný kód instrukcí (Undefined Instruction Traps)
* [[reset]] procesoru
Procesor poskytuje 26bitovou adresu lineární [[Operační paměť|operační paměti]], což umožňuje adresovat 64&nbsp;[[Byte|MiB]] fyzické paměti. Odkaz na data mimo rozsah způsobí [[přerušení]] chyby adresování (Address Exception Trap).
{| class="wikitable" style="margin: 1em auto 1em auto"
|+ Vektory obsluh jednotlivých přerušení
! Adresa
! Funkce
! Priorita
|- 
| 000 0000
| Reset
| 0 (nejvyšší)
|- 
| 000 0014
| Chyba adresace
| 1
|- 
| 000 0010
| Abort (datový)
| 2
|- 
| 000 001C
| Rychlé přerušení (FIQ)
| 3
|- 
| 000 0018
| Přerušení (IRQ)
| 4
|- 
| 000 000C
| Abort (instrukční)
| 5
|- 
| 000 0004
| Nedefinovaný instrukční kód
| 6
|- 
| 000 0008
| Softwarové přerušení
| 7 (nejnižší)
|}
== Instrukční soubor procesoru ARM ==
Instrukční soubor můžeme rozdělit na skupiny:
* instrukce zpracování údajů - zpracování registrových operandů, zpracování přímých operandů, nastavení podmínkového kódu a instrukce aritmeticko-logické
* instrukce jednoduchého přenosu údajů
* instrukce blokového přenosu údajů - instrukce vykonávají přenos mezi skupinou registrů a spojitou oblastí paměti, přičemž jeden registr je použit jako směrník
* instrukce větvení a větvení s uchováním návratové adresy (tyto instrukce odkládají PSW do R14)
* instrukce přechodu do privilegovaného režimu supervizora, které zahrnují i programové přerušení
Všechny instrukce mají čtyřbitový prefix, který zajišťuje podmíněné vykonání samotné instrukce. Instrukce zpracování údajů pracují pouze nad souborem vnitřních registrů a každá z těchto instrukcí obsahuje reference na tři operandy: jeden cílový a dva zdrojové.
''Instrukce přenosu údajů'' jsou použity k přenosu dat mezi pamětí a souborem registrů (Load) a naopak (Store). Efektivní adresa je vypočtena součtem obsahu zdrojového registru a posuvu (offset) daného 12bitovou konstantou nebo obsahem dalšího registru. Posuv (offset) může být přičítán k indexovému registru nebo od něj odčítán. Instrukce přenosu údajů mohou pracovat jak s jednotlivými [[Byte|byty]], tak s dvojitým slovem (Double Word, 32bitů). Byte přečtený z paměti je uložen do významově nejnižších 8bitů cílového registru a zbytek obsahu je zaplněn nulami.
''Instrukce blokového přenosu'' zabezpečují přenos několika registrů jednou instrukcí. Instrukce obsahuje pole bitů, z nichž každý odpovídá jednomu registru viditelnému v daném režimu. Bit 0 odpovídá R0, bit 1 odpovídá R1, atd.
''Instrukce programového přerušení'' jsou použity především pro přechod do privilegovaného režimu supervizora. PSW je ukládáno do registru R14 režimu supervizora a hodnota čítače instrukcí je dána adresou softwarového přerušení.
== Literatura ==
* {{Citace monografie
 | příjmení = Ličev
 | jméno = Lačezar
 | příjmení2 = Morkes
 | jméno2 = David
 | titul = Procesory - architektura, funkce, použití
 | vydavatel = Computer Press
 | místo = Praha
 | rok = 1999
 | isbn = 80-7226-172-X
 | kapitola = 
 | strany = 
 | jazyk = 
}}
== Reference ==
<references />
== Externí odkazy ==
* http://pandatron.cz/?542&at91sam7se512_-_schema_zkusebni_desky
* http://pandatron.cz/?606&at91sam7s_-_1.dil:_seznameni_s_obvody


{{Commonscat|ARM Microprocessors}}{{Článek z Wikipedie}}
[[Kategorie:Procesory]]