ARM发布数款A系列处理器-A-R，-M

ARM产品线

-A系列处理器专为不断增长的消费娱乐和无线产品而设计。 它们用于计算要求高、运行丰富的操作系统并提供交互式媒体和图形体验的应用，例如智能手机、平板电脑、汽车娱乐系统、数字电视、智能书、电子阅读器、家庭网络、家庭网关和各种其他产品。 下面我们就简单介绍一下ARM近年来发布的几款A系列处理器。

-A78

-A78

-A78是2020年发布的新一代CPU架构，适用5nm工艺，性能提升20%，功耗降低50%。 -A76、A77、A78均采用相同的微架构，三代核心的设计有很多共性。 根据ARM官方数据，相比A77，A78的IPC（架构性能）仅提升了7%，功耗降低了4%，核心小了5%，四核集群面积为减少 15%。 不过，-A78搭载了最新一代5nm制程技术，天生就拥有更好的能效比。 在每核1W功耗相同的情况下，7nm生产的-A77频率可以达到2.6GHz，而5nm生产的-A78频率可以达到2.6GHz。 达到3.0GHz，相同功耗下持续性能提升约20%。

-A77

-A77

Arm在2019年推出的A77架构瞄准移动高性能领域，采用Arm v8.2 64位指令集架构。 硬件设计与A76相同，均采用7nm工艺，峰值频率没有变化。 A77的管道结构应该和A76一致，采用标准的Out-of-Order。 20%的提升主要是在微架构细节上提升IPC和并行执行能力。 随着工艺进展到7nm，其单芯片功耗密度极大制约了主频的提升。 Arm主要针对移动市场。 它在频率控制上并不向INTEL看齐，而是追求单位功耗的性能比。 因此，很多设计并不以频率作为首要目标。 可以看到L1缓存大小达到了64KB，甚至超过了ZEN2的32K。

-A76

-A76

-A76被称为“具有笔记本级性能的处理器”。 它采用7nm工艺，预计运行频率为3GHz。 与采用10nm工艺制造、运行频率为2.8GHz的A75相比，能耗将降低40%。 ，性能可提升35%，机器学习能力可提升4倍。 在机器学习应用的优化方面，-A76指令集可提升高达400%。 与2.8GHz 10nm A75芯片相比，3GHz@7nm A76芯片性能领先35%。 能效方面，7nm A76 核心功耗预算为 750mW，相比 10nm A75 性能提升 40%。

-A75

-A75

-A75处理器是首款高性能CPU。 根据ARM的数据，与-A73相比，-A75带来了整数性能22%的提升，浮点性能提升33%，内存性能提升16%。 渲染性能提升48%、整体性能提升34%等 -A75几乎涵盖了从端到云的所有应用场景，不仅适用于移动和消费者用例，而且能够在网络基础设施、汽车设计方面实现新的性能水平甚至服务器。

-A73

-A73

-A73是ARM于2016年发布的A系列处理器。 -A73支持全尺寸ARMv8-A架构。 ARMv8-A是ARM第一个支持64位指令集的处理器架构，包括ARM技术、NEON和虚拟化。 和加密技术。 因此，无论是32位还是64位，-A73都能提供适应性最强的移动应用生态开发环境。 -A73包括128位AMBR 4 ACE接口和ARM的big. 系统集成接口。 它采用10nm技术制造，可提供比-A72高30%的连续处理能力。 非常适合高端智能手机、平板电脑和翻盖式设备的应用。 移动设备、数字电视等一系列消费电子设备。

-A72

-A72

-A72于2015年初发布，同样基于ARMv8-A架构，采用台积电16nm制造工艺。 -A72 可以单独在芯片上实现性能，也可以与 -A53 处理器和高速缓存一致互连 (nnect) 相结合。 配置进一步提高能源效率。 在相同的移动设备电池寿命限制下，-A72可以提供比基于-A15的设备3.5倍的性能，比-A57有约1.8倍的性能提升，表现出优异的整体功耗效率。 -A72的应用市场包括高端智能手机、大屏移动设备、企业网络设备、服务器、无线基站、数字电视等。

-A57

-A57

-A57是ARM首次采用64位ARMv8-A架构CPU，并通过执行状态保持与ARMv7架构的完全向后兼容性。 除了ARMv8的架构优势外，-A57比高性能-A15 CPU单时钟周期性能提高了20%至40%。 它还改进了L2缓存和内存系统其他组件的设计，大大提高了能源效率。 -A57将为移动系统提供超高功耗性能，并且凭借big.，SoC可以以非常低的平均功耗来做到这一点。 主要针对中高端电脑、平板电脑和服务器产品。

-A55

-A55

-A55与-A75同时发布，使其成为-A75的理想搭档。 -A55 使用 ARMv8.2 架构并建立在其前身的基础上。 -A55的改进主要在于分支预测、数据读写（AGU）和缓存部分，执行部分改进较少。 ARM声称-A55的内存性能比-A53提高了一倍，从而带来约18%的整数、38%的浮点、14%的渲染和21%的整体性能提升。 相比之下，A55的功耗比A53高出3%。 考虑到其性能的提高，整体能耗比增加了15%。

-A53

-A53

-A53采用ARMv8-A架构，可以支持32位ARMv7代码和64位代码的执行状态。 A53架构的特点是降低功耗、提高能效。 目标是在28nm HPM制造工艺下运行测试时单核功耗不超过0.13W。 它提供比 -A7 处理器更节能的性能，可用作独立的主应用处理器或在大型配置中与 -A57 处理器配合使用。 -A53在同频率下可以提供比-A9更高的性能。 主要针对中高端电脑、平板电脑、机顶盒、数字电视等。

-A35

-A35

-A35是一款基于ARMv8-A 64位架构设计的低功耗CPU。 它的目的是取代两个旧的32位核心-A7和-A5。 采用类似于A53/A7的顺序有限双发射设计。 同时融入了A72的一些新特性，在前端重新设计了指令预取单元，提高分支预测精度。 此外，A35还采用了A53的缓存和内存架构，可配置8-64KB一级指令和数据缓存，128KB-1MB二级缓存，并增加NEON/FP单元，提高存储性能和支持完整管道的双精度。 还为CPU核心和NEON管道配备了硬件保留状态（独立电源域），以提高电源管理效率。 相同工艺和频率下，A35的功耗比A7低10%左右，而性能则提升6-40%。 与A53相比，可保留80-100%的性能，但功耗降低32%，面积减少25%，能效提升25%。 A35还可以与A53、A57、A72等大核搭配，组成一个大核。 混合架构系统进一步提高系统能效。 主要定位于低功耗低端手机、可穿戴设备、物联网领域。

-A32

-A32

这是ARM新一代架构中唯一的32位（ARMv7-A）架构处理器，但A32就像A35的32位版本。 目标很明显，就是取得比A35更好的性能。 进一步控制电能消耗。 A32架构重点关注芯片面积、功耗控制和能耗比。 它保持 32 位（ARMv7-A 指令集）。 为了提高效率，指令预取单元进行了重新设计，主次临时存储、浮点和 DSP 运算性能也得到了提高，以提高速度，并引入了新的电源管理功能。 它支持安全加密、NEON SIMD指令集、DSP/SIMD扩展、VFPv4浮点计算、虚拟硬件等。A32在32位模式下可以提供与A35相同的性能。 但其较低的功耗使其性能比（单位电能输出的性能）比A35高10%，比A5高30%，比A7高25%。 A35通过提高频率可以达到A53的80-100%的性能。 也就是说，A32在32位模式下也能达到同样的性能水平。 此时芯片面积仅为A53的68%，功耗也仅为A53的61%。 %。 64位下，A35有取代A53架构的实力，而32位中，A32已经处于人尽皆知的境界，而且相比64位A35架构，32位A32更适合设备和物联网产品上的可穿戴设备。

-A17

-A17

A17仍然基于32位ARMv7-A指令集。 初期会采用28nm工艺，后期会演进到20nm。 本质架构与A12相同，都是双宽度、乱序发射。 它只是改进了外部互连，引入了新的一致性总线AMBA4 ACE，可以更快地连接内存控制器，从而提高性能和能效。 得益于这条新总线，A17可以支持多核SoC的完整内存一致性操作，并可以参与big. 双架构混合解决方案。 在特定频率、进程和内存条件下，A17的性能比A12高约40%。 在某些特定环境下，A17的性能已经可以与A15处于同一水平，但功耗更低，能效更高。 虽然从命名上来说它排在-A15之上，但它的定位是中端，而不是高端。

-A15

-A15

-A15于2010年首次发布，基于32位ARMv7-A架构。 A15和A9也有乱序执行，但-A15拥有（两倍）指令发射端口和执行资源，指令解码能力也高出50%，动态分支预测能力更强（使用多指令集）级分支表缓存），取指令带宽更强（128位 vs 64位），可以使A15的流水线执行效率更高。 此外，A15采用VFPv4浮点单元设计，可以执行FMA指令和硬件除法指令。 相比之下，A9的峰值矢量浮点性能基本上只有A15的一半。 -A15处理器可用于智能手机、平板电脑、移动计算、高端数字电器、服务器和无线基础设施等设备。

-A9

-A9

ARM-A9采用ARMv7-A架构。 目前我们能看到的四核处理器大多属于-A9系列。 -A9处理器旨在创建最先进、高效、动态可变长度、多指令执行超标量架构，该架构提供8级流水线处理器，具有乱序猜测执行和利用广泛的消费者它将高性能和能源效率与课堂、网络、企业和移动应用中的尖端产品所需的功能结合在一起。 -A9 微架构可用于可扩展多核处理器（-A9 多核处理器）和更传统的处理器（-A9 单核处理器）。 可扩展的多核和单核处理器支持 16、32 或 64KB 4 路关联一级缓存配置，以及高达 8MB 的二级缓存配置（可选配二级缓存控制器），提供极高的性能灵活性，均适合特定应用地区和市场。

-A8

-A8

ARM-A8处理器基于ARMv7-A架构，是目前单核手机中最常见的产品。 -A8处理器是首款基于ARMv7架构的产品，能够将速度提升到1GHz以上。 -A8处理器可以满足需要在300mW以下运行的移动设备的功耗优化要求； 以及需要 2000 MIPS 的消费类应用程序的性能优化要求。 -A8高性能处理器现在已经非常成熟。 从手机到上网本、DTV、打印机和汽车信息娱乐系统，-A8 处理器提供可靠的高性能解决方案。

-A7

-A7

-A7采用ARMv7-A架构，特点是在保证性能的同时提供优异的低功耗性能。 -A7 处理器的架构和功能集与 -A15 处理器相同，不同之处在于 -A7 处理器的微架构专注于提供最佳能效，因此这两种处理器都可以在大型应用中使用。 核心大小的核心配套架构）配置提供高性能和超低功耗的终极组合。 单个 -A7 处理器的能效比 -A8 处理器高出五倍，功能强大 50%，而尺寸仅为 -A8 处理器的五分之一。

-A5

-A5

-A5处理器同样基于ARMv7-A架构。 它是最节能、成本最低的处理器，可以提供对最广泛设备的最基本访问。 -A5 处理器在指令和功能上与更高性能的 -A8、-A9 和 -A15 处理器完全兼容 - 直至操作系统级别。 -A5 处理器还保持与经典 ARM 处理器（包括 -S、-S 和 -S）的向后应用程序兼容性。 定位于入门级智能手机、低成本手机和智能移动设备，以及基础工业设备。