Procesors ARM Cortex A7: specifikācijas un atsauksmes

ARM Cortex A7 . Šajā materiālā mēs runāsim par procesora arhitektūru ARM Cortex A7 . Pamatojoties uz to, pusvadītāju izstrādājumi ir atrodami viedtālruņos, maršrutētājos, planšetdatoros un citās mobilajās ierīcēs, kur līdz šim nesen ieņēma līderpozīcijas šajā tirgus segmentā. Tagad tas pakāpeniski tiek aizstāts ar jaunākiem un jaunākajiem procesoru risinājumiem.

Īsa informācija par uzņēmumu ARM

началась в 1990 году, когда она была основана Робином Саксби. ARM vēsture sākās 1990. gadā, kad to dibināja Robins Saksbijs. Tās izveides pamats bija jauna mikroprocesoru arhitektūra. , то после образования данной компании появилась достойная альтернатива в виде RISC. Ja pirms tam dominējošo stāvokli CPA tirgū aizņēma x86 vai CISC , tad pēc šā uzņēmuma dibināšanas RISC veidā tika parādīta cienīga alternatīva . Pirmajā gadījumā programmas koda izpilde tika samazināta līdz 4 posmiem:

1. Mašīnas instrukciju iegāde.

2. Mikro koda pārveidošanas veikšana.

3. Mikrouzdevumu iegūšana.

4. Pilnīga mikrouzdevumu ieviešana.

сновная же идея архитектуры RIS С состояла в том, что обработку программного кода можно свести к 2 этапам: RIS C arhitektūras galvenā ideja bija tāda, ka programmas koda apstrādi var samazināt līdz 2 posmiem:

1. RISC- инструкций. RISC instrukciju saņemšana.

2. RISC- инструкций. RISC instrukciju apstrāde .

ак в первом, так и во втором случае есть как плюсы, так и существенные недостатки. Kā pirmajā, un otrajā gadījumā ir gan plusi, gan būtiski trūkumi. RISC ( в том числе и ARM Cortex A7 , представленная 2011 году) — рынок мобильных устройств. X86 ir veiksmīgi uzvarējis datoru tirgū, un RISC ( ieskaitot ARM Cortex A7 , kas tika ieviests 2011. gadā) - mobilo ierīču tirgus.

Arhitektūras Cortex A7 izskata vēsture. Galvenās funkcijas

Par pamatu "Cortex A7" darbojās "Cortex A8". Galvenā izstrādātāju ideja šajā gadījumā bija uzlabot veiktspēju un ievērojami uzlabot procesoru risinājuma energoefektivitāti. . Tieši to darīja ARM inženieri. Vēl viena svarīga iezīme šajā gadījumā bija tas, ka bija iespējams izveidot CPU ar tehnoloģiju big.LITTLE. Tas nozīmē, ka pusvadītāju kristāls varētu ietvert 2 skaitļošanas moduļus. Viens no tiem bija vērsts uz to, lai atrisinātu visvienkāršākās problēmas ar minimālu enerģijas patēriņu, un, kā likums, šajā lomā spēlēja kodoli "Cortex A7". Otrais tika izstrādāts, lai darbinātu sarežģītāko programmatūru, un to pamatā bija skaitļošanas bloki "Cortex A15" vai "Cortex A17". Oficiāli tika prezentēts "Cortex A7", kā tika atzīmēts iepriekš, 2011. gadā. Nu, pirmais ARM Cortex A7 procesors tika izlaists gadu vēlāk, tas ir, 2012. gadā.

Ražošanas tehnoloģija

Sākotnēji pusvadītāju izstrādājumi, kuru pamatā ir A7, ražoti pēc tehnoloģiskajiem standartiem 65 nm. Tagad šī tehnoloģija ir bezcerīgi novecojusi. Nākotnē tika atbrīvotas vēl divas A7 procesoru paaudzes pie 40 nm un 32 nm pielaides standartiem. Bet tie jau ir kļuvuši neatbilstīgi. Jaunākie CPU modeļi, kuru pamatā ir šī arhitektūra, jau ir ražoti 28 nm, un tos joprojām var atrast pārdošanā. Turpināt pāriet uz jaunākiem tehnoloģiskajiem procesiem ar jauniem uzņemšanas un novecojušās arhitektūras standartiem. Čipi, kuru pamatā ir A7, tagad aizņem mobilo ierīču tirgus visvairāk budžeta segmentu, un tos pakāpeniski aizstāj ar sīkrīkiem, kuru pamatā ir A53, un kuriem ar vieniem un tiem pašiem energoefektivitātes parametriem ir augstāks veiktspējas līmenis.

Mikroprocesora kodola arhitektūra

1, 2, 4 vai 8 serdeņi var būt CPU daļa, kuras pamatā ir ARM Cortex A7. Pārstrādātāju īpašības pēdējā gadījumā liecina, ka mikroshēma sastāv galvenokārt no 2 kopām ar 4 serdeņiem katrai no tām. 2-3 gadus sākuma līmeņa procesori tika balstīti uz mikroshēmām ar 1 vai 2 skaitļošanas moduļiem. Vidējais līmenis tika aizņemts ar 4 kodolieroču risinājumiem. Nu, prēmiju segments bija 8-core mikroshēmām. Katrs mikroprocesora kodols, pamatojoties uz šo arhitektūru, ietvēra šādus moduļus:

• лок обработки чисел с плавающей запятой ( FPU). Peldošā komata skaitītāja apstrādes vienība ( FPU).

• 1. līmeņa kešatmiņa.

• NEON для оптимизации работы ЦПУ. NEON bloks CPU optimizēšanai.

• ARMv7. Skaitļošanas modulis ARMv7.

Visiem centrālajiem procesoriem bija kopīgas sastāvdaļas:

• Cache L2.

• CoreSight Core vadības modulis .

• Datu kopnes AMVA kontrolieris ar mazu jaudu 128 bitiem.

Iespējamās frekvences

Maksimālais pulksteņa frekvence konkrētai mikroprocesora arhitektūrai var svārstīties no 600 MHz līdz 3 GHz. Jāatzīmē, ka mainās šis parametrs, kas norāda maksimālo ietekmi uz datorsistēmas veiktspēju. Un frekvenci tūlīt ietekmē trīs faktori:

• Uzdevuma sarežģītības pakāpe.

• Programmatūras optimizācijas pakāpe multiplaišanai.

• Pašreizējā pusvadītāja kristāla temperatūra.

Kā piemēru ņem vērā MT6582 mikroshēmas algoritmu, kas balstās uz A7 un ietver 4 skaitļošanas vienības, kuru frekvence svārstās no 600 MHz līdz 1,3 GHz. Gaidīšanas režīmā šim apstrādes blokam var būt tikai viens aprēķinu bloks, un tas darbojas pēc iespējas mazākā frekvencē 600 MHz. Līdzīga situācija parādīsies, kad tiek sākts vienkāršs mobilā sīkrīka lietojumprogramma. Bet, kad uzdevumu sarakstā parādās resurstmeklējoša rotaļlieta ar optimizāciju multiplairai, visi 4 bloki, kas apstrādā programmas kodu 1,3 GHz, automātiski sāks darboties. Tā kā CPU sasilst, karstāks serdeņi samazinās frekvenci vai pat izslēgsies. No vienas puses, šī pieeja nodrošina energoefektivitāti, no otras puses - pieņemamu mikroshēmas ātrumu.

Kešatmiņa

ARM Cortex A7 ir pieejami tikai 2 kešatmiņu līmeņi. Savukārt pusvadītāju kristāla īpašības norāda, ka pirmais līmenis noteikti ir sadalīts divās vienādās daļās. должна хранить данные, а другая — инструкции. Vienam no tiem ir jāuzglabā dati, bet otrs - norādījumi. азмер кеша на 1-ом уровне по спецификациям может быть равен 64 Кб. Kopējais 1. līmeņa cache lielums pēc specifikācijām var būt vienāds ar 64 KB. Rezultātā iegūstam 32 KB datu un 32 KB kodam. е ть от конкретной модели ЦПУ. Otrā līmeņa kešatmiņa šajā gadījumā būs atkarīga no konkrētā CPU modeļa. Mazākais tā apjoms var būt 0 MB (tas ir, nav), bet lielākais - 4 MB.

Operatoriskās atmiņas kontrolieris. Tā funkcijas

Iebūvētais atmiņas kontrolleris ir aprīkots ar jebkuru ARM Cortex A7 procesoru. Raksturlielumi Tehniskais plāns norāda, ka tas ir orientēts uz darbu kopā ar RAM standarta LPDDR3. Ieteicamā darba atmiņas biežums šajā gadījumā ir 1066 MHz vai 1333 MHz. Maksimālais RAM apjoms, ko praksē var uzskatīt par konkrētu mikroshēmas modeli, ir 2 GB.

Integrēta grafika

Kā gaidīts, šīm mikroprocesoru ierīcēm ir integrēta grafikas apakšsistēma. рекомендует использовать в сочетании с этим ЦПУ графическую карту собственной разработки Mali - 400MP2 . Uzņēmums-ražotājs ARM iesaka kopā ar šo CPU izmantot savas dizaina Mali - 400MP2 grafisko karti. Taču tā darbību bieži vien nepietiek, lai atraisītu mikroprocesora ierīces potenciālu. Tādēļ mikroshēmu dizaineri kopā ar šo mikroshēmu izmanto efektīvākus adapterus, piemēram, Power VR6200.

Programmatūras līdzekļi

ARM procesoriem ir paredzēti trīs veidu operētājsistēmas :

• от поискового гиганта Google. Android no Google meklēšanas giganta .

• от APPLE. IOS no APPLE.

• от «Майкрософт». Windows Mobile no Microsoft.

Visa pārējā sistēmas programmatūra vēl nav saņēmusi lielu izplatīšanu. Lielākā daļa šādas programmatūras tirgū, kā tas nav grūti uzminēt, ir tieši Android. Šai sistēmai ir vienkāršs un intuitīvs interfeiss, un sākuma līmeņa ierīces ir ļoti, ļoti pieņemamas. Pirms versijas 4.4 ieskaitot, tas bija 32 bitu, un ar 5,0 sāka atbalstīt 64 bitu skaitļošanas. , в том числе и ARM Cortex A7. Šī operētājsistēma veiksmīgi darbojas jebkurā RISC arhitektūras CPU ģimenē, ieskaitot ARM Cortex A7. Inženierijas izvēlne ir vēl viena svarīga šīs sistēmas programmatūras iezīme. Ar tā palīdzību jūs varat ievērojami pārkonfigurēt OS iespējas. Piekļuvi šai izvēlnei var iegūt, izmantojot kodu, kas katram CPU modelim ir individuāls.

Vēl viena svarīga šīs OS iezīme ir visu iespējamo atjauninājumu instalēšana automātiski. Tādēļ ARM Cortex A7 ģimenes mikroshēmās var parādīties pat jaunas funkcijas. Programmatūras var pievienot. Otrā sistēma ir paredzēta APPLE mobilajiem sīkrīkiem . Šādas ierīces pārsvarā ieņem premium segmentu un tām ir atbilstošs ātruma un izmaksu līmenis. пока не получила большого распространения. Jaunākā operētājsistēma, kas saskaras ar Windows Mobile, vēl nav saņēmusi lielu izplatīšanu. Uz tā balstītās ierīces pastāv jebkurā mobilo sīkrīku segmentā, taču šajā gadījumā neliels lietojumprogrammatūras daudzums kavē tā izplatīšanu.

Procesoru modeļi

Visrentablākajām un visnoderīgākajām šajā gadījumā ir 1 kodola mikroshēmas. Visizplatītākais no tiem bija MT6571 no uzņēmuma MediaTek. Iepriekš minētajā solī ir divkodolu CPU ARM Cortex A7 Dual Core. Piemēram, jūs varat iegūt MT6572 no visiem tiem pašiem ražotājiem. Vēl augstāku veiktspējas līmeni nodrošināja Quad Core ARM Cortex A7. Populārākā mikroshēma no šīs ģimenes ir MT6582, kuru patlaban var atrast ierakstu līmeņa mobilajos sīkrīkos. Nu, visaugstākais veiktspējas līmenis, ko nodrošina 8-core CPU, kas pieder MT 6595.

Turpmākās attīstības perspektīvas

Pašlaik jūs varat satikties mobilo ierīču plauktos, kuru pamatā ir pusvadītāju procesors, pamatojoties uz 4X ARM Cortex A7. Šis un MT6580, MT6582 un Snapdragon 200. Visas šīs mikroshēmas ietver 4 skaitļošanas vienības un nodrošina lielisku energoefektivitātes līmeni. Arī izmaksas šajā gadījumā ir ļoti ļoti pieticīgas. Bet joprojām šī mikroprocesora arhitektūras labākie laiki jau ir aiz muguras. Augstāko produktu pārdošanas apjoms, pamatojoties uz tiem samazinājās 2013-2014, kad mobilo sīkrīku tirgū, tam praktiski nebija citas alternatīvas. Un šajā gadījumā mēs runājam par budžeta ierīcēm ar 1 vai 2 skaitļošanas moduļiem, kā arī vadošajiem sīkrīkiem ar 8-core CPU. Šobrīd tas pakāpeniski aizvieto tirgu "Cortex A53", kas būtībā ir modificēta 64-bitu versijas versija A7. Tajā pašā laikā tā priekšgājēja galvenās priekšrocības saglabājas pilnīgi un pilnīgi, un nākotne noteikti ir aiz tā.

Ekspertu un lietotāju viedoklis. Reāla atsauksme par mikroshēmām, pamatojoties uz šo arhitektūru. Stiprās un vājās puses

Protams, būtisks notikums mobilo ierīču pasaulē bija mikroprocesoru ierīču ARM Cortex A7 arhitektūras parādīšanās. Vislabākais pierādījums tam bija tas, ka tās pamatā esošās ierīces jau ir veiksmīgi pārdotas vairāk nekā 5 gadus. Protams, tagad A7 bāzes procesora procesa spējas nav pietiekamas arī vidēja līmeņa problēmu risināšanai, taču šeit visvienkāršākais programmu kods šādām mikroshēmām joprojām darbojas veiksmīgi līdz šai dienai. Šādas programmatūras saraksts ietver video atskaņošanu, audio ierakstu noklausīšanos, grāmatu lasīšanu, interneta pārlūkošanu un pat vienkāršākās rotaļlietas šajā gadījumā tiks palaists bez jebkādām problēmām. Tieši uz to un koncentrējoties uz vadošajiem tematiskajiem portāliem, kas paredzēti mobilajiem sīkrīkiem un ierīcēm kā šī plāna vadošie speciālisti, kā arī parastajiem lietotājiem. Galvenais A7 trūkums ir 64 bitu skaitļošanas atbalsta trūkums. Nu, tās galvenās priekšrocības var saistīt ar ideālu enerģijas efektivitātes un produktivitātes kombināciju.

Rezultāti

это целая эпоха в мире мобильных устройств. Protams, ARM Cortex A7 arhitektūra ir viss laikmets mobilo ierīču pasaulē. Ar mobilās ierīču parādīšanos tas bija kļuvis pieejams un diezgan produktīvs. Par to liecina viens fakts, ka tas ir veiksmīgi pārdots vairāk nekā 5 gadus. Bet, ja sākumā sīkrīkus uz tās pamata aizņem vidējais un piemaksu tirgus segments, tagad tiem ir tikai budžeta klase. Šī arhitektūra ir novecojusi un pakāpeniski kļūst par pagātnes lietu.