处理器的设计基础是其内核架构,例如STM32F0采用的是Cortex-M0内核,属于ARMv6-M架构系列。随着技术的不断演进,新一代的架构通常带来更多的改进与优势。目前,先进的ARMv8-M架构与先前版本的主要区别及其优势是什么呢?
ARM架构演变
要追溯ARM架构的发展,我们会看到一个从最早的ARMv1开始不断演进的过程,经历了多个阶段,大众熟悉的版本包括ARMv6、ARMv7、ARMv8。
ARMv7阶段是一个分水岭,架构开始向不同的需求进行专门化,分化为三个主要系列:Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M,这三者分别针对不同的应用领域。
随着技术的深入,ARM架构的分支也进一步细化为ARMv8-A、ARMv8-R、ARMv8-M等,分别对应不同系列的最新改进。
为了帮助大家更好地理解这些架构的差异,我们可以参考一个直观的图示来描绘这些架构之间的关系和演进路径。
更多相关的介绍,可以参看我之前分享的文章:STM32、Cortex-M3和ARMv8-M之间的关联。
二、Cortex-M内核
ARM的Cortex-M内核到现在(2020.04)有10款,包含:Cortex-M0、 M0+、 M1、 M3、 M4、 M7、 M23、 M33、 M35P、 M55。
网址:
https://developer.arm.com/ip-products/processors/cortex-m
最早的Cortex-M0属于Armv6-M架构,而最新的Cortex-M55是Armv8-M架构,这些的架构经过了多年的发展,差异还是挺大。
这些Cortex-M内核都是目前流行的内核,存在于众多MCU之中,随着时间的推移,首先应该淘汰应该是Armv6-M架构的内核,然后还会发展更多的架构。
比如:现在M23就是在M0的基础之上发展而来,沿用了M0的优点,拓展了一些新特性。
三、ARMv8-M架构新特性
不知道大家有没有关注新出来的Cortex-M处理器,都在趋向于ARMv8-M(当然,还有一种比较火的RISC-V,这里不讨论)。
比如:STM32L5系列使用M33内核,LPC55S系列使用M33内核,GD32E23系列使用M23内核,这些处理器都是基于ARMv8-M架构。
其实ARMv8-M架构早在2015年的时候ARM技术大会都已经发布了,在物联网快速发展的今天,信息技术也非常发达,因此安全技术就显得尤为重要,ARMv8-M有一项新的技术就是TrustZone(一种安全技术)。
除了TrustZone技术,ARMv8-M还有更多相比老一代架构的新特性。
这里总结的比较笼统,让大家有一个更深刻的认识。总结来说,面向当下人工智能和物联网,增强计算能力,增加安全性等一些新特性。
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