Artikel ini akan membincangkan seni bina pemproses ARM Cortex A7. Produk semikonduktor berasaskannya boleh didapati dalam telefon pintar, penghala, tablet PC dan peranti mudah alih lain, di mana ia sehingga baru-baru ini memegang kedudukan utama dalam segmen pasaran ini. Kini ia beransur-ansur digantikan dengan penyelesaian pemproses yang lebih baharu dan lebih segar.
Maklumat ringkas tentang ARM
Sejarah ARM bermula pada tahun 1990 apabila ia diasaskan oleh Robin Saxby. Asas untuk penciptaannya ialah seni bina mikropemproses baharu. Jika sebelum itu kedudukan dominan dalam pasaran CPU diduduki oleh x86 atau CISC, maka selepas pembentukan syarikat ini, alternatif yang layak muncul dalam bentuk RISC. Dalam kes pertama, pelaksanaan kod program telah dikurangkan kepada 4 peringkat:
- Dapatkan arahan mesin.
- Melakukan penukaran kod mikro.
- Mendapatkan arahan mikro.
- Pelaksanaan arahan mikro langkah demi langkah.
Idea utama seni bina RISС ialah pemprosesan kod program boleh dikurangkan kepada 2 peringkat:
- Dapatkan arahan RISC.
- Memproses arahan RISC.
Kedua-dua dalam kes pertama dan kedua terdapat kelebihan dan kelemahan yang ketara. x86 berjaya menakluki pasaran komputer, dan RISC (termasuk ARM Cortex A7, diperkenalkan pada 2011) - pasaran peranti mudah alih.
Sejarah penampilan seni bina Cortex A7. Ciri Utama
Cortex A8 berfungsi sebagai asas untuk Cortex A7. Idea utama pemaju dalam kes ini adalah untuk meningkatkan prestasi dan meningkatkan kecekapan tenaga penyelesaian pemproses dengan ketara. Inilah yang akhirnya berlaku kepada jurutera di ARM. Satu lagi ciri penting dalam kes ini ialah ia menjadi mungkin untuk mencipta CPU dengan teknologi yang besar. LITTLE. Iaitu, kristal semikonduktor boleh merangkumi 2 modul pengkomputeran. Salah satu daripadanya bertujuan untuk menyelesaikan tugas paling mudah dengan penggunaan kuasa yang minimum, dan, sebagai peraturan, teras Cortex A7 bertindak dalam peranan ini. Yang kedua direka untuk menjalankan perisian yang paling kompleks dan berdasarkan unit pengkomputeran Cortex A15 atau Cortex A17. Secara rasmi, "Cortex A7" telah dibentangkan, seperti yang dinyatakan sebelum ini, pada tahun 2011. Nah, pemproses ARM Cortex A7 pertama dikeluarkan setahun kemudian, iaitu, pada 2012.
Teknologi pengeluaran
Pada mulanyaproduk semikonduktor berasaskan A7 dihasilkan mengikut piawaian teknologi 65 nm. Kini teknologi ini sudah ketinggalan zaman. Selepas itu, dua lagi generasi pemproses A7 dikeluarkan mengikut piawaian toleransi 40 nm dan 32 nm. Tetapi kini mereka telah menjadi tidak relevan. Model CPU terbaharu berdasarkan seni bina ini telah pun dihasilkan mengikut piawaian 28 nm, dan ia adalah model yang masih boleh didapati untuk dijual. Peralihan selanjutnya kepada proses teknologi yang lebih baharu dengan piawaian toleransi baharu dan seni bina ketinggalan zaman sukar dijangka. Cip berasaskan A7 kini menduduki segmen paling bajet dalam pasaran peranti mudah alih dan ia beransur-ansur digantikan oleh alat berdasarkan A53, yang, dengan parameter kecekapan tenaga yang hampir sama, mempunyai tahap prestasi yang lebih tinggi.
Seni bina teras mikropemproses
1, 2, 4 atau 8 teras boleh menjadi sebahagian daripada CPU berasaskan ARM Cortex A7. Ciri-ciri pemproses dalam kes terakhir menunjukkan bahawa cip pada dasarnya terdiri daripada 2 kelompok 4 teras. Selama 2-3 tahun, produk pemproses peringkat permulaan adalah berdasarkan cip dengan 1 atau 2 modul pengkomputeran. Tahap pertengahan diduduki oleh penyelesaian 4 teras. Nah, segmen premium berada di belakang cip 8 teras. Setiap teras mikropemproses berdasarkan seni bina ini termasuk modul berikut:
- Unit Titik Terapung (FPU).
- Tahap tunai 1.
- blok NEON untuk pengoptimuman CPU.
- modul pengiraan ARMv7.
Terdapat juga perkara biasa berikutkomponen untuk semua teras dalam CPU:
- Tunai L2.
- unit kawalan teras CoreSight.
- Pengawal bas data AMBA dengan kapasiti 128 bit.
Kekerapan yang mungkin
Kekerapan jam maksimum untuk seni bina mikropemproses ini boleh berbeza dari 600 MHz hingga 3 GHz. Ia juga harus diperhatikan bahawa parameter ini, yang menunjukkan kesan maksimum pada prestasi sistem pengkomputeran, berbeza-beza. Selain itu, kekerapan dipengaruhi oleh tiga faktor sekaligus:
- Tahap kerumitan masalah yang sedang diselesaikan.
- Tahap pengoptimuman perisian untuk multithreading.
- Nilai semasa suhu hablur semikonduktor.
Sebagai contoh, pertimbangkan algoritma cip MT6582, yang berasaskan A7 dan termasuk 4 unit pengkomputeran, yang frekuensinya berbeza-beza dari 600 MHz hingga 1.3 GHz. Dalam mod melahu, peranti pemproses ini hanya boleh mempunyai satu unit pengiraan, dan ia beroperasi pada frekuensi serendah mungkin iaitu 600 MHz. Keadaan yang sama akan berlaku apabila aplikasi mudah dilancarkan pada alat mudah alih. Tetapi apabila mainan intensif sumber dengan pengoptimuman untuk multithreading muncul dalam senarai tugas, kesemua 4 blok pemprosesan kod program pada frekuensi 1.3 GHz akan mula berfungsi secara automatik. Apabila CPU menjadi panas, teras yang paling panas akan menurunkan nilai frekuensi atau bahkanmatikan. Di satu pihak, pendekatan ini memberikan kecekapan tenaga, dan sebaliknya, tahap prestasi cip yang boleh diterima.
Cache
Hanya 2 tahap cache disediakan dalam ARM Cortex A7. Ciri-ciri kristal semikonduktor pula menunjukkan bahawa tahap pertama semestinya dibahagikan kepada 2 bahagian yang sama. Salah seorang daripada mereka harus menyimpan data, dan yang lain - arahan. Jumlah saiz cache pada tahap 1 mengikut spesifikasi boleh sama dengan 64 KB. Hasilnya, kami mendapat 32 KB untuk data dan 32 KB untuk kod. Cache tahap ke-2 dalam kes ini akan bergantung pada model CPU tertentu. Kelantangan terkecilnya boleh bersamaan dengan 0 MB (iaitu, tiada) dan yang terbesar - 4 MB.
pengawal RAM. Ciri
Pengawal RAM terbina dalam disertakan dengan mana-mana pemproses ARM Cortex A7. Ciri-ciri pelan teknikal menunjukkan bahawa ia tertumpu pada kerja bersama-sama dengan LPDDR3 RAM. Frekuensi operasi RAM yang disyorkan dalam kes ini ialah 1066 MHz atau 1333 MHz. Saiz RAM maksimum yang boleh didapati secara praktikal untuk model cip ini ialah 2 GB.
Grafik Bersepadu
Seperti yang dijangkakan, peranti mikropemproses ini mempunyai subsistem grafik bersepadu. ARM mengesyorkan penggunaan kad grafik Mali-400MP2 sendiri dengan CPU ini. Tetapi prestasinya selalunya tidak mencukupi untuk membuka potensiperanti mikropemproses. Oleh itu, pereka bentuk cip menggunakan penyesuai yang lebih cekap dalam kombinasi dengan cip ini, contohnya, Kuasa VR6200.
Ciri Perisian
Tiga jenis sistem pengendalian menyasarkan pemproses ARM:
- Android daripada gergasi carian Google.
- iOS oleh APPLE.
- Windows Mobile oleh Microsoft.
Semua perisian sistem lain belum menerima banyak pengedaran. Bahagian pasaran terbesar perisian sedemikian, seperti yang anda mungkin rasa, diduduki oleh Android. Sistem ini mempunyai antara muka yang mudah dan intuitif dan peranti peringkat permulaan berdasarkannya adalah sangat, sangat berpatutan. Sehingga versi 4.4 inklusif, ia adalah 32-bit, dan sejak 5.0 ia mula menyokong pengiraan 64-bit. OS ini berjaya dijalankan pada mana-mana keluarga CPU RISC, termasuk ARM Cortex A7. Menu kejuruteraan adalah satu lagi ciri penting perisian sistem ini. Dengan bantuannya, anda boleh mengkonfigurasi semula keupayaan OS dengan ketara. Akses kepada menu ini boleh diperoleh menggunakan kod yang bersifat individu untuk setiap model CPU.
Satu lagi ciri penting OS ini ialah pemasangan semua kemungkinan kemas kini secara automatik. Oleh itu, malah ciri baharu mungkin muncul pada cip keluarga ARM Cortex A7. Perisian tegar boleh menambahnya. Sistem kedua ditujukan kepada alat mudah alih APPLE. Peranti sedemikian kebanyakannya menduduki segmen premium dan mempunyai tahap prestasi dan kos yang sepadan. OS terbaru dalam menghadapi Windows Mobile masih belum diterimapengedaran yang hebat. Terdapat peranti berdasarkannya dalam mana-mana segmen alat mudah alih, tetapi sejumlah kecil perisian aplikasi dalam kes ini menghalang pengedarannya.
Model pemproses
Yang paling berpatutan dan paling kurang produktif dalam kes ini ialah cip 1 teras. Yang paling meluas di kalangan mereka ialah MT6571 daripada MediaTek. Yang lebih tinggi ialah CPU Dwi Teras ARM Cortex A7. Contohnya ialah MT6572 dari pengeluar yang sama. Tahap prestasi yang lebih tinggi telah disediakan oleh Quad Core ARM Cortex A7. Cip paling popular daripada keluarga ini ialah MT6582, yang kini boleh didapati dalam alat mudah alih peringkat permulaan. Nah, tahap prestasi tertinggi disediakan oleh pemproses pusat 8-teras, yang dimiliki oleh MT6595.
Prospek pembangunan selanjutnya
Setakat ini anda masih boleh menemui peranti mudah alih di rak kedai berdasarkan peranti pemproses semikonduktor berdasarkan 4X ARM Cortex A7. Ini ialah MT6580, MT6582 dan Snapdragon 200. Semua cip ini termasuk 4 unit pengkomputeran dan mempunyai tahap kecekapan tenaga yang sangat baik. Juga, kos dalam kes ini adalah sangat, sangat sederhana. Namun begitu, masa terbaik seni bina mikropemproses ini ada di belakang kami. Kemuncak jualan produk berdasarkannya jatuh pada 2013-2014, apabila ia hampir tidak mempunyai alternatif dalam pasaran alat mudah alih. Selain itu, dalam kes ini kita bercakap tentang peranti bajet dengan 1 atau 2modul pengkomputeran, dan dengan alat utama dengan CPU 8 teras. Pada masa ini, ia secara beransur-ansur dipaksa keluar dari pasaran oleh Cortex A53, yang pada asasnya adalah versi 64-bit A7 yang diubah suai. Pada masa yang sama, dia mengekalkan kelebihan utama pendahulunya sepenuhnya dan sepenuhnya, dan masa depan pasti miliknya.
Pendapat pakar dan pengguna. Ulasan sebenar tentang cip berdasarkan seni bina ini. Kekuatan dan kelemahan
Pastinya, penampilan seni bina ARM Cortex A7 peranti mikropemproses telah menjadi peristiwa penting bagi dunia peranti mudah alih. Bukti terbaik ini ialah peranti berasaskannya telah berjaya dijual selama lebih daripada 5 tahun. Sudah tentu, kini keupayaan CPU berasaskan A7 tidak lagi mencukupi walaupun untuk menyelesaikan tugas peringkat pertengahan, tetapi kod program paling mudah pada cip tersebut masih berfungsi dengan jayanya. Senarai perisian tersebut termasuk main balik video, mendengar rakaman audio, membaca buku, melayari web, dan juga mainan paling mudah dalam kes ini akan bermula tanpa sebarang masalah. Inilah yang difokuskan oleh portal tematik terkemuka yang dikhususkan untuk alat dan peranti mudah alih, kedua-dua pakar terkemuka jenis ini dan pengguna biasa. Kelemahan utama A7 ialah kekurangan sokongan untuk pengkomputeran 64-bit. Nah, kelebihan utamanya termasuk gabungan sempurna kecekapan tenaga dan prestasi.
Keputusan
Sudah tentu, seni bina ARM Cortex A7 adalah keseluruhanera dalam dunia peranti mudah alih. Dengan kemunculannya, peranti mudah alih menjadi mampu milik dan agak produktif. Dan fakta bahawa ia telah berjaya dijual selama lebih daripada 5 tahun adalah satu lagi pengesahan mengenainya. Tetapi jika pada mulanya alat berasaskannya menduduki segmen pertengahan dan premium pasaran, kini ia hanya tinggal kelas bajet. Seni bina ini sudah lapuk dan beransur-ansur menjadi ketinggalan.
