ARM处理器性能对比

目录

🧠 简介

🏆 Cortex A系列

🚀 性能

⏳ 响应时间

⚡️ 电源消耗

🛠 Cortex R系列

🤖 实时应用

🕰 响应时间

🔋 电源消耗

💡 Cortex M系列

💼 嵌入式系统

📉 响应时间

🔌 电源消耗

🔄 流水线

⏰ 时钟

💾 内存

📚 指令集

📱 应用

❓ 常见问题解答

简介

欢迎来到工程富士达家族，本视频是ARM处理器视频讲座系列的一部分。在这个视频中，我将讨论ARM处理器的Cortex A、Cortex R和Cortex M系列的比较。在我的上一个视频中，我已经解释了什么是AM IP核以及AM如何向各个公司提供他们的核心。因此，在这里，你应该知道，亲爱的学生们，当AM设计他们的IP核心时，这个设计是基于不同的需求的。所以在这里，当我们谈论核心标签ARM系列时，那是为了高级性能设计的。所以，对于计算机、手机、平板电脑等高级性能的需求，我们需要具备高级性能。为此，AM设计了Cortex A系列。当我们谈论Cortex R系列时，那是由ARM设计用于实时应用的，比如机器人，我们需要快速的响应，比如硬盘，我们需要快速的响应，所以为此AM设计了Cortex R系列。当我们谈论Cortex M系列时，那是为嵌入式系统设计的。在这里，嵌入式系统的主要问题是关于功率的问题，为此ARM设计了Cortex M系列。让我们逐步比较这三个类别，亲爱的学生们。当我们谈论性能时，Cortex A被设计用于高性能。记住这一点。而Cortex R则被设计用于最小的延迟，或者你可以说它是为实时操作系统设计的，而Cortex M则被设计用于低功耗的嵌入式系统。所以很明显，当我们谈论性能时，Cortex A具有最高的性能，Cortex R相对较好，与Cortex M系列相比，这里的响应时间将会最快。为什么呢？原因是Cortex R是为实时操作系统设计的。Cortex A也具有非常好的响应时间，而Cortex M的响应时间将会中等。当我们谈论功耗时，你应该知道，Cortex M是为嵌入式系统设计的，其中我们需要尽量减少功耗。因为所有的应用都将依赖于电池供电系统，所以我们需要尽量减少功耗。所以你会观察到，Cortex M的功耗是非常低的，每兆赫兹频率为一微瓦。而Cortex R的功耗是最高的，每兆赫兹为120微瓦，而Cortex A为每兆赫兹80微瓦。但是亲爱的学生们，对于Cortex A和Cortex R，你已经提供了电源，所以在这方面你不需要担心。但是对于嵌入式系统，功耗是一个重要问题，因为我们用电池来运行系统。当我们谈论处理器时，Cortex A具有最高的性能，它是根据应用设计的。在这里，Cortex R专为实时操作系统设计，而Cortex M专为嵌入式系统设计。当我们谈论流水线时，流水线提供了优异的性能，所以如果你的流水线很长，那么显然你将拥有最高的性能。所以，对于Cortex A，你将拥有很长的流水线，而对于Cortex R，我们将拥有中等长度的流水线。它也具有良好的性能，但与Cortex A相比没有那么好。而对于Cortex M，你会发现流水线很短。原因在于这里性能不是主要问题，因为我们的应用没有那么多的负载。对于Cortex A来说，应用负载是最高的，所以它需要有很长的流水线。而对于小规模的应用，你需要更好的功耗，而在那里你将有一个较短的流水线。当我们谈论时钟时，显然时钟也决定了性能，时钟越高，执行速度越快。所以，对于Cortex A，你将拥有高时钟，对于Cortex R，我们也将拥有高时钟，但相对较低的时钟将出现在Cortex M系列中。当我们谈论内存时，这里缓存内存的大小将会随着Cortex A的增加而增加。原因是内存管理单元将根据内置缓存内存在芯片上进行功能处理。所以对于高性能，你需要有缓存内存。记住，缓存内存将提供给你最高的性能。所以，对于高性能，你需要更大尺寸的缓存内存。而对于Cortex R，你将拥有缓存内存以及紧