硬触角︱从诞生到DynamIQ，ARM处理器都经历了哪些技术变革？

不生产芯片，江湖却到处都有它的传说，这就是ARM。

在手机出货量放缓的当下，很多业内公司在寻求着新兴领域的突破，ARM也是如此。上个月ARM推出全新DynamIQ技术，该公司也强调："DynamIQ技术将会被广泛的用于人工智能和机器学习领域"。在小编去年的一篇文章中《ARM处理器大起底，且看ARM是如何从"凡人"变成"超人"的 》就介绍了ARM公司的历史和处理器，然而从公司成立到现在的最新产品，影响ARM的并让它成名的也就那几款产品变革。今天小编就给大伙扒一扒ARM处理器的升级路。

32位处理器时代

在32位处理器之前是16位处理器，起初，Acorn公司打算使用摩托罗拉公司的16位芯片，但是发现这种芯片太慢也太贵。"一台售价500英镑的机器，不可能使用价格100英镑的CPU！"1985年，Roger Wilson和Steve Furber设计了他们自己的第一代32位、6MHz的处理器，用它做出了一台RISC指令集的计算机，简称ARM（Acorn RISC Machine）。这就是ARM这个名字的由来。

Acorn公司正式改组为ARM计算机公司是在1990年11月27日。

在此之前，也就是1985年，ARMv1架构诞生，该版架构只在原型机ARM1出现过，只有26位的寻址空间（64MB），没有用于商业产品。第二年，ARMv2架构诞生，首颗量产的ARM处理器ARM2就是基于该架构，包含了对32位乘法指令和协处理器指令的支持，但同样仍为26位寻址空间。其后还出现了变种ARMv2a，ARM3即采用了ARMv2a，是第一片采用片上Cache的ARM处理器。

1990年，ARMv3架构诞生，第一个采用ARMv3架构的微处理器是ARM6(610)以及ARM7，其具有片上高速缓存、MMU和写缓冲，寻址空间增大到32位（4GB）。

1993年，ARMv4架构诞生，这个架构被广泛使用，ARM7(7TDMI)、ARM8、ARM9(9TDMI)和StrongARM采用了该架构。ARM在这个系列中引入了T变种指令集，即处理器可工作在Thumb状态，增加了16位Thumb指令集。

1998年，ARMv5架构诞生，ARM7(EJ)、ARM9(E)、ARM10(E)和Xscale采用了该架构，这版架构改进了ARM/Thumb状态之间的切换效率。此外还引入了DSP指令和支持Java。

2001年，ARMv6架构诞生，ARM11采用的是该架构，这版架构强化了图形处理性能。通过追加有效进行多媒体处理的SIMD将语音及图像的处理功能大大提高。此外ARM在这个系列中引入了混合16位/32位的Thumb-2指令集。

2004年，ARMv7架构诞生，从这个时候开始ARM以Cortex来重新命名处理器，Cortex-M3/4/7，Cortex-R4/5/6/7，Cortex-A8/9/5/7/15/17都是基于该架构。该架构包括NEON技术扩展，可将DSP和媒体处理吞吐量提升高达400%，并提供改进的浮点支持以满足下一代3D图形和游戏以及传统嵌入式控制应用的需要。

2007年，在ARMv6基础上衍生了ARMv6-M架构，该架构是专门为低成本、高性能设备而设计，向以前由8位设备占主导地位的市场提供32位功能强大的解决方案。Cortex-M0/1/0+即采用的该架构。

64位处理器

2011年，ARM宣布了自己的第一个64位指令集处理器架构"ARMv8"，该架构基于32位的ARMv7而来，并保留了TrustZone安全执行环境、虚拟化、NEON(高级SIMD)等关键技术特性。ARM宣称，ARMv8新架构将把高能效的64位计算带入高端服务器等新的领域，并提供向下兼容性，便于现有软件的移植，誓有一股挑战英特尔的姿势。

当时是基于怎样的市场需求和历史背景呢？

随着设备的发展和新技术--语音识别、3D游戏和高分辨率显示屏--逐渐普及，32位处理器的能力已经渐渐被推到了极限。ARM看到了64位节能处理器的需求，并在正式发布ARMv8-A架构。

ARM上64位计算的好处并不仅限于智能手机和平板电脑。ARM的生态系统很广阔，他们的处理器也被许多不同类型的设备所使用。服务器市场是ARM处理器影响力有限的一个领域。信息时代的发展让维持数据中心所消耗的能源持续快速增长，而任何能够降低能源使用的技术都是对于资金和自然资源的节省。除了节能之外，在服务器当中使用64位ARM芯片还有其他的好处。这些服务器都会被动散热，这意味着你可以将它们集中在一起，而无需担心会发生过热的情况。这样一来，用于散热上的花费也将有所降低。

苹果凭借着iPhone 5s的全新64位A7处理器震惊了整个移动领域。A7采用了苹果设计的ARMv8双核处理器，名为Cyclone。它使用了两个64KB L1缓存（供两个核心分别使用），一个1MB L2缓存（被两个核心所分享）和一个4MB L3缓存（为整个SoC所用）。

至于服务器软件，Linux这样的操作系统已经是64位的了，其主线内核当中也已经加入了对于ARMv8的支持。这也就是说，制作运行于64位Linux、ARM处理器的服务器并不会