Arm架构40年:从芯片设计到全球主导 [复制链接]

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今年4月,Arm架构迎来了诞生40周年的纪念时刻,累计出货芯片超过2500亿颗,广泛应用于从传感器、智能手机、笔记本电脑到汽车和数据中心在内的数十亿设备。
这一架构的发展可以追溯到1978年,当时克里斯·库里和赫尔曼·豪瑟共同创立了Acorn Computers。到了1985年,工程师索菲·威尔逊和史蒂夫·弗伯设计完成了首款ARM处理器——ARM1。该芯片采用3微米工艺制造,搭载约25000个晶体管。这项实验性质的项目最终演化为一种全新的处理器架构理念——RISC(精简指令集计算),不仅提高了执行效率,也为Acorn打开了性能提升的新大门。
1990年,Acorn联合Apple与VLSI Technology,合资成立了Advanced RISC Machines(ARM)Ltd,希望将这一架构推广至更广泛的市场。此后,Arm迎来了一次关键性的突破:诺基亚6110手机搭载了Arm 7TDMI处理器,并迅速风靡全球,这也标志着Arm在移动设备领域崛起的开始。
时至今日,Arm架构已牢牢占据移动设备和嵌入式系统的主导地位,并逐步扩展至数据中心和云计算等高性能计算领域。
值得一提的是,如今被视为Arm核心优势之一的低功耗特性,最初其实是受制于成本限制的结果。当年的Acorn公司无法负担价格高昂的陶瓷封装材料,只能选择便宜的塑料封装方案,这就要求芯片必须具备更高的能效,从而奠定了Arm节能设计的基因。
从技术演进来看,Arm的发展可谓飞跃:最初的ARM1处理器内部仅有约6000个门电路,且没有缓存;而如今基于40nm工艺的Arm v9架构CPU,在尺寸相近的前提下,已集成近1亿个门电路,并具备图形加速和多核处理能力。
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