经常看介绍某某牛批芯片用的又是ARM什么核,看的云里雾里,所以简单整理整理。(内容来自官网和GPT)

1 ARM 内核总体分类

系列 特点 应用场景
Cortex-M 超低功耗、低成本、实时性 嵌入式系统、微控制器、IoT
Cortex-R 高可靠性、硬实时 汽车、工业控制、安全系统
Cortex-A 高性能、支持操作系统 手机、平板、嵌入式Linux等
Neoverse 数据中心/服务器 高性能计算、5G、AI中心
定制核 特定厂商自研优化 Apple M系、Qualcomm Kryo等

2 具体介绍

2.1 Cortex-M

M也就是Microcontroller,微控制器的意思,主要是用在嵌入式。

核心 发布年份 架构 性能(CoreMark/MHz) 特点
Cortex-M0 2009 ARMv6-M ~0.9 极低功耗
Cortex-M3 2006 ARMv7-M ~1.25 低功耗,入门控制
Cortex-M4 2010 ARMv7E-M ~1.25 + DSP 加速度计、音频控制
Cortex-M7 2014 ARMv7E-M ~5.0 双精度FPU,高性能
Cortex-M33 2016 ARMv8-M ~1.5 支持TrustZone
Cortex-M55 2020 ARMv8.1-M ~5.0 + Helium 支持SIMD/ML优化

2.2 Cortex-R

R就是Real-time,实时内核。。

核心 发布年份 架构 特点
Cortex-R5 2009 ARMv7-R ECC、低延迟、锁步支持
Cortex-R7 2011 ARMv7-R 多核、汽车控制
Cortex-R8 2016 ARMv7-R 高并发通信
Cortex-R52 2016 ARMv8-R ASIL-D 安全认证系统(汽车)

2.3 Cortex-A

A就是Application,应用处理器。

核心 发布年份 架构 性能指标(大约) 应用示例
Cortex-A7 2011 ARMv7-A ~1.5 DMIPS/MHz Android Go 设备
Cortex-A9 2007 ARMv7-A ~2.5 DMIPS/MHz 早期平板、开发板
Cortex-A15 2010 ARMv7-A ~3.5 DMIPS/MHz 高端平板
Cortex-A53 2012 ARMv8-A ~2.3 DMIPS/MHz;SPECint2006: 1.2 Raspberry Pi 3, 多种中低端手机
Cortex-A57 2012 ARMv8-A ~4.1 DMIPS/MHz;SPECint2006: 3.0 高端手机、笔电
Cortex-A72 2015 ARMv8-A ~5.0 DMIPS/MHz;SPECint2006: 5.1 Raspberry Pi 4
Cortex-A73 2016 ARMv8-A ~5.5 DMIPS/MHz 高通骁龙660 等
Cortex-A75 2017 ARMv8.2-A SPECint2006: ~7.0 骁龙845 等
Cortex-A76 2018 ARMv8.2-A SPECint2006: ~9.0 骁龙855、麒麟980
Cortex-A77 2019 ARMv8.2-A SPECint2006: ~11.0 骁龙865 等
Cortex-A78 2020 ARMv8.2-A SPECint2006: ~13.0 高通888、天玑1200
Cortex-X1 2020 ARMv8.2-A SPECint2006: ~15.0 骁龙888 (大核)
Cortex-A510 2021 ARMv9 Geekbench 5: ~350 (single-core) 新一代小核
Cortex-A710 2021 ARMv9 Geekbench 5: ~1000 骁龙8 Gen 1
Cortex-X2 2021 ARMv9 Geekbench 5: ~1250 骁龙8 Gen 1 (大核)

A系列性能对比(Geekbench Single-Core)

| Cortex-A9    |     300 ~
| Cortex-A53   |     350 ~
| Cortex-A72   |     600 ~
| Cortex-A76   |     800 ~
| Cortex-A78   |    1000 ~
| Cortex-X1    |    1200 ~
| Cortex-X2    |    1250 ~
| Cortex-X3    |    1350 ~
| Apple M1     |    1750 ~
| Apple M3     |    2300 ~

2.4 ARM Neoverse(数据中心 / 服务器) 

核心 特点 应用
Neoverse E1 面向5G、边缘计算 通信设备
Neoverse N1 高性能服务器 AWS Graviton
Neoverse V1 / V2 超高性能,支持SVE 数据中心、AI训练

2.5 定制 ARM 核心

厂商 核心名称 基于架构 应用
Apple M1 / M2 / M3 系列 自研 ARM64 架构 Mac、iPhone、iPad
Qualcomm Kryo 基于 Cortex-A + 自研调优 手机SoC
Samsung Exynos M 系列(已停产) 基于 ARMv8 旗舰手机
Amazon Graviton Neoverse N1/N2 修改 AWS 云计算

 

3 架构对照和roadmap

ARM 架构对照表

架构版本 支持指令集 对应核心
ARMv6 32位 ARM Cortex-M0等早期
ARMv7 32位 ARM + Thumb-2 Cortex-M3/A7/A9等
ARMv8-A 64位 AArch64 + 兼容AArch32 Cortex-A53, A57, A72等
ARMv9 安全增强,SVE支持 Cortex-A510/A710/X2等

未来的计划

年份 核心代号 架构 特点
2023 Cortex-X4 / A720 / A520 ARMv9.2 更高性能/Watt,支持CSS
2024 Cortex-X5 / A730 ARMv9.3 增强SVE2,AI/ML优化
2025 Cortex-X6 / Neoverse V3 ARMv9.4 针对AI/服务器的进一步优化
2026 ARMv10 架构(预期) 支持全量SVE,AI加速硬件融合

 

4 实例

RK3588

发布于2021年底

四核ARM Cortex-A76@2.4GHz + 四核ARM Cortex-A55@1.8GHz

看来是2018的A76和 2017的A55。。。

麒麟9000

发布于2020

1×Cortex-A77 @ 3.13 GHz + 3×A77 @ 2.54 GHz + 4×A55 @ 2.05 GHz

 2019发布的A77和2017的A55。

天玑9400

发布于2024

1个3.626GHz Cortex-X925超大核、3个3.3GHz Cortex-X4超大核与4个2.4GHz Cortex-A720大核

X925是2024发布的。Cortex-X4和Cortex-A720是2023发布的。

感觉最强的算力目前还是主要用在手机上了,IOT基本上落后2,3年的样子。。。

Logo

智能硬件社区聚焦AI智能硬件技术生态,汇聚嵌入式AI、物联网硬件开发者,打造交流分享平台,同步全国赛事资讯、开展 OPC 核心人才招募,助力技术落地与开发者成长。

更多推荐