Procesor ARM Cortex A7: specificații și recenzii

ARM Cortex A7 . În acest material vom vorbi despre arhitectura procesorului ARM Cortex A7 . Produsele semiconductoare bazate pe acesta pot fi găsite în smartphone-uri, routere, tablete și alte dispozitive mobile, unde până în prezent ocupa poziții de lider în acest segment al pieței. Acum, acesta este înlocuit treptat cu soluții noi și mai recente de procesoare.

Informații sintetice despre compania ARM

началась в 1990 году, когда она была основана Робином Саксби. Istoria ARM a început în 1990, când a fost fondată de Robin Sachsby. Baza pentru crearea sa a fost o nouă arhitectură microprocesor. , то после образования данной компании появилась достойная альтернатива в виде RISC. Dacă înainte de aceasta poziția dominantă pe piața CPA a fost ocupată de x86 sau CISC , atunci după formarea acestei societăți, o alternativă demnă a apărut sub forma RISC. În primul caz, executarea codului programului a fost redusă la 4 etape:

1. Obținerea instrucțiunilor mașinii.

2. Efectuarea unei conversii în microcod.

3. Obținerea instrucțiunilor micro.

4. Implementarea treptată a instrucțiunilor micro.

сновная же идея архитектуры RIS С состояла в том, что обработку программного кода можно свести к 2 этапам: Ideea principală a arhitecturii RIS C a fost că prelucrarea codului de program poate fi redusă la două etape:

1. RISC- инструкций. Obținerea instrucțiunilor RISC .

2. RISC- инструкций. Procesarea instrucțiunilor RISC .

ак в первом, так и во втором случае есть как плюсы, так и существенные недостатки. Ca și în primul și în cel de-al doilea caz, există atât avantaje, cât și dezavantaje semnificative. RISC ( в том числе и ARM Cortex A7 , представленная 2011 году) — рынок мобильных устройств. X86 a câștigat cu succes piața calculatoarelor, iar RISC ( inclusiv ARM Cortex A7 , introdus în 2011) - piața dispozitivelor mobile.

Istoria apariției arhitecturii Cortex A7. Caracteristici cheie

Ca bază pentru "Cortex A7" a acționat "Cortex A8". Ideea principală a dezvoltatorilor în acest caz a fost creșterea performanței și îmbunătățirea semnificativă a eficienței energetice a soluției de procesor. . Acesta este exact ceea ce au făcut inginerii ARM . O altă caracteristică importantă în acest caz a fost faptul că a fost posibil să se creeze un procesor cu tehnologia big.LITTLE. Adică, cristalul semiconductor ar putea include 2 module de calcul. Una dintre ele a avut ca scop rezolvarea celor mai simple probleme cu consumul minim de energie și, de regulă, în acest rol, s-au jucat kernelurile "Cortex A7". Al doilea a fost conceput pentru a rula software-ul cel mai complex și sa bazat pe blocurile de calcul "Cortex A15" sau "Cortex A17". În mod oficial, "Cortex A7" a fost prezentat, așa cum sa observat anterior, în 2011. Primul procesor ARM Cortex A7 a fost lansat un an mai târziu, adică în 2012.

Tehnologie de producție

Inițial, produsele semiconductoare bazate pe A7 au fost fabricate conform standardelor tehnologice de 65 nm. Acum, această tehnologie este depășită fără speranță. În viitor, au fost eliberate încă două generații de procesoare A7 la standarde de toleranță de 40 nm și 32 nm. Dar ele au devenit deja irelevante. Cele mai recente modele de CPU bazate pe această arhitectură sunt deja fabricate la 28 nm și pot fi găsite încă în vânzare. Continuarea tranziției la procese tehnologice mai noi, cu noi standarde de admitere și arhitectură învechită, este greu de așteptat. Chips-urile bazate pe modelul A7 ocupă acum cel mai mare segment de buget al pieței dispozitivelor mobile și sunt înlocuite treptat cu gadget-uri bazate pe A53, care, cu aceiași parametri de eficiență energetică, are un nivel mai ridicat de performanță.

Arhitectura nucleului microprocesorului

1, 2, 4 sau 8 nuclee pot face parte din CPU bazat pe ARM Cortex A7. Caracteristicile procesoarelor din ultimul caz indică faptul că cipul constă în esență din 2 grupuri de câte 4 nuclee fiecare. 2-3 ani, procesoarele entry-level au fost bazate pe chips-uri cu 1 sau 2 module de calcul. Nivelul mediu a fost ocupat de soluțiile cu 4 nucleare. Ei bine, segmentul premium a fost pentru chips-uri cu 8 nuclee. Fiecare nucleu microprocesor bazat pe această arhitectură a inclus următoarele module:

• лок обработки чисел с плавающей запятой ( FPU). Unitatea de procesare a numerelor cu virgulă mobilă ( FPU).

• Nivelul 1 cache.

• NEON для оптимизации работы ЦПУ. Blocul NEON pentru optimizarea procesorului.

• ARMv7. Modulul de calcul ARMv7.

Au existat, de asemenea, următoarele componente comune pentru toate nucleele din CPU:

• Cache L2.

• Modul de control CoreSight Core.

• Controler al magistralei de date AMVA cu o capacitate de biți de 128 biți.

Frecvențe posibile

Frecvența maximă a ceasului pentru o anumită arhitectură microprocesor poate varia de la 600 MHz la 3 GHz. De asemenea, trebuie remarcat faptul că acest parametru, care indică impactul maxim asupra performanței sistemului informatic, se schimbă. Și frecvența este imediat afectată de trei factori:

• Nivelul de complexitate al sarcinii.

• Gradul de optimizare a software-ului pentru multithreading.

• Valoarea actuală a temperaturii unui cristal semiconductor.

De exemplu, luați în considerare algoritmul cipului MT6582, care se bazează pe A7 și include 4 unități de calcul, a căror frecvență variază de la 600 MHz la 1,3 GHz. În modul inactiv, această unitate de procesare poate avea doar un bloc de calcule și funcționează la o frecvență minimă de 600 MHz. O situație similară se va întâmpla când va fi lansată o aplicație simplă pe un obiect gadget mobil. Dar când o jucărie intensivă cu optimizare pentru multithreading apare în lista de sarcini, toate cele 4 blocuri de procesare a codului programului la 1,3 GHz vor începe să funcționeze automat. Când procesorul se încălzește, nucleele mai calde vor reduce frecvența sau chiar se vor opri. Pe de o parte, această abordare asigură eficiența energetică și, pe de altă parte, un nivel acceptabil de viteză a cipurilor.

Memoria cache

Doar 2 niveluri de memorie cache sunt furnizate în ARM Cortex A7. Caracteristicile unui cristal semiconductor, la rândul său, indică faptul că primul nivel este în mod necesar împărțit în două jumătăți egale. должна хранить данные, а другая — инструкции. Una dintre ele trebuie să stocheze datele, iar cealaltă - instrucțiuni. азмер кеша на 1-ом уровне по спецификациям может быть равен 64 Кб. Dimensiunea totală a cache - ului la nivelul 1 prin specificații poate fi egală cu 64 KB. Ca rezultat, obținem 32 KB pentru date și 32 KB pentru cod. е ть от конкретной модели ЦПУ. Cache-ul de nivel 2, în acest caz, va depinde de modelul CPU particular. Cel mai mic volum poate fi 0 MB (adică, absent), iar cel mai mare - 4 MB.

Controlerul memoriei operative. Caracteristicile sale

Controlerul de memorie încorporat este echipat cu orice procesor ARM Cortex A7. caracteristicile Planul tehnic indică faptul că acesta este orientat să lucreze împreună cu standardul LPDDR3 RAM . Frecvența memoriei de operare recomandată în acest caz este 1066 MHz sau 1333 MHz. Dimensiunea maximă a memoriei RAM, care poate fi găsită în practică, pentru un model dat al chip-ului este de 2 GB.

Grafica integrată

După cum era de așteptat, aceste dispozitive cu microprocesor au un subsistem grafic integrat. рекомендует использовать в сочетании с этим ЦПУ графическую карту собственной разработки Mali - 400MP2 . Compania-producător ARM recomandă să utilizeze în combinație cu acest procesor o placă grafică cu propriul design Mali - 400MP2 . Dar performanțele sale adesea nu sunt suficiente pentru a debloca potențialul unui dispozitiv microprocesor. Prin urmare, designerii de cip utilizează adaptoare mai eficiente în combinație cu acest cip, de exemplu, Power VR6200.

Caracteristici software

Trei tipuri de sisteme de operare sunt destinate procesoarelor ARM:

• от поискового гиганта Google. Android de la gigantul de căutare Google.

• от APPLE. IOS de la APPLE.

• от «Майкрософт». Windows Mobile de la Microsoft.

Restul software-ului de sistem nu a primit încă prea multă distribuție. Cea mai mare pondere pe piață pentru un astfel de software, deoarece nu este greu de ghicit, este tocmai Android. Acest sistem are o interfață simplă și intuitivă, iar dispozitivele la intrare sunt foarte, foarte accesibile. Înainte de versiunea 4.4 inclusiv, a fost de 32 de biți, iar cu 5.0 a început să susțină calculul pe 64 de biți. , в том числе и ARM Cortex A7. Acest sistem de operare funcționează cu succes pe orice familie a procesorului de arhitectură RISC , inclusiv ARM Cortex A7. Meniul de inginerie este o altă caracteristică importantă a acestui software de sistem. Cu ajutorul acestuia, puteți reconfigura în mod semnificativ capabilitățile sistemului de operare. Accesul la acest meniu poate fi obținut folosind codul, care pentru fiecare model al procesorului este individual.

O altă caracteristică importantă a acestui sistem de operare este instalarea automată a tuturor actualizărilor posibile. Prin urmare, chiar și noi caracteristici pot apărea pe jetoanele familiei ARM Cortex A7. Firmware-ul poate adăuga. Al doilea sistem este destinat gadget-urilor APPLE mobile . Astfel de dispozitive ocupă în principal segmentul premium și au niveluri corespunzătoare de viteză și cost. пока не получила большого распространения. Ultimul sistem de operare în fața Windows Mobile nu a primit încă prea multă distribuție. Dispozitivele bazate pe acesta există în orice segment de gadgeturi mobile, dar aici o mică cantitate de software aplicat în acest caz este un mijloc de descurajare a distribuției.

Modele procesoare

Cele mai accesibile și mai puțin productive în acest caz sunt jetoanele cu 1 nucleu. Cel mai răspândit dintre acestea a fost MT6571 de la compania MediaTek. Pe pasul de mai sus sunt dual-core CPU ARM Cortex A7 Dual Core. De exemplu, puteți aduce MT6572 de la același producător. Un nivel de performanță și mai ridicat a fost furnizat de Quad Core ARM Cortex A7. Cel mai popular chip din această familie este MT6582, care poate fi găsit chiar și în gadgeturile mobile de la nivelul de intrare. Cel mai înalt nivel de performanță oferit de procesoarele cu 8 nuclee, care aparțineau MT 6595.

Perspective ulterioare de dezvoltare

În prezent, vă puteți întâlni pe rafturile dispozitivelor mobile bazate pe un procesor semiconductor bazat pe 4X ARM Cortex A7. Acest lucru și MT6580, MT6582 și Snapdragon 200. Toate aceste cipuri includ 4 unități de calcul și au un nivel excelent de eficiență energetică. De asemenea, costul în acest caz este foarte modest. Însă cele mai bune momente ale acestei arhitecturi de microprocesoare sunt deja în urmă. Vânzările de vârf ale produselor bazate pe acesta a scăzut pentru 2013-2014, când piața pentru gadget-uri mobile, nu a avut practic nici o alternativă. Și în acest caz vorbim de dispozitive bugetare cu 1 sau 2 module computerizate, precum și de gadget-uri emblematice cu procesor cu 8 nuclee. În prezent, înlocuiește treptat piața "Cortex A53", care este în esență o versiune modificată pe 64 de biți a lui A7. În același timp, principalele avantaje ale predecesorului său, au fost reținute în întregime și complet, iar viitorul este în mod sigur în spatele acestuia.

Opinia experților și a utilizatorilor. Feedback real pe chips-uri bazate pe această arhitectură. Puncte forte și puncte slabe

Desigur, un eveniment reper pentru lumea dispozitivelor mobile a fost apariția arhitecturii dispozitivelor microprocesoare ARM Cortex A7. Cea mai bună dovadă a fost că dispozitivele de la baza sa au fost deja vândute cu succes de peste 5 ani. Desigur, acum capabilitățile procesorului bazat pe A7 nu sunt suficiente nici pentru rezolvarea problemelor de nivel mediu, dar aici cel mai simplu cod de program pe astfel de jetoane funcționează încă cu succes până în prezent. Lista de astfel de software include redarea video, ascultarea înregistrărilor audio, citirea cărților, navigarea pe Internet și chiar și cele mai simple jucării în acest caz vor fi lansate fără probleme. Este în acest sens și se concentrează pe principalele portaluri tematice, dedicate gadgeturilor și dispozitivelor mobile ca experți de vârf ai acestui plan, și utilizatorilor obișnuiți. Dezavantajul principal al lui A7 este lipsa suportului pentru calculul pe 64 de biți. Ei bine, principalele avantaje ale acesteia pot fi atribuite combinației perfecte de eficiență energetică și productivitate.

rezultate

это целая эпоха в мире мобильных устройств. Desigur, arhitectura ARM Cortex A7 este o era întreagă în lumea dispozitivelor mobile. Acesta a fost odată cu apariția sa de dispozitive mobile au devenit disponibile și destul de productiv. Și faptul că a fost vândut cu succes de mai bine de 5 ani este o dovadă a acestui fapt. Dar dacă gadget-urile de la început au fost ocupate de segmentele medii și premium ale pieței, acum au doar o clasă bugetară. Această arhitectură este depășită și treptat devine un lucru din trecut.