Cortex-A9:ARM 處理-中文百科頻道

ARM構架

Cortex-A9處理器能與其他Cortex系列處理器以及廣受歡迎的ARM MPCore技術兼容，因此能夠很好延用包括操作系統/實時操作系統（OS/RTOS）、中間件及應用在内的豐富生态系統，從而減少采用全新處理器所需的成本。ARM Cortex-9處理器架構圖通過首次利用關鍵微體系架構方面的改進，Cortex-A9處理器提供了具有高擴展性和高功耗效率的解決方案。利用動态長度、八級超标量結構、多事件管道及推斷性亂序執行（ Speculative out-of-order execution），它能在頻率超過1GHz的設備中，在每個循環中執行多達四條指令，同時還能減少目前主流八級處理器的成本并提高效率。

ARMMPCore技術

被廣泛選用的對ARM MPCore技術提升了性能的可拓展性以及對功耗的控制，從而在性能上突破了目前類似的高性能設備，同時繼續滿足了苛刻的手機功耗要求。迄今為止，ARM MPCore技術已被包括日電電子、NVIDIA、瑞薩科技和薩諾夫公司（Sarnoff Corporation）在内的超過十家公司授權使用，并從2005年起實現芯片量産。

通過對MPCore技術作進一步優化和擴展，Cortex-A9 MPCore多核處理器的開發為許多全新應用市場提供了下一代的MPCore技術。此外，為簡化和擴大對多核解決方案的使用，Cortex-A9 MPCore處理器還支持與加速器和DMA的系統級相關性，進一步提高性能，并降低系統級功耗㋛刻的250mW移動功耗預算條件下為當今的手機提供顯着的性能提升的可綜合ARM處理器。

在采用TSMC 65納米普通工藝、性能達到2000 DMIPS時，核邏輯矽芯片将小于1.5平方毫米。從2000 DMIPS到8000 DMIPS的可擴展性能，比當今高端手機或機頂盒高出4-16倍，将使終端用戶能夠即時地浏覽複雜的、加載多媒體内容的網頁，并最大程度地利用Web 2.0應用程序，享受高度真實感的圖片和遊戲，快速打開複雜的附件或編輯媒體文件。

Cortex-A9多核處理器是首款結合了Cortex應用級架構以及用于可擴展性能的多處理能力的ARM處理器，提供了下列增強的多核技術：

加速器一緻性端口（ACP），用于提高系統性能和降低系統能耗

先進總線接口單元（Advanced Bus Interface Unit），用于在高帶寬設備中實現低延遲時間

多核TrustZone®技術，結合中斷虛拟，允許基于硬件的安全和加強的類虛拟（paravirtualization）解決方案

通用中斷控制器（GIC），用于軟件移植和優化的多核通信

在由業界領先的嵌入式微處理器基準協會（EEMBC）開發的多核基準框架的發展進程中，Cortex-A9 MPCore多核處理器在多種基準下都表現出近線形可擴展性，與添加的處理器單元一起提供高達四倍于類似單核處理器的性能。

完整的系統解決方案

兩款ARM Cortex-A9處理器都包含ARM特定應用架構擴展集，包括DSP和SIMD擴展集和Jazelle®技術、TrustZone和智能功耗管理（IEM™）技術。此外，ARM已開發一整套支持新處理器的技術，以縮短設計時間并加快産品上市時間。這一完整的系統解決方案包括：

浮點單元（FPU）：Cortex-A9 FPU提供高性能的單精度和雙精度浮點指令。

媒體處理：Cortex-A9 NEON媒體處理引擎（MPE）提供了Cortex-A9 FPU所具有的性能和功能，以及在Cortex-A8處理器中首次推出的用于加速媒體和信号處理功能的ARM NEON先進SIMD指令集。

物理IP：提供在Cortex-A9處理器上實現低功耗、高性能應用所需的衆多标準單元庫和存儲器。标準單元包括功耗管理工具包，可實現動态和漏洩功耗節省技術，例如時鐘門控、多電壓島和功率門控。還提供具有先進的功耗節省功能的存儲編譯器。

Fabric IP：Cortex-A9處理器得到廣泛的PrimeCell® fabric IP元件的支持。這些元件包括：一個動态存儲控制器、一個靜态存儲控制器、一個AMBA® 3 AXI可配置的内部互連及一個優化的L2 Cache控制器，用于匹配Cortex-A9處理器在高頻設計中的性能和吞吐能力。

圖形加速: ARM Mali™圖形處理單元及Cortex-A9處理器的組合，将使得SoC合作活動能夠創造高度整合的系統級解決方案，帶來最佳的尺寸、性能和系統帶寬優勢。

系統設計：ARM RealView® SoC Designer工具提供快速的架構優化和性能分析，并允許在硬件完成以前很長時間即可進行軟件驅動程序和對時間要求很嚴格的代碼的早期開發。RealView系統發生器（RealView System Generator）工具為基于Cortex-A9處理器的虛拟平台的采用提供超快建模能力。Realview工具中關于Cortex-A9處理器的基于周期的（cycle based）及程序員視角的模型将于2008年第二季度上市。

調試：ARM CoreSight™片上技術加速了複雜調試的時間，縮短了上市時間。程序追蹤宏單元技術（Program Trace Macrocell technology）具有程序流追蹤能力，能夠将處理器的指令流完全可視化，同時配置與ARMv7架構兼容的調試接口，實現工具标準化和更高的調試性能。用于Cortex-A9處理器的CoreSight設計工具包擴展了其調試和追蹤能力，以涵蓋整個片上系統，包括多個ARM處理器、DSP以及智能外設。

軟件開發：ARM RealView開發套件（ARM RealView Development Suite）包括先進的代碼生成工具，為Cortex-A9處理器提供卓越的性能和無以比拟的代碼密度。這套工具還支持矢量編譯，用于NEON媒體和信号處理擴展集，使得開發者無需使用獨立的DSP，從而降低産品和項目成本。包括先進的交叉觸發在内的Cortex-A9 MPCore多核處理器調試得到RealView ICE和Trace産品的支持，同時也得到一系列硬件開發闆的支持，用于FPGA系統原型設計和軟件開發。

台積電

ARM Cortex-A9，基于台積電的40nm-G制造工藝，已經開發出兩款Cortex-A9微架構雙核處理器設計方案，分别對應高性能和低能耗。其高性能版本将把ARM處理器的頻率上限提高到2GHz以上。

ARM的Cortex系列處理器設計近來在移動市場大行其道，包 iPhone 3GS、Palm Pre以及頻率高達1GHz的東芝TG-01、iPhone 4、等最新頂級智能手機和iPad實際上都是基于Coretex-A8核心，而近來發展方興未艾的Smartbook智能本基本上也都是這一架構處理器的應用産品。

Cortex-A9将繼續這一路線，由于從Cortex-A8普遍使用的65nm工藝升級到40nm，Cortex-A9高性能版本将在使用雙核心的同時，把頻率拉高到2GHz以上，同時依然保持超低功耗，預計高性能Smartbook将是它的主要戰場。

低功耗版本方面，主要面向機頂盒、數字電視、打印機及其他應用，運算能力可達4000DMIPS，同時功耗不足0.25W。

和Cortex-A8一樣，ARM将把該核心設計授權給多家廠商進行再開發和制造，包括德州儀器、Broadcom、高通、三星等ARM授權廠商預計從今年第四季度開始就将推出該架構的處理器産品。

8nm版

GlobalFoundries成功流片了基于ARM Cortex-A9雙核心處理器的技術質量檢驗裝置(TQV)，而且第一家使用了28nm HP高性能工藝、HKMG(高K金屬栅極)技術。

GF透露，這次TQV是八月份在位于德國德累斯頓的Fab 1晶圓廠内完成的，使用了一整套優化的ARM Cortex-A9物理IP，能從每一個方面模拟真正的SoC産品，從而實現最大程度的頻率分析、縮短産品設計周期的時間，還有完整的可測性設計(DFT)。據透露，新處理器的工作頻率在2.0-2.5GHz之間，比上代40nm工藝版本快了500MHz左右，性能也有明顯提升。

GF、ARM估計，相比于40nm工藝，新的28nm工藝制造平台能帶來40%的計算性能提升、30%的功耗下降、100%的待機電池續航能力提升。

這也是GF、ARM去年十月宣布的戰略合作的一部分。GF預計今年年底拿出新處理器的實際樣品。

順便說一句，ARM處理器可能會讓很多人感到陌生而遙遠，但實際上我們身邊到處都是它的影子，全球使用量估計高達200億顆，占全部嵌入式32位RISC處理器的90%之多。

雙核

三星公布了基于Cortex-A9架構的全新雙核處理器，這或許也是首款真正意義上的雙核手機處理器。先不問它的主頻如何如何高，三星官方對這款新處理器的描述，說了個細節：3D運算處理提升五倍！

不過，這款名叫Orion的處理器，主頻仍然為1GHz，遠沒有之前傳言的2.0-2.5GHz那樣強大（2.0-2.5GHz應該是指諸如平闆電腦這種移動終端設備）。并且工藝是45NM的，雖然比起Cortex-A8的60NM有提高，但仍沒達到GlobalFoundries前兩天Cortex-A9的28NM（不過28NM工藝的手機處理器，遲早的事）。由于這款處理器是雙核的，想必未來若運用到手機上，在多任務處理上，提升也會很大的。同時，這顆雙核處理器還将支持1080p全高清視頻解碼能力，且能通過HDMI接口同時對3個屏幕進行視頻輸出。

目前，Cortex－A8被廣泛運用到高端旗艦手機上面。諸如iPhone 4、i9000、3GS和Milestone等強機，均是采用的此構架的處理器，其性能，用過的也都知道它的強大。

至于Cortex-A9什麼時候正式上市，據三星官方稱，這顆基于Cortex-A9架構的雙核處理器将于2011年上半年正式投産。

omap

美國TI公司的。full HD 1080p。SGX540圖形處理器。雙核對稱處理器。1G主頻。

omap4440主頻可達1.5G因為圖形處理器和蘋果系列用的是同一系列處理器所以在

遊戲的流暢性會比跑分相同的圖形處理器更為出色，TI公司的處理器也一直以兼容性

強穩定性強而着稱。A9構架的4430 4460性能非常出色

Nvidia

一直以來，Tegra都是非常讓人期待的，現在終于出來了。lg的optimus 2x和motorola的手機就采用了tegra 2，也有幾款新上市的平闆電腦采用了這個cpu，Tegra 2性能很強勁，内建ARM雙核Cortex A9處理器，主頻到1GHz，最高支持1GB内存，支持1080P的全高清視頻播放，多媒體方面增加了對Flash 10的支持，3D性能是Nvidia的強項就不用多說。

在Tegra2的GPU架構與Tegra1相類似，同樣都支持OpenGL ES 2.0。隻是性能有更多提高。NVIDIA預計，Tegra2将有2至3倍的性能提升，有更高的内存帶寬和更高的時鐘頻率。以前的Tegra僅僅支持LPDDR1，而現在的Tegra2支持LPDDR2。在微軟的Zune HD中的Tegra SoC芯片中，支持一個32bit 333MHz的LPDDR1内存總線。因此它的帶寬為1.33GB/s。而在Tegra2中的内存帶寬是Tegra1的兩倍。