携Ubuntu狙杀Atom ARM进军超便携电脑

ARM的王国及其优势

ARM(全称Advanced RISC Machines)过去一直都是以嵌入式平台霸主的面目出现，在32位嵌入市场，ARM架构的产品占据高达75％的市场份额、居于绝对统治地位。作为指令体系的创建者，ARM公司成立于1990年，它实际上是Arcon、Apple和VLSI三家企业共同合作的产物—当年，Acron公司需要为它们的Archimedus电脑开发一块处理器，Apple公司同样寻求一款可以代替摩托罗拉
68K CISC处理器的RISC架构产品，而VLSI则打算设计出一块精简高效的RISC处理器用于集成系统中；颇富戏剧性的是，这三家企业终都没有实现自己的目的，但ARM架构却在它们未曾想到的嵌入式领域被发扬光大。

与英特尔、AMD等集设计、制造、销售于一体化的半导体企业不同，ARM从未涉及芯片制造和销售业务，公司创立以来一直都是以IP(Intelligence Property，智慧产权)提供者的身份向各大半导体制造商出售芯片研发的成果，各大半导体厂商购买IP内核授权之后便可在此基础上进行深化设计，然后才制造出产品并将其推向市场。这种策略让ARM实现专业化的同时也造就了一个庞大的
ARM王国—ARM架构的CPU核心具有超低功耗、低成本、高性能等优点，获得许多半导体企业的大力支持，生产ARM架构嵌入式处理器的大企业超过70家，每一家企业都有自己的一套方案，再加上其他厂商开发的衍生产品，使得ARM架构终在32位嵌入式市场遍地开花，应用极其广泛！而在
ARM的内核大家族中，ARM7、ARM9、ARM10和ARM11的影响力大，为包括英特尔、德州仪器(TI)、高通、摩托罗拉、Atmel在内的重量级半导体企业所采用。到目前为止，全球80％的3G手机、99％的CDMA手机以及绝大多数PDA产品均采用ARM体系的嵌入式处理器，当然这其中也包括
iPhone和Palm pre，基本上“掌上计算”相关的所有领域皆为ARM所主宰。

图1：ARM指令架构一直在能效比方面占据第一位

ARM获得如此巨大的成功，领先的低能耗特性可以说占了头功。一般来讲，嵌入式应用对运算性能并不苛求，但对芯片的功耗却相当敏感。相对同时期的其它解决方案， ARM架构的能效比优势非常明显，我们可以从图1的实例中了解到这一点：325MHz频率的ARM1020E处理器虽然绝对性能低，但在消耗相等电能的前提下，它所拥有的性能远远超越IBM的PowerPC 750、摩托罗拉
MPC7455(苹果的G4＋处理器)、PowerPC7400(苹果G4处理器)以及NEC的VR5500处理器，能效比非常出众！

再者，ARM架构的应用方案非常灵活，由于ARM公司只是提供了一个高效精简的核心，各半导体厂商可根据自身需求进行应用设计，架构灵活简便、扩展力很强，如厂商可为多媒体信号处理加入相关的指令集，或为Java相关的应用加入高效执行单元，或增加3D图形协处理器，等等。高度可扩展性也让ARM出现了许多衍生架构，包括摩托罗拉早期的Dargonball、高通的Snapdragon、英特尔 Xscale架构(目前归属于MXXX)也都属于ARM体系。ARM在嵌入平台的地位，就相当于x86在
PC市场一般。总之，精简的硬件核心、超低能耗、设计灵活、软件支持和丰富的开发工具，这些都是ARM架构赖以成功的技术基础。