处理器核心架构大起底，提高嵌入式应用性价比

（文章来源：OFweek）

现阶段半导体晶片商多采用ARM的处理器核心，来制造旗下处理器或微控制器等产品。ARM的核心可分为A、R、M三个系列，各有不同性能，因此晶片商也须依各自瞄准的市场、功耗需求和作业系统等差异，来选择较适合的核心，藉以制造性价比佳的产品。

现今嵌入式应用内须用到诸多处理器，因此半导体厂商也积极投入布局，举例来说安谋国际（ARM）的处理器便广泛应用于嵌入式领域。ARM Cortex-A系列处理器经常使用在需要多功能作业系统（Rich OS）或高效能的应用中，Cortex-R系列处理器拥有较佳的即时效能，Cortex-M系列处理器则用于微控制器等类型的小型应用。

目前采用Cortex-M的产品范围涵盖非常多样化的选项，从外型设计小巧、功耗低的Cortex-M0，其使用在深层嵌入、对成本敏感的应用如智慧型感测器节点上，到应用在大众市场的微控制器的Cortex-M3及Cortex-M4。最佳的则是Cortex-M7，其具备更高的效能，可以执行密集运算的工作负载，像是讯号处理等。

Cortex-M处理器采用的ARMv6-M和ARMv7-M架构，是更为简易且逻辑化的程式设计模型，专为简易使用所设计。处理器核心本身在设定上较弹性，能够用于更多样化的实作。

虽然Cortex-M核心的简易性对大部分的嵌入式应用来说是较佳的优势，但仍有其他应用需要更多功能、效能更高的环境。此类应用同样重视效率和耗电量，且经常需要Linux或Android等类型的平台作业系统。采用此类型的作业系统，则能够使用应用范围更广、更具多功能且复杂的软体生态系统，开发新的契机。

Cortex-M处理器的设计并非针对这些高阶的作业系统，因此未包含其所需要的特定必要功能。举例来说，这些处理器未具备记忆体管理单元（MMU），在无法支援虚拟记忆体环境的情况下，当然也就不支援这一类的作业系统。若某项应用需要更多功能的作业环境，首选的通常是较高效率的Cortex-A核心。这些核心提供平台作业系统所需的较进阶功能，同时仍相当重视功耗，整体来说是更为高阶且弹性化的程式设计模型。

有鉴于此，ARM Cortex-A处理器多部署于各种深度嵌入的应用，尤其是在需要Linux或其他多功能作业系统的市场。

Cortex-A32是进入Cortex-A系列较理想的入门款，可用于需要多功能作业系统环境，或从Cortex-A处理器所提供的效能及功能中获益的应用。该处理器为目前拥有低功耗的ARMv8-A处理器，为穿戴式装置、物联网（IoT）和多功能嵌入式应用，尤其是需要Linux这一类平台作业系统之应用的较佳选择。