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ARM(安谋)所有产品线

以下是ARM(安谋)所有产品线的系统性分类解析,涵盖处理器IP、物理IP、系统IP、软件工具、安全架构五大核心板块,依据2024年技术布局整理。ARM不直接生产芯片,而是通过授权IP核(Intellectual Property)给芯片设计公司(如苹果/高通/英伟达):


一、处理器IP核(核心业务)

1. 应用处理器(高性能计算)

  • Cortex-X 系列(极致性能)

    • Cortex-X4(2023):

      • 性能提升15%(同功耗下)

      • 支持LPDDR5X-9600

      • 目标:旗舰手机/笔记本

  • Cortex-A 系列(均衡能效)

    • Cortex-A720(中高端):

      • 能效比提升20%

      • 集成AI加速指令集

    • Cortex-A520(入门级):

      • 面积优化(减少15%)

2. 实时处理器(微控制器/物联网)

  • Cortex-M 系列

    • Cortex-M85(旗舰):

      • 支持Helium向量指令集(AI算力5倍提升)

      • 应用:智能工业设备

    • Cortex-M55(主流):

      • 最低功耗仅3μW/MHz

  • Cortex-R 系列(高可靠性)

    • Cortex-R82:

      • 实时响应<1μs

      • 应用:汽车刹车系统/SSD控制器

3. AI专用处理器

  • Ethos NPU(神经网络处理器)

    • Ethos-U65(微控制器级):

      • 算力1 TOPS(功耗<1mW)

    • Ethos-N78(服务器级):

      • 算力50 TOPS(支持INT4稀疏计算)


二、图形处理器IP

1. Mali GPU 系列

  • 旗舰:Mali-G720(2023)

    • 性能提升15%(同功耗)

    • 支持硬件级光线追踪

  • 主流:Mali-G615

    • 面积减少20%(中端手机)

  • 超低功耗:Mali-G310

    • 支持Vulkan 1.3(入门设备)

2. 光线追踪技术

  • ARM RTU(Ray Tracing Unit)

    • 集成于Mali-G720

    • 性能:1.6 GRay/s


三、互连与系统IP

1. 片上互连

  • CoreLink 总线

    • CI-700(一致性互连):

      • 支持16核Cortex-X/A集群

    • NI-700(非一致性互连):

      • 连接NPU/I/O外设

2. 内存控制器

  • CoreLink MMU

    • DMC-700:

      • 支持LPDDR5X-9600 + HBM3

      • 带宽200GB/s

3. AMBA 协议标准

  • AMBA 5(最新版)

    • AXI-Stream(高速数据流)

    • CHI(一致性总线协议)


四、物理IP(芯片制造基础)

1. 标准单元库

  • ARM SC12(3nm工艺)

    • 性能提升30%(vs 5nm)

    • 漏电降低50%

2. 内存编译器

  • Artisan 内存IP

    • SRAM:超低电压(0.4V)

    • ROM:面积优化20%

3. POP IP(性能优化包)

  • Cortex-X4 POP:

    • 预配置物理实现方案

    • 频率提升至3.6GHz(台积电N4P)


五、安全架构

1. 信任根方案

  • Arm TrustZone

    • 硬件隔离安全区(TEE)

    • 应用:支付/生物识别

  • Realm Management Extension (RME)

    • 机密计算(防止云数据泄露)

2. 安全固件

  • Trusted Firmware

    • 开源参考实现(符合PSA认证)


六、软件与开发工具

1. 开发套件

  • ARM DS(Development Studio)

    • 集成调试器(支持Linux/Android内核)

  • Keil MDK(微控制器开发)

2. 操作系统支持

  • ARM Compiler

    • 优化C/C++编译(性能提升25%)

  • Mali GPU驱动

    • Vulkan/OpenGL ES适配

3. 虚拟化工具

  • Arm Fixed Virtual Platforms (FVP)

    • 芯片虚拟原型(提前软件开发)


七、生态合作产品

1. 芯片设计服务

  • Arm DesignStart

    • 免费授权Cortex-M0/M3(初创企业)

2. 云服务支持

  • AWS Graviton4(基于Neoverse V2)

    • 性能提升40%(vs Graviton3)

  • NVIDIA Grace CPU(数据中心ARM架构)


ARM产品矩阵全景图

类别旗舰产品技术亮点应用场景
大核CPU Cortex-X4 单核性能提升15% 旗舰手机/轻薄本
小核CPU Cortex-A520 能效比提升20% 入门手机/IoT设备
GPU Mali-G720 硬件光追单元 游戏手机/AR眼镜
AI加速器 Ethos-N78 50 TOPS稀疏计算 智能摄像头/服务器
互连总线 CoreLink CI-700 16核一致性扩展 服务器SoC
安全架构 TrustZone + RME 三重硬件隔离 支付/自动驾驶

技术演进路线

  1. CPU架构

    • 2024:Cortex-X5(3nm工艺,性能+25%)

    • 2025:Blackhawk架构(全新微结构)

  2. GPU架构

    • 2024:Mali-G730(第二代光追)

    • 2025:5nm光子渲染架构(实验室阶段)

  3. AI加速

    • 2024:Ethos-U85(2 TOPS@1mW)

    • 2025:神经拟态IP(超低功耗感知)

注:ARM通过版税模式盈利——

  • 授权费(License):一次性支付($1M-$10M)

  • 版税(Royalty):芯片售价0.5%-2%


核心战略优势

  1. 生态垄断:

    • 手机处理器市占率99%

    • 物联网MCU市占率75%

  2. 能效统治力:

    • 苹果M3芯片(ARM架构)能效比x86竞品高3倍

  3. 全栈覆盖:

    • 从物理IP到操作系统工具链

截至2024年,全球基于ARM IP的芯片年出货量超300亿颗,其产品定义了从传感器到超算的智能计算基石。

posted on 2025-06-14 08:58  GKLBB  阅读(217)  评论(0)    收藏  举报