ARM内核一览

经常看介绍某某牛批芯片用的又是ARM什么核，看的云里雾里，所以简单整理整理。（内容来自官网和GPT）

1 ARM 内核总体分类

系列	特点	应用场景
Cortex-M	超低功耗、低成本、实时性	嵌入式系统、微控制器、IoT
Cortex-R	高可靠性、硬实时	汽车、工业控制、安全系统
Cortex-A	高性能、支持操作系统	手机、平板、嵌入式Linux等
Neoverse	数据中心/服务器	高性能计算、5G、AI中心
定制核	特定厂商自研优化	Apple M系、Qualcomm Kryo等

2 具体介绍

2.1 Cortex-M

M也就是Microcontroller，微控制器的意思，主要是用在嵌入式。

核心	发布年份	架构	性能（CoreMark/MHz）	特点
Cortex-M0	2009	ARMv6-M	~0.9	极低功耗
Cortex-M3	2006	ARMv7-M	~1.25	低功耗，入门控制
Cortex-M4	2010	ARMv7E-M	~1.25 + DSP	加速度计、音频控制
Cortex-M7	2014	ARMv7E-M	~5.0	双精度FPU，高性能
Cortex-M33	2016	ARMv8-M	~1.5	支持TrustZone
Cortex-M55	2020	ARMv8.1-M	~5.0 + Helium	支持SIMD/ML优化

2.2 Cortex-R

R就是Real-time，实时内核。。

核心	发布年份	架构	特点
Cortex-R5	2009	ARMv7-R	ECC、低延迟、锁步支持
Cortex-R7	2011	ARMv7-R	多核、汽车控制
Cortex-R8	2016	ARMv7-R	高并发通信
Cortex-R52	2016	ARMv8-R	ASIL-D 安全认证系统（汽车）

2.3 Cortex-A

A就是Application，应用处理器。

核心	发布年份	架构	性能指标（大约）	应用示例
Cortex-A7	2011	ARMv7-A	~1.5 DMIPS/MHz	Android Go 设备
Cortex-A9	2007	ARMv7-A	~2.5 DMIPS/MHz	早期平板、开发板
Cortex-A15	2010	ARMv7-A	~3.5 DMIPS/MHz	高端平板
Cortex-A53	2012	ARMv8-A	~2.3 DMIPS/MHz；SPECint2006: 1.2	Raspberry Pi 3, 多种中低端手机
Cortex-A57	2012	ARMv8-A	~4.1 DMIPS/MHz；SPECint2006: 3.0	高端手机、笔电
Cortex-A72	2015	ARMv8-A	~5.0 DMIPS/MHz；SPECint2006: 5.1	Raspberry Pi 4
Cortex-A73	2016	ARMv8-A	~5.5 DMIPS/MHz	高通骁龙660 等
Cortex-A75	2017	ARMv8.2-A	SPECint2006: ~7.0	骁龙845 等
Cortex-A76	2018	ARMv8.2-A	SPECint2006: ~9.0	骁龙855、麒麟980
Cortex-A77	2019	ARMv8.2-A	SPECint2006: ~11.0	骁龙865 等
Cortex-A78	2020	ARMv8.2-A	SPECint2006: ~13.0	高通888、天玑1200
Cortex-X1	2020	ARMv8.2-A	SPECint2006: ~15.0	骁龙888 (大核)
Cortex-A510	2021	ARMv9	Geekbench 5: ~350 (single-core)	新一代小核
Cortex-A710	2021	ARMv9	Geekbench 5: ~1000	骁龙8 Gen 1
Cortex-X2	2021	ARMv9	Geekbench 5: ~1250	骁龙8 Gen 1 (大核)

A系列性能对比（Geekbench Single-Core）

| Cortex-A9    |     300 ~
| Cortex-A53   |     350 ~
| Cortex-A72   |     600 ~
| Cortex-A76   |     800 ~
| Cortex-A78   |    1000 ~
| Cortex-X1    |    1200 ~
| Cortex-X2    |    1250 ~
| Cortex-X3    |    1350 ~
| Apple M1     |    1750 ~
| Apple M3     |    2300 ~

2.4 ARM Neoverse（数据中心 / 服务器）

核心	特点	应用
Neoverse E1	面向5G、边缘计算	通信设备
Neoverse N1	高性能服务器	AWS Graviton
Neoverse V1 / V2	超高性能，支持SVE	数据中心、AI训练

2.5 定制 ARM 核心

厂商	核心名称	基于架构	应用
Apple	M1 / M2 / M3 系列	自研 ARM64 架构	Mac、iPhone、iPad
Qualcomm	Kryo	基于 Cortex-A + 自研调优	手机SoC
Samsung	Exynos M 系列（已停产）	基于 ARMv8	旗舰手机
Amazon	Graviton	Neoverse N1/N2 修改	AWS 云计算

3 架构对照和roadmap

ARM 架构对照表

架构版本	支持指令集	对应核心
ARMv6	32位 ARM	Cortex-M0等早期
ARMv7	32位 ARM + Thumb-2	Cortex-M3/A7/A9等
ARMv8-A	64位 AArch64 + 兼容AArch32	Cortex-A53, A57, A72等
ARMv9	安全增强，SVE支持	Cortex-A510/A710/X2等

未来的计划

年份	核心代号	架构	特点
2023	Cortex-X4 / A720 / A520	ARMv9.2	更高性能/Watt，支持CSS
2024	Cortex-X5 / A730	ARMv9.3	增强SVE2，AI/ML优化
2025	Cortex-X6 / Neoverse V3	ARMv9.4	针对AI/服务器的进一步优化
2026	ARMv10 架构（预期）	支持全量SVE，AI加速硬件融合