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不生产芯片，江湖却到处都有它的传说，这就是 ARM。
在手机出货量放缓的当下，很多业内公司在寻求着新兴领域的突破，ARM 也是如此。上个月 ARM 推出全新 DynamIQ 技术，该公司也强调：“DynamIQ 技术将会被广泛的用于人工智能和机器学习领域”。在与非网小编去年的一篇文章中《ARM 处理器大起底，且看 ARM 是如何从“凡人”变成“超人”的 》就介绍了 ARM 公司的历史和处理器，然而从公司成立到现在的最新产品，影响 ARM 的并让它成名的也就那几款产品变革。今天小编就给大伙扒一扒 ARM 处理器的升级路。
32 位处理器时代
在 32 位处理器之前是 16 位处理器，起初，Acorn 公司打算使用摩托罗拉公司的 16 位芯片，但是发现这种芯片太慢也太贵。“一台售价 500 英镑的机器，不可能使用价格 100 英镑的 CPU！”1985 年，Roger Wilson 和 Steve Furber 设计了他们自己的第一代 32 位、6MHz 的处理器，用它做出了一台 RISC 指令集的计算机，简称 ARM（Acorn RISC Machine）。这就是 ARM 这个名字的由来。
Acorn 公司正式改组为 ARM 计算机公司是在 1990 年 11 月 27 日。
在此之前，也就是 1985 年，ARMv1 架构诞生，该版架构只在原型机 ARM1 出现过，只有 26 位的寻址空间（64MB），没有用于商业产品。第二年，ARMv2 架构诞生，首颗量产的 ARM 处理器 ARM2 就是基于该架构，包含了对 32 位乘法指令和协处理器指令的支持，但同样仍为 26 位寻址空间。其后还出现了变种 ARMv2a，ARM3 即采用了 ARMv2a，是第一片采用片上 Cache 的 ARM 处理器。
1990 年，ARMv3 架构诞生，第一个采用 ARMv3 架构的微处理器是 ARM6(610)以及 ARM7，其具有片上高速缓存、MMU 和写缓冲，寻址空间增大到 32 位（4GB）。
1993 年，ARMv4 架构诞生，这个架构被广泛使用，ARM7(7TDMI)、ARM8、ARM9(9TDMI)和 StrongARM 采用了该架构。ARM 在这个系列中引入了 T 变种指令集，即处理器可工作在 Thumb 状态，增加了 16 位 Thumb 指令集。
1998 年，ARMv5 架构诞生，ARM7(EJ)、ARM9(E)、ARM10(E)和 Xscale 采用了该架构，这版架构改进了 ARM/Thumb 状态之间的切换效率。此外还引入了 DSP 指令和支持 Java。
2001 年，ARMv6 架构诞生，ARM11 采用的是该架构，这版架构强化了图形处理性能。通过追加有效进行多媒体处理的 SIMD 将语音及图像的处理功能大大提高。此外 ARM 在这个系列中引入了混合 16 位 /32 位的 Thumb-2 指令集。
2004 年，ARMv7 架构诞生，从这个时候开始 ARM 以 Cortex 来重新命名处理器，Cortex-M3/4/7，Cortex-R4/5/6/7，Cortex-A8/9/5/7/15/17 都是基于该架构。该架构包括 NEON 技术扩展，可将 DSP 和媒体处理吞吐量提升高达 400%，并提供改进的浮点支持以满足下一代 3D 图形和游戏以及传统嵌入式控制应用的需要。
2007 年，在 ARMv6 基础上衍生了 ARMv6-M 架构，该架构是专门为低成本、高性能设备而设计，向以前由 8 位设备占主导地位的市场提供 32 位功能强大的解决方案。Cortex-M0/1/0+即采用的该架构。
64 位处理器
2011 年，ARM 宣布了自己的第一个 64 位指令集处理器架构“ARMv8”，该架构基于 32 位的 ARMv7 而来，并保留了 TrustZone 安全执行环境、虚拟化、NEON(高级 SIMD)等关键技术特性。ARM 宣称，ARMv8 新架构将把高能效的 64 位计算带入高端服务器等新的领域，并提供向下兼容性，便于现有软件的移植，誓有一股挑战英特尔的姿势。
当时是基于怎样的市场需求和历史背景呢？
随着设备的发展和新技术——语音识别、3D 游戏和高分辨率显示屏——逐渐普及，32 位处理器的能力已经渐渐被推到了极限。ARM 看到了 64 位节能处理器的需求，并在正式发布 ARMv8-A 架构。
ARM 上 64 位计算的好处并不仅限于智能手机和平板电脑。ARM 的生态系统很广阔，他们的处理器也被许多不同类型的设备所使用。服务器市场是 ARM 处理器影响力有限的一个领域。信息时代的发展让维持数据中心所消耗的能源持续快速增长，而任何能够降低能源使用的技术都是对于资金和自然资源的节省。除了节能之外，在服务器当中使用 64 位 ARM 芯片还有其他的好处。这些服务器都会被动散热，这意味着你可以将它们集中在一起，而无需担心会发生过热的情况。这样一来，用于散热上的花费也将有所降低。
苹果凭借着 iPhone 5s 的全新 64 位 A7 处理器震惊了整个移动领域。A7 采用了苹果设计的 ARMv8 双核处理器，名为 Cyclone。它使用了两个 64KB L1 缓存（供两个核心分别使用），一个 1MB L2 缓存（被两个核心所分享）和一个 4MB L3 缓存（为整个 SoC 所用）。
至于服务器软件，Linux 这样的操作系统已经是 64 位的了，其主线内核当中也已经加入了对于 ARMv8 的支持。这也就是说，制作运行于 64 位 Linux、ARM 处理器的服务器并不会很困难。
最后总结一句话，多亏了 ARM，64 位的移动计算时代就要到来了。这些新的处理器不仅速度更快，还为移动平台开启了更多的可能性。
大小核（big.LITTLE）芯片设计架构
在 ARM 推出旗下首款 64 位构架 ARMv8 的同一年，该公司还推出了 big.LITTLE 技术，制造商可利用该技术将高性能核心与节能核心结合起来，并用软件控制核心间的无缝切换，以达到省电的目的。它解决了当今行业面临的一个难题：如何创建既有高性能又有极佳节能效果的片上系统 (SoC) 以延长电池使用寿命。
大小核设计到底是什么原理呢？
为此，ARM 专门录制了一个视频，深入浅出地做出解释，并用两个人来分别代表 big.LITTLE 架构中的“角色”，身材魁梧高大的男士是 big，身材娇小的是 LITTLE，如下图。
基于 big.LITTLE 技术的八核处理器，并没有将传统内核放在单一的处理器上，而是一分为二，其中一个使用了 4 个“小核心”，另一个则使用了 4 个“大核心”，这两个“核心”都有着自己独立的速度和性能。通过两大核心自主运行，搭载 big.LITTLE 技术的处理器比之前的手机 CPU 更加高效，毕竟后者只有一个或者两个内核。
当需要用智能手机打开一个网页时，手机就可以用一个大的内核来处理该任务，而小的内核则同时处理其他小任务，比如查看电子邮件、拨打电话等。当手机不需要工作时，big 核心和 LITTLE 核心都可以停下来休息。
三星 Exynos 5 Octa 八核移动处理器是采用 Big.Little 结构的第一款 CPU。该芯片其实是由两颗四核处理器封装在一起。一颗 1.8GHz 的 Cortex-A15 架构的四核处理器和一颗 1.2GHz Cortex-A7 架构的四核处理器。据三星解释，高性能的处理器将用来处理更加复杂的运算，平时一般使用的时候则采用低性能的处理器，两者可以根据使用情况不同进行协同, 因此也能有效降低功耗。Exynos 5 Octa 采用了 28 纳米的制作工艺，号称功耗比市面上的四核处理器降低了 70%，但是性能却提升了 2 倍之多。
DynamIQ 技术
2017 年 3 月 21 日下午，ARM 在北京金隅喜来登酒店召开发布会，正式发布了全新的有针对人工智能及机器学习进行优化的 DynamIQ 技术，而这项技术也将作为未来下一代 ARM Cortex-A 系列处理器的基础。这一技术也被称为 big.LITTLE 技术的重要演进。
但他到底是个什么鬼？
原有的 big.LITTLE 技术是将多个大核组成一个计算集群、多个小核组成另一个计算集群，然后进行协作运行。而全新的 DynamIQ big.LITTLE 将允许在单一计算集群上进行大小核配置，可以出现比如 1+3、1+7、3+5 等诸多类型（目前最多可以支持配置 8 核），将可配置性提升到了一个新的台阶。同时，DynamIQ big.LITTLE 还可以对每一个处理器进行独立的频率控制以及开、关、休眠状态的控制，可以实现高效的、无缝的在不同任务间切换最合适的处理器。
此外，DynamIQ 还对内存子系统进行了重新设计，可以对内存进行更细颗粒度的管理，实现更快的数据读取和全新的节能特性。
在该技术的发布会上，ARM 副总裁表示，未来将会推出基于 DynamIQ 技术的大小核。而且 2018 年，就会有相应的终端出现。DynamIQ 技术将会率先被用在智能手机领域，此外也将会进入汽车、嵌入式领域、企业级市场等。
然则，ARM 的这步棋更多针对的是人工智能这一领域，首先人工智能对于大小核之间的调配、无缝切换都要求很高，但全新的 DynamIQ big.LITTLE 架构是非常适合的，将会为机器学习和人工智能应用带来更快的响应速度。
其次，DynamIQ 还特别加入了针对人工智能的指令集和优化库，下一代 ARMV8.2 版本的指令集将支持神经网路卷积运算，可以极大的提升人工智能和机器学习的效率。
据 ARM 透露，针对人工智能和机器学习的全新处理器指令集在采用 DynamIQ 技术的 Cortex-A 系列处理器在优化应用后，可实现比基于现有的 Cortex-A73 的设备高 50 倍的人工智能性能，并最多可提升 10 倍 CPU 与 SoC 上指定硬件加速器之间的反应速度。
ARM 的诞生可能存在着一些无奈，但这并不妨碍 ARM 靠自己独特的授权方式搜刮市场。以低功耗和高性能赚得盆满钵满，最新的 DynamIQ 技术也试图霸占人工智能领域，新兴领域的风口似乎已经打开，ARM 有着非常不错的底子，再加上被软银收购，未来还是非常令人期待的。
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