ARM9處理器與ARM7處理器比較

ARM9系列處理器是英國ARM公司設計的主流嵌入式處理器，主要包括ARM9TDMI和ARM9E-S等系列。本文主要介紹它們與ARM7TDMI的結構以及性能比較。

以手機應用為例，2G手機只需提供語(yǔ)音及簡(jiǎn)單的文字短信功能，而目前的2．5G和未來(lái)的3G手機除了提供這兩項功能外，還必須提供各種其他的應用功能。主要包括：(1)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備：手機上網(wǎng)、電子郵件及其他定位服務(wù)等功能；(2)PDA功能：含有用戶(hù)操作系統(Windows CE、Symbian OS、Linux等)及其他功能；(3)高性能功能：音頻播放器、視頻電話(huà)、手機游戲等。在2．5G和3G的應用中ARM9已經(jīng)全面替代了ARM7。因為ARM9的新特性能夠滿(mǎn)足各種新需求的同時(shí)減少產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間并降低研發(fā)費用。

新一代的ARM9處理器，通過(guò)全新的設計，采用了更多的晶體管，能夠達到兩倍以上于ARM7處理器的處理能力。這種處理能力的提高是通過(guò)增加時(shí)鐘頻率和減少指令執行周期實(shí)現的。

1 時(shí)鐘頻率的提高

ARM7處理器采用3級流水線(xiàn)，而ARM9采用5級流水線(xiàn)，如圖1、2、3所示。增加的流水線(xiàn)設計提高了時(shí)鐘頻率和并行處理能力。5級流水線(xiàn)能夠將每一個(gè)指令處理分配到5個(gè)時(shí)鐘周期內，在每一個(gè)時(shí)鐘周期內同時(shí)有5個(gè)指令在執行。在同樣的加工工藝下，ARM9TDMI處理器的時(shí)鐘頻率是ARM7TDMI的1．8～2．2倍。

圖1、圖2和圖3