移动处理器采行ARM核心的应用趋势

ARM核心可以弹性因应不同设计，搭配外部芯片或是采芯片内异质核心整合封装，来达到缩小载板或简化产品设计的开发需求。HiSilicon

在Apple iPhone、iPod、iPad运用ARM处理器建构其移动应用平台后，非苹果硬件厂商开始正视ARM架构搭配嵌入式操作系统的整合优势，尤其加上Android系统推波助澜，新一波的移动应用还利用多核心、协同运算来达到效能倍增的效用...

早期移动设备应用，大多不会选用如Intel或是AMD的x86架构商用处理器，因为这类采CISC(Complex Instruction Set Computer)复杂指令集的处理器解决方案，指令格式较长、且多，执行速度较慢，而早期x86系列处理器在功能扩充前提下，整合的指令集亦相对增加，也造成处理器使用晶体管数量激增，甚至造成元件微缩不易与功耗过大问题。

采取精简指令集架构RISC(Reduce Instruction Set Computer)处理器架构恰恰相反。基本上电脑或移动设备所使用的CPU，架构大略可分为CISC与RISC两大类，两者最大的不同在于预置于CPU的指令集(instruction set)数量差异，因为在80-90年代RAM(Random Access Memory)价格相对高，所以当时较实际的设计方案为让CPU处理绝大部分的运算内容，解决存储器较少问题。

RISC架构设计可因应移动设备需求最佳化应用

RISC的设计相当不一样，instruction set则显得相对精简，这也令RISC的处理器架构设计较单纯，易于因应不同设计弹性组合，而这对于CISC的处理器来说，由于有大量指令集兼容性包袱，反而不容易设计多处理器的应用环境，而RISC却可以利用相对简单的条件来构筑多处理器的应用平台。

移动处理器领域采行ARM设计方案相当普遍，因为ARM架构为采用RISC架构，ARM全文即为Advanced RISC Machines，而早期RISC架构处理器大多用于硬盘控制、电信设备运行、车用电子控制、数码家电整合等，尤其ARM技术授权架构的处理器都相当常见。ARM实际上是提供IP(矽智财)授权的公司，由ARM提供处理器的核心相关技术授权，而相关处理器厂商则取得授权后进行产品整合，制作成实体芯片。

ARM架构处理器能在移动设备应用形成主流，其实Apple的iOS Device在市场获得成功可以说是一大推力，因为早期智能手机虽在功能上具信息处理优势，但实际上产品整合在芯片功耗、设计体积等多有产品限制，当时虽有Nokia Symbian、Windows Mobile、Palm OS、BlackBerry等移动设备系统支持，但当时应用缺乏便捷的移动无线网络，也没有在线软件商店概念，直到Apple以iPhone造成市场重新炒热智能手机应用热潮，消费市场才真正发现，智能手机搭配无线网络与嵌入式系统整合，可以建构新型态的移动运算市场。

Apple的iOS装置热销　带动ARM架构产品市场需求

iPhone具备高效能、长时间待机等技术优势，也让智能手机业者重新拾起ARM架构解决方案的信心，尤其Google以Android开放系统投入嵌入式系统市场，让相关业者可以用较低的开发成本迅速发展移动设备应用，相对刺激了ARM架构处理器产品的市场需求，同时也让原先以嵌入式应用缓速发展的ARM架构产品，短时间变成炙手可热的技术应用。

ARM架构相较x86处理器，则具备相当大的差距，甚至成为移动设备争相采用的重要关键，因为以CISC架构为基础的x86处理器，为满足多媒体应用、或新技术整合需求，处理器内的指令集会因需求不断追加，反而造成处理器核心增大，而检视CISC指令集使用频率，多数指令应用的时机不多，但却仍得设计于处理器中。

相对ARM架构采取大幅简化的架构设计，仅使用相对少的指令集数量，若要使用复杂运算需求，则可在有限的指令集中进行功能建构，一来可以让指令集因简化而不致于造成处理器核心晶体管数量剧增、有效缩小控制核心面积，另一方面可让处理器架构更简化，可便于架构多核心对称处理的应用加速设计。

此外，ARM架构由于相关应用都是以运算资源相对有限的信息家电、嵌入式应用为主，相关需求推动应用核心持续朝高度整合的设计方向改善，核心的设计在芯片制作技术持续精进下，也让ARM整合的相关处理器可达到惊人的低功耗表现，符合移动设备应用的长时间待机设计要求，可轻易迎合商品需要，开发相关应用。

ARM架构产品有利于SoC整合应用

与CISC架构处理器产品较大的差异在ARM采取相对开放、弹性的核心授权机制，芯片开发商可以自行选用所需的核心功能自行架构产品，也可以提取完整ARM解决方案搭配各自拥有的矽智财资源，整合SoC(System On a Chip)应用，像是NVIDIA的以GPU技术见长，在发展其移动处理器时，就选择ARM核心搭配自家的GPU技术进行整合，加速产品商品化的开发速度，而不需因为加开产品线就必须一切从头来过。

而CISC架构产品则因为相关指令集预载设计，即便开发的移动应用使用率不高，也必须接受芯片内含少用指令集的现况，进而必须付出功耗较高或是运行时元件温度较高的设计限制，尤其是在嵌入式应用或是机壳空间相对较狭窄的移动应用，散热问题将凸显采行处理器差异造成的硬件限制。

ARM架构产品的优点，尤其在进行多核心产品整合，或是异质核心的SoC应用整合，更能突出RISC的技术优势，芯片开发商仅需先取得ARM核心授权，就能搭配其他矽智财进行技术整合，甚至搭配自家公司现成的开发资源整合应用产品，像是Qualcomm的Snapdragon、TI的OMAP 5甚至是NVIDIA移动处理器，都以此模式利用授权矽智财来整合元件功能。

观察目前热门、成熟的双核心移动处理器产品观察，相关业者推出的整合芯片，即采行不同版本的ARM核心，搭配各自属意的绘图核心来进行整合，例如TEGRA 2即用ARM搭配GeForce绘图核心，TI OMAP则倾向采PowerVR SGX绘图核心整合，Qualcomm则搭配自行开发的Adreno绘图核心，Samsung Exynos则选用ARM的Mali矽智财进行整合，快速完成应用产品整合，虽然这些多核整合产品都是采用ARM核心，但实际上因整合制程的技术差异、整合核心不同，在存储器控制、电源管理、通讯汇流排等设计差异，也会影响整体芯片的应用如功耗、效能等规格差异。