本文將解釋Arm計算機體系結構的組織方式，包括其ISA，執行狀態，體系結構和處理器系列。
Arm是處理器行業中無處不在的名稱，Arm核心幾乎可以在任何需要計算能力的現代設備中找到。這包括網絡路由器，打印機，智能手機，臺式機顯示器，醫療設備，機器人，甚至冰箱。Arm芯片已經在住宅，商業和工業應用中使用。但隨著Armv8的出現，該架構的功能和市場潛力發生了根本轉變。
arm計算機體系結構
由于Arm許可其架構，因此有Arm設計的微體系結構和第三方微體系結構。Arm發布了一個架構，其他公司可以在自己的設計中實現它。實際上，Arm參考手冊沒有列出任何特定的微體系結構，而是定義了“抽象機器的行為，稱為處理元素”。只要實現符合此定義的行為，它們就可以被視為Arm核心。例如，Apple，Nvidia，Qualcomm和Samsung等公司都設計了自己的Arm微體系結構，實現了特定的Arm架構。
arm系列芯片封裝了使用特定指令集的特定體系結構。最初的Arm系列是Arm1，它使用了Armv1架構，以及32位ISA，簡稱為Arm。
隨著架構的發展，增加了新功能，包括Armv4T架構中的新指令集。該指令集稱為Thumb，是Arm ISA的16位重新編碼子集。Thumb允許比Arm更大的代碼密度。它的后繼產品Thumb-2允許16位和32位指令，同時提供比Arm更高的代碼密度和比Thumb更高的性能。
Arm 指令集架構和執行狀態
隨著第一個64位Arm架構Armv8的發布，對ISA的澄清變得恰當。最初的32位Arm ISA重新命名為A32，而新的64位ISA則被稱為A64。Thumb變成了T32。A32和T32雖然向后兼容以前的版本，但在Armv8中進行了擴展。
為了保持與早期版本的兼容性，Armv8引入了兩個新的執行狀態：AArch32和AArch64。它們分別是32位和64位模式。在AArch32狀態下，使用A32和T32指令集，而AArch64使用A64。
Arm架構
Arm架構很容易被發現，因為它們的名字總是有一個'v'。如前所述，Armv1是第一個Arm架構，而Armv4T則引入了Thumb指令集。Arm11系列包括Armv6架構以及其他一些變體，如Armv6T2和Armv6K。在Arm11之后，這些家族被重新組織成了Cortex系列。截至目前，三個Cortex系列包括所有Armv7和Armv8架構。
iphone 5S采用了Apple-A7 SoC，其中包括一個64位Arm核心，使其成為智能手機中首款64位處理器。微架構實現了Armv8架構，由Apple設計，名為Cyclone。最新的Raspberry Pi是一款流行的單板計算機，它使用Armv8核心，但由于操作系統和內存限制，它在AArch32狀態下運行。核心使用Arm設計的微架構，稱為Cortex-A53。
Cortex系列
現代Arm系列是Cortex系列，包括三種架構配置文件：Cortex-A，Cortex-R和Cortex-M。具有此名稱的任何核心都是由Arm內部設計的微架構。
Cortex-A系列主要被認為是具有OS和第三方應用程序支持的應用程序處理器。這意味著他們最終可能會進入應用密集型智能手機甚至是服務器。Cortex-A有32位（Armv7-A）和64位（Armv8-A）。Raspberry Pi 3使用Cortex-A53 Arm核心，實現了Armv8-A架構。
Cortex-R系列架構Armv7-R和Armv8-R針對高性能實時應用進行了優化。這些處理器具有更好的容錯能力，在安全關鍵應用中表現良好，包括醫療設備，工業控制系統和安全儀表系統。
Cortex-M系列是一組按比例縮小的低成本32位Arm內核，由Armv6-M，Armv7-M和Armv8-M組成。該系列處理器面向微控制器，ASIC，FPGA和SoC應用。在與8位MCU市場的直接競爭中，嵌入到更大的SoC中的32位Cortex-M內核可以是一個非常強大的組合。Cortex-M還通過Arm Mbed MCU和OS等平臺在物聯網應用中找到了一席之地。
