新一代的ＡＲＭ９處理器，通過全新的設(shè)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增加時鐘頻率和減少指令執(zhí)行周期實現(xiàn)的。

　　１　時鐘頻率的提高

　?。粒遥停诽幚砥鞑捎茫臣壛魉€，而ＡＲＭ９采用５級流水線。增加的流水線設(shè)計提高了時鐘頻率和并行處理能力。５級流水線能夠?qū)⒚恳粋€指令處理分配到５個時鐘周期內(nèi)，在每一個時鐘周期內(nèi)同時有５個指令在執(zhí)行。在同樣的加工工藝下，ＡＲＭ９ＴＤＭＩ處理器的時鐘頻率是ＡＲＭ７ＴＤＭＩ的１．８～２．２倍。

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　　指令周期的改進對于處理器性能的提高有很大的幫助。性能提高的幅度依賴于代碼執(zhí)行時指令的重疊，這實際上是程序本身的問題。對于采用最高級的語言，一般來說，性能的提高在３０％左右。

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　　指令周期數(shù)的改進最明顯的是ｌｏａｄｓ指令和ｓｔｏｒｅｓ指令。從ＡＲＭ７到ＡＲＭ９這兩條指令的執(zhí)行時間減少了３０％。指令周期的減少是由于ＡＲＭ７和ＡＲＭ９兩種處理器內(nèi)的兩個基本的微處理結(jié)構(gòu)不同所造成的。

　　（１）ＡＲＭ９有獨立的指令和數(shù)據(jù)存儲器接口，允許處理器同時進行取指和讀寫數(shù)據(jù)。這叫作改進型哈佛結(jié)構(gòu)。而ＡＲＭ７只有數(shù)據(jù)存儲器接口，它同時用來取指令和數(shù)據(jù)訪問。

　?。ǎ玻导壛魉€引入了獨立的存儲器和寫回流水線，分別用來訪問存儲器和將結(jié)果寫回寄存器。

　　以上兩點實現(xiàn)了一個周期完成ｌｏａｄｓ指令和ｓｔｏｒｅｓ指令。

　?。玻病』ユi（ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｓ）技術(shù)

　　當(dāng)指令需要的數(shù)據(jù)因為以前的指令沒有執(zhí)行完而沒有準(zhǔn)備好就會產(chǎn)生管道互鎖。當(dāng)管道互鎖發(fā)生時，硬件會停止這個指令的執(zhí)行，直到數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好為止。雖然這種技術(shù)會增加代碼執(zhí)行時間，但是為初期的設(shè)計者提供了巨大的方便。編譯器以及匯編程序員可以通過重新設(shè)計代碼的順序或者其他方法來減少管道互鎖的數(shù)量。

　　２．３　分枝指令

　?。粒遥停购停粒遥停返姆种χ噶钪芷谑窍嗤?。而且ＡＲＭ９ＴＤＭＩ和ＡＲＭ９Ｅ－Ｓ并沒有對分枝指令進行預(yù)測處理。

　?。场。粒遥停菇Y(jié)構(gòu)及特點

　　以ＡＲＭ９Ｅ－Ｓ為例介紹ＡＲＭ９處理器的主要結(jié)構(gòu)及其特點。ＡＲＭ９Ｅ－Ｓ的結(jié)構(gòu)如圖４所示。其主要特點如下：

　?。ǎ保常玻猓椋舳cＲＩＳＣ處理器，改進型ＡＲＭ／Ｔｈｕｍｂ代碼交織，增強性乘法器設(shè)計。支持實時（ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ）調(diào)試；

　?。ǎ玻┢瑑?nèi)指令和數(shù)據(jù)ＳＲＡＭ，而且指令和數(shù)據(jù)的存儲器容量可調(diào)；

　?。ǎ常┢瑑?nèi)指令和數(shù)據(jù)高速緩沖器（ｃａｃｈｅ）容量從４Ｋ字節(jié)到１Ｍ字節(jié)；

　?。ǎ矗┰O(shè)置保護單元（ｐｒｏｔｃｃｔｉｏｎ　ｕｎｉｔ），非常適合嵌入式應(yīng)用中對存儲器進行分段和保護；

　?。ǎ担┎捎茫粒停拢痢。粒龋驴偩€接口，為外設(shè)提供統(tǒng)一的地址和數(shù)據(jù)總線；

　?。ǎ叮┲С滞獠繀f(xié)處理器，指令和數(shù)據(jù)總線有簡單的握手信令支持；

　?。ǎ罚┲С謽?biāo)準(zhǔn)基本邏輯單元掃描測試方法學(xué)，而且支持ＢＩＳＴ（ｂｕｉｌｔ－ｉｎ－ｓｅｌｆ－ｔｅｓｔ）；

　?。ǎ福┲С智度胧礁櫤陠卧?，支持實時跟蹤指令和數(shù)據(jù)。

　　４?。粒遥停沟牡湫蛻?yīng)用

　　ＴＩ公司的ＯＭＡＰ７３０是最新的無線通信基帶信號處理器。該處理器是ＴＩ的ＧＰＲＳ?。茫欤幔螅蟆。保餐ㄐ拍K與專用于應(yīng)用處理的ＡＲＭ９２６通用處理器（ＧＰＰ）的集成。由于ＧＰＰ的速度可達２００ＭＨｚ，因此ＯＭＡＰ７３０具有兩倍于上一代ＯＭＡＰ７１０處理器的應(yīng)用處理性能。如同所有的ＯＭＡＰ處理器一樣，ＯＭＡＰ７３０可支持領(lǐng)先的移動操作系統(tǒng)，其中包括Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ的智能電話與Ｐｏｃｋｅｔ?。校谩。校瑁铮睿澹牛洌椋簦椋铮?FONT face=Verdana>、Ｓｖｍｂｉａｎ　ＯＳ與Ｓｅｒｉｅｓ?。叮?、Ｐａｌｍ　ＯＳ以及Ｌｉｎｕｘ。