现阶段半导体晶片商多采用ARM的处理器核心，来制造旗下处理器或微控制器等产品。ARM的核心可分为A、R、M三个系列，各有不同性能，因此晶片商也须依各自瞄准的市场、功耗需求和作业系统等差异，来选择较适合的核心，藉以制造性价比佳的产品。

　　现今嵌入式应用内须用到诸多处理器，因此半导体厂商也积极投入布局，举例来说安谋国际（ARM）的处理器便广泛应用于嵌入式领域。ARM Cortex-A系列处理器经常使用在需要多功能作业系统（Rich OS）或高效能的应用中，Cortex-R系列处理器拥有较佳的即时效能，Cortex-M系列处理器则用于微控制器等类型的小型应用。

　　目前采用Cortex-M的产品范围涵盖非常多样化的选项，从外型设计小巧、功耗低的Cortex-M0，其使用在深层嵌入、对成本敏感的应用如智慧型感测器节点上，到应用在大众市场的微控制器的Cortex-M3及Cortex-M4。最佳的则是Cortex-M7，其具备更高的效能，可以执行密集运算的工作负载，像是讯号处理等。

　　Cortex-M处理器采用的ARMv6-M和ARMv7-M架构，是更为简易且逻辑化的程式设计模型，专为简易使用所设计。处理器核心本身在设定上较弹性，能够用于更多样化的实作。

　　虽然Cortex-M核心的简易性对大部分的嵌入式应用来说是较佳的优势，但仍有其他应用需要更多功能、效能更高的环境。此类应用同样重视效率和耗电量，且经常需要Linux或Android等类型的平台作业系统。采用此类型的作业系统，则能够使用应用范围更广、更具多功能且复杂的软体生态系统，开发新的契机。

　　Cortex-M处理器的设计并非针对这些高阶的作业系统，因此未包含其所需要的特定必要功能。举例来说，这些处理器未具备记忆体管理单元（MMU），在无法支援虚拟记忆体环境的情况下，当然也就不支援这一类的作业系统。若某项应用需要更多功能的作业环境，首选的通常是较高效率的Cortex-A核心。这些核心提供平台作业系统所需的较进阶功能，同时仍相当重视功耗，整体来说是更为高阶且弹性化的程式设计模型。

　　有鉴于此，ARM Cortex-A处理器多部署于各种深度嵌入的应用，尤其是在需要Linux或其他多功能作业系统的市场。

　　图1显示Cortex-A处理器目前的应用范围，重点在于其中的较低功耗核心。本文以此一系列中的最新型Cortex-A32处理器为主。

　　图1　Cortex-A处理器与架构

　　Cortex-A32是进入Cortex-A系列较理想的入门款，可用于需要多功能作业系统环境，或从Cortex-A处理器所提供的效能及功能中获益的应用。该处理器为目前拥有低功耗的ARMv8-A处理器，为穿戴式装置、物联网（IoT）和多功能嵌入式应用，尤其是需要Linux这一类平台作业系统之应用的较佳选择。

　　抢攻32位元运算市场　A系列新处理器功耗更低

　　Cortex-A32在ARM架构中扮演着独特的角色。其采用ARMv8-A架构，但仅支援32位元的运算。图2显示Cortex-A32如何融入ARMv8-A架构设定，以及与Cortex-A35的差异。

　　图2　Cortex-A32与Cortex-A35比较

　　Cortex-A35同时采用32位元的AArch32和64位元的AArch64两种执行状态，能够完整提供ARMv8-A架构的64位元功能。另一方面，Cortex-A32则只采用32位元的AArch32执行状态。移除了64位元的功能以后，不仅体积缩减，对于不需要64位元功能的使用来说，更能降低其功耗。尽管嵌入式领域中有许多应用都可从64位元的执行中获益，但有许多仍着重在32位元，且将在可预见的未来保持现况，而这些应用便是Cortex-A32的目标市场。

　　AArch32执行状态为更早期的Cortex-A处理器所采用的ARMv7-A架构的进化版。据了解，Cortex-A32即使不具备64位元的功能，但仍提供某些重要的强化，因此功耗还是优于Cortex-A7和Cortex-A5。

　　此外，对于仍采用这些旧版ARM处理器的延伸设计，或以此相同市场为目标的新设计而言，Cortex-A32仍是理想选择。

　　AArch32优于ARMv7-A的特点包括：

　　．新增许多新指令，加密演算功能效能更佳

　　．新加入Load Acquire和Store Release指令，提供更有效率的记忆体排序功能，符合最新的C++11记忆体排序语法

　　．额外的纯量与SIMD浮点指令

　　．广泛的系统控制指令

　　这些额外功能提供更佳的效能，更胜旧版32位元ARMv7-A处理器。

　　Cortex-A32汇流排介面加入了先进同步扩展（ACE），因此能通过Cortex-A32来建构完全同步的多重处理系统，提高所需要的更高效能。

　　假如空间或耗电量为主要的限制，Cortex-A32也有变体版本，特别针对单处理器应用最佳化，省略互连逻辑，以节省更多的功耗。

　　Cortex-A32透过Large Physical Address Extension（LPAE）扩大了定址实体记忆体空间，超越Cortex-A5所提供的32位元（4GB）空间，可提供40位元定址空间。

　　核心本身也整合其他多项有助于改善功耗的进阶功能，包括更弹性化的电源管理、更细微分布的电力区域，并使用保存功率闸级。

　　下文将比较ARMv7-M与ARMv8-A AArch32的架构特色与差异。