1、NEON技术:
ARM 高级单指令多数据 (SIMD) 扩展亦称 NEON 技术,它是一种由 ARM 开发的 64/128 位混合 SIMD 体系结构,可以提升多媒体和信号处理应用程序的性能。 NEON 作为处理器的一部分来实现,但是它拥有自己的执行管道,以及有别于 ARM 的寄存器组。 关键功能包括对齐和未对齐数据访问,支持整型定点和单精度浮点数据类型、与 ARM 核心的紧密耦合,以及具有多个视图的大型寄存器文件。 NEON 指令在 ARM 和 Thumb-2 中都可用。
ARM 编译器支持配备有 NEON 单元的 Cortex™ 处理器。要生成 NEON 指令,必须在命令行中指定采用 NEON 技术的 Cortex 处理器,例如 --cpu=Cortex-A8。 ARMv7 之前的体系结构不提供 NEON 支持。
2、THUMB-2:
ARM指令集为32位指令集,可以实现ARM架构下所有功能。Thumb指令集是对32位ARM指令集的扩充,它的目标是为了实现更高的代码密度。Thumb指令集实现的功能只是32位A R M指令集的子集,它仅仅把常用的A R M指令压缩成16位的指令编码方式。在指令的执行阶段,16位的指令被重新解码,完成对等的32位指令所实现的功能。与全部用ARM指令集的方式相比,使用Thumb指令可以在代码密度方面改善大约30%。但是,这种改进是以代码的效率为代价的。尽管每个Thumb指令都有相对应的ARM指令,但是,相同的功能,需要更多的Thumb指令才能完成。因此,当指令预取需要的时间没有区别时,ARM指令相对Thumb指令具有更好的性能。
Thumb-2技术是对ARM架构的非常重要的扩展,它可以改善Thumb指令集的性能。Thumb-2指令集在现有的Thumb指令的基础上做了如下的扩充:增加了一些新的16位Thumb指令来改进程序的执行流程,增加了一些新的32位Thumb指令以实现一些ARM指令的专有功能32位的ARM指令也得到了扩充,增加了一些新的指令来改善代码性能和数据处理的效率给Thumb指令集增加32位指令就解决了之前Thumb指令集不能访问协处理器、特权指令和特殊功能指令的局限。新的Thumb指令集现在可以实现所有的功能,这样就不需要在ARM/Thumb状态之间反复切换了,代码密度和性能得到的显著的提高。
新的Thumb-2技术可以带来很多好处:
可以实现ARM指令的所有功能
增加了12条新指令,可以改进代码性能和代码密度之间的平衡
代码性能达到了纯ARM代码性能的98%
相对ARM代码,Thumb-2代码的大小仅有其74%
代码密度比现有的Thumb指令集更高:
代码大小平均降低5%
代码速度平均提高2-3%
在Thumb-2技术之前,开发者会因为如何选择使用ARM/Thumb指令而感到困惑。Thumb-2的出现使开发者只需要使用一套唯一的指令集,不再需要在不同指令之间反复切换了。Thumb-2技术可以极大的简化开发流程,尤其是在性能、代码密度和功耗之间的关系并不清楚直接的情况下。并且,在Thumb-2技术下也不再像以往那样需要在ARM/Thumb两套指令之间切换。对于之前在ARM处理器上已经有长时间开发经验的开发者来说,使用Thumb-2技术是非常简单的。开发者只需要关注对整体性能影响最大的那部分代码,其他的部分可以使用缺省的编译配置就可以了。这样在享有高性能、高代码密度的优势的时候,可以很快的更新设计并迅速将产品推向市场。Thumb-2技术使得开发者可以更快的完成产品最优化设计。
3、TrustZone:
目前,ARM推出TrustZone™技术。TrustZone™技术,作为ARM®体系结构的拓展,是一种新的硬件安全技术。TrustZone技术为运行在如Linux、Palm OS®、Symbian OS 、Windows CE等开放式操作系统(OS)上的系统设备提供一种新的安全功能标准。此外,TrustZone技术可作为安全应用软件环境的补充,如Sun Microsystems的 Java™技术,能令设备的运行更安全。
目前业内对各种数字化电子设备(如:机顶盒、新一代智能电话、付款设备、网络设备)的安全性要求越来越高,ARM TrustZone技术即应运而生。现今,制造商很难对这些设备的安全性和可靠性提供承诺,因为这些设备在进行下载、执行和应用时,会感染潜在的病毒数据。
ARM TrustZone技术可确保数据在下载时或在系统上运行时的安全性,并保护消费者的隐私权。TrustZone技术可拓展应用到电话银行、多媒体娱乐等广阔领域。因此,消费者一旦接受这些新型服务后,网络运营商、服务提供商都将从中获利。
ARM TrustZone技术在微处理器内核中实现,保护“可擦写”(on-and off-chip)芯片内存。系统的安全功能原理(其中包括隐私的保密问题等)设置在内核硬件中,因而去除了内核外与便携式技术无关的技术方案内容。在这种方式下,安全功能是作为一种固有特征而在所有设备的核心部分得以维护的,此时,对内核及性能的影响降到了最低,同时还允许开发者在安全功能硬件基础上开发其他安全功能(如密码系统)。
ARM TrustZone技术可识别系统的安全码和数据,硬件能清楚区分安全信息和非安全信息。该区分能力可令安全码和数据在操作系统中安全而有效地同时运行,并不需要牺牲任何系统性能,也不会受病毒侵害。
4、Jazelle:
英国ARM公司日前发表了第二项Java应用高速技术“Jazelle RCT(Runtime Compiler Target,运行时间编译器目标)
此前该公司已经推出了解释器高速技术“Jazelle DBX(Direct Bytecode eXecution,直接字节码执行)
而此次则开发出了面向JIT(Just In Time Compilation,即时编译)、DAC (Dynamic Adaptive Compilation,动态适应编译)和AOT(Ahead Of Time Compilation,预编译)等Java的各种编译器的技术。
通过使用Jazelle RCT最多可以把存储代码所需的内存容量--占用空间(Footprint)减至原来的1/3。
据ARM称,与Jazelle DBX的芯片相关的授权目前已超过50件,另外设备厂商和Java平台的授权也超过了10件,获得了极大成功。将解释器获得的成果推广至编译器领域的就是此次的Jazelle RCT。一般情况下,使用编译器比使用解释器时速度要快,不过内存容量也会增加。ARM的技术发表指出,在未采用Jazelle RCT的情况下使用编译器,内存占用空间便会达到Java字节码(Byte Code)的3倍。而使用Jazelle RCT后,则只会增加10%。