ARM Cortex-A

La famille est composée de processeur basés sur l'architecture ARMv7-A, 32 bits.

Le Cortex-A8 est le premier processeur de la série et est le successeur des processeurs ARM11 (en). Par rapport à son prédécesseur, il apporte notamment le jeu d'instructions ARMv7-A (à la place de l'ARMv6) et une amélioration des caches[10]. Il est utilisé sur des téléphones comme l'iPhone 3GS ou le Palm Pre à partir du premier semestre 2009.

Le Cortex-A9 est le remplaçant du Cortex-A8. Il apporte notamment l'exécution out-of-order des instructions et le support des architectures multi-cœur. Il est utilisé sur des téléphones comme le Galaxy S II ou des tablettes tactiles comme l'iPad 2 ou l'Asus Eee Pad Transformer à partir du premier semestre 2011.

Le Cortex-A5 est un processeur basse consommation à bas coût destiné aux smartphones d'entrée de gamme[11]. Il doit permettre de remplacer les processeurs ARM11 encore utilisés pour l'entrée de gamme par les fabricants et ainsi faire disparaître le jeu d'instructions ARMv6 au seul profit de l'ARMv7. Qualcomm l'utilise depuis fin 2011 pour ses puces d'entrée de gamme (intégrées dans des téléphones comme l'HTC Explorer (en)).

Les processeurs Cortex-A7 et Cortex-A15 ont été développés en parallèle pour remplacer le Cortex-A9. Le Cortex-A15 est le plus puissant des deux. Ils possèdent la même micro-architecture et sont donc 100 % compatibles[12]. Ils peuvent gérer jusqu'à 1 To de RAM (Adresses physiques sur 40 bits) et supportent la virtualisation assistée par le matériel[13]. Le Cortex-A7 est présenté par ARM comme consommant 5 fois moins d’énergie, étant 5 fois plus petit et 50 % plus puissant qu'un Cortex-A8[14]. Le Cortex-A15 est lui présenté comme étant 40 % plus puissant qu'un Cortex-A9 à fréquence équivalente[15]. Lorsque les deux processeurs sont intégrés sur une même puce, le processeur Cortex-A7 peut être utilisé pour les tâches nécessitant peu de ressources et ainsi réduire la consommation[12]. Cette technique est appelée Big.LITTLE par ARM et est comparable à la solution du cœur compagnon intégré dans les puces Tegra 3. Le premier appareil à utiliser un processeur Cortex-A15 (Exynos 5 double-cœur) est le Chromebook Samsung XE303C12 sorti en octobre 2012[16]. Le premier périphérique utilisant la technologie big.LITTLE est le Samsung Galaxy S4, dans sa version internationale, utilisant le processeur Exynos 5 Octa, composé de 4 Cortex-A7 et 4 Cortex-A15.

Le 3 juin 2013, ARM a annoncé le processeur Cortex-A12. Il est destiné au marché des smartphones milieu de gamme et est annoncé comme étant 40 % plus puissant que le Cortex-A9 pour une consommation équivalente[17]. Ils sont finalement abandonnés au profit du processeur ARM Cortex-A17 qui offre plus de puissance tout en consommant moins d'énergie. Le premier processeur à l'utiliser le Rockchip RK3288, annoncé le 10 janvier 2014 au CES, avec des commerciaux débordés, les visiteurs pensant qu'il s'agissait d'un Cortex-A12, déjà annoncé par ARM, contrairement au Cortex-A17, qui ne fut annoncé que quelques semaines après[18], et dont les premiers appareils sortent équipés sortent durant l'été 2014. Ce SoC se trouve dès sa sortie dans le peloton de tête des plus véloces des SoC à base de processeurs ARM, avec des scores supérieur à certains octo-cores A15 + A7[19]. Il est suivi par le Mediatek MT6595 utilisant la technologie big.LITTLE en couplant pour la première fois, 4 cœurs Cortex-A17 et 4 cœurs Cortex-A7 annoncé en février 2014[20].

La famille des processeurs ARM Cortex-A est suivie par la famille ARM Cortex-A50[21]. Les deux premiers processeurs de cette famille, le Cortex-A53 et le Cortex-A57 prennent respectivement la succession du Cortex-A7 et du Cortex-A15. Ces processeurs sont 64 bits et utilisent le jeu d'instructions ARMv8.

La société ARM ne conçoit pas de SoC. Elle vend des licences de son jeu d'instructions et du design de ses processeurs.

L'émulateur QEMU permet d’émuler les processeurs cortex-A8, cortex-A9 et cortex-A15.

Les principaux concepteurs de puces intégrant un ou plusieurs cœurs ARM Cortex-A sont AllWinner Technology, AMLogic, Apple, Freescale, Nvidia, Samsung, HiSilicon, Rockchip, ST-Ericsson et Texas Instruments. Ils ont chacun développé leur propre famille de puce ARM :

Note : L'Apple A6 n'est pas dans la table, car il utilise un processeur hybride, utilisant la base du processeur Cortex-A9, avec quelques fonctionnalités du Cortex-A15[22].

Les fonderies fabriquant les puces ARM développées par ces entreprises sont GlobalFoundries, Samsung, TSMC et UMC[26] - [27] - [28].

Plusieurs entreprises ont développé leurs propres processeurs utilisant le jeu d'instructions ARMv7 : Apple, Marvell et Qualcomm.

Qualcomm est l'un des principaux concepteurs de puces ARM pour smartphone avec sa gamme Snapdragon. Les premières puces étaient basées sur le processeur ARM11. Pour son entrée de gamme, la société commercialise, depuis le dernier trimestre 2011, des puces à base de Cortex-A5[29]. Mais pour son milieu et son haut de gamme, elle ne licencie pas le design réalisé par ARM, contrairement aux autres fabricants. Elle met en œuvre par elle-même le jeu d'instructions ARMv7-A avec les cœurs Snapdragon Scorpion et Krait. Au niveau des performances, le cœur Scorpion se situe entre le Cortex-A8 et le cortex-A9 et le cœur Krait entre le Cortex-A9 et le Cortex-A15[30]. Le 7 janvier 2013, Qualcomm a présenté deux versions améliorées de son architecture Krait : le Krait 300 et le Krait 400[31].

Marvell a développé plusieurs cœurs utilisant le jeu d’instructions ARMv7 : Le cœur « Sheeva PJ4 » présent dans les processeurs des séries Armada 500 et 600[32] et le cœur « Sheeva PJ4b » présent dans le processeur Armada 1500[33].

Note : Marvell est revenu aux cœurs ARM Cortex sous licence pour ses nouveaux chips[34].

En septembre 2012, Apple a présenté l'iPhone 5 basé sur la puce A6. C'est le premier SoC d'Apple à utiliser un processeur nommé « Swift », développé par P.A. Semi et Intrinsity (en) et fabriqué par Samsung[22]. Il utilise le jeu d'instructions ARMv7S et offre des performances proches du cœur « Krait » de Qualcomm[35].

Note : Les processeurs ARM11, Scorpion et Krait sont présents dans la liste à titre de comparaison.

• (en) Cortex-A Series sur le site d'ARM.