因?yàn)橥瑫r(shí)支持32位體系結(jié)構(gòu)的AArch32，似乎以往ARMv7體系結(jié)構(gòu)的32位應(yīng)用軟件也可以在ARMv8體系結(jié)構(gòu)中使用。關(guān)于64位指令集的AArch64，它比以往的指令集更單純，性能得到了提高。在ARMv8體系結(jié)構(gòu)中，31個(gè)通用寄存器全部實(shí)現(xiàn)了64位，同時(shí)備有32個(gè)128位浮點(diǎn)寄存器。并且，在ARMv7中，作為堆棧指示器、LINK Resist、程序計(jì)數(shù)器，使用了通用RESIST，不過(guò)，ARMv8中新準(zhǔn)備了專(zhuān)用寄存器。
不僅支持現(xiàn)有的32位指令集，ARMv8還支持新的64位指令集。
ARMv8中所采用的通用寄存器構(gòu)造
另外，在對(duì)ARMv7擴(kuò)展功能的處理器內(nèi)核的Cortex A15等中，雖然是32位體系結(jié)構(gòu)，但通過(guò)大物理地址擴(kuò)展(Large Physical Address Extensions：LPAE)，可去除在系統(tǒng)內(nèi)存和I/O等中的32位地址的限制，最大支持1TB的存儲(chǔ)容量。并且，通過(guò)硬件裝載了虛擬化支援功能。此次，在ARMv8中所裝載的虛擬化支援功能，基本上使用了與Cortex A15同樣的內(nèi)容。同時(shí)ARMv8采用了新的異常處理方式。
這個(gè)部分與Cortex A15有所差異，在最下層分為信任域(Trust Zone)(安全執(zhí)行環(huán)境監(jiān)視器)、管理程序模式、客戶操作系統(tǒng)模式、應(yīng)用軟件模式的4大模式。
在ARM v7中，通過(guò)將以往分成8個(gè)的異常處理整理合并成4個(gè)，減小了異常處理所花費(fèi)的管理費(fèi)用(over head)。
利用這個(gè)功能，可提高頻繁進(jìn)行異常處理的管理程序的性能，從而可進(jìn)行虛擬機(jī)的高速切換。
ARM v8采用了新的異常處理模型。由此使安全執(zhí)行環(huán)境監(jiān)視器及管理程序等的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)高速化。
對(duì)于ARMv7之前的異常處理，在ARMv8中與4個(gè)模型相匹配。這樣一來(lái)便保持了與ARMv7的兼容性。
從2007年開(kāi)始推進(jìn)ARMv8體系結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)，并且逐步公開(kāi)了相關(guān)信息。此次，通過(guò)ARMv8體系結(jié)構(gòu)的正式公布，開(kāi)發(fā)實(shí)際CPU的制造廠家著手投入工作。ARMv8體系結(jié)構(gòu)的CPU，將會(huì)在2012年實(shí)際公布產(chǎn)品原型，發(fā)表裝載產(chǎn)品的原型要到2014年。服務(wù)器制造廠家作為產(chǎn)品實(shí)際公布ARMv8體系結(jié)構(gòu)，可能要到2015年以后吧。
■英偉達(dá)公司不斷推進(jìn)開(kāi)發(fā)的"丹佛計(jì)劃"(Project Denver)
實(shí)際推進(jìn)采用ARM體系結(jié)構(gòu)的服務(wù)器用處理器的開(kāi)發(fā)的是英偉達(dá)公司。英偉達(dá)"丹佛計(jì)劃"，負(fù)責(zé)推進(jìn)面向工作站和服務(wù)器的ARM處理器的開(kāi)發(fā)。與英偉達(dá)公司向智能手機(jī)和平板電腦所提供的Tegra同樣，在丹佛計(jì)劃上裝載了ARM處理器和英偉達(dá)公司的GPU內(nèi)核。
“丹佛計(jì)劃”以2013年做為目標(biāo)，在性能上調(diào)整為高性能，重點(diǎn)在高性能計(jì)算(HPC)和Cloud等領(lǐng)域。由于這個(gè)緣故，是否全面地采用ARMv8體系結(jié)構(gòu)尚不明朗。只是如果考慮到ARMv8體系結(jié)構(gòu)的樣品CPU將在2013年被公布，英偉達(dá)也有可能會(huì)搶先開(kāi)發(fā)ARMv8體系結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，英偉達(dá)在公開(kāi)“丹佛計(jì)劃”的同時(shí)，宣布已經(jīng)取得ARM體系結(jié)構(gòu)的許可。
ARM公司進(jìn)行CPU體系結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)，作為知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)CPU的制造廠家授權(quán)許可。為此，通常情況下，即使是CPU內(nèi)核部分使用ARM的IP，各制造廠家也會(huì)獨(dú)自裝載外圍接口，推進(jìn)單芯片系統(tǒng)(SoC)化。
可是，已取得ARM的體系結(jié)構(gòu)授權(quán)的企業(yè)，能獨(dú)自擴(kuò)展CPU的體系結(jié)構(gòu)。即使是丹佛計(jì)劃，英偉達(dá)也有可能獨(dú)自進(jìn)行體系結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展。對(duì)于組入型CPU等，即使制造廠家進(jìn)行獨(dú)自的功能擴(kuò)展，因?yàn)樵诒竟疽M(jìn)行操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的支持，也不會(huì)有任何問(wèn)題。但如果是在服務(wù)器和工作站等上使用，則需要由眾多的企業(yè)開(kāi)發(fā)操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。因此，關(guān)于64位化等的基本體系結(jié)構(gòu)，應(yīng)該使用ARM的體系結(jié)構(gòu)。
