64bit CPU并不是甚么新的事物，服务器/工作站早已是64bit的天下，即使桌面计算机也纷纷升级64bit CPU及64bit操作系统。作为移动设备市场的领导者，ARM也决定在2014年推出64bit ARM CPU架构，实现智能手机、平板计算机的一次性能飞跃，又会为市场带来多大的影响呢？
走向64bit的主因—支持更多内存
ARM架构一向以低功耗作主打，为此不惜把CPU架构尽量作出精简，取消作用不大的单元。早期ARMv4指令为求低功耗，没有FP浮点、复杂math指令及SIMD，十分简陋。随后ARM陆续加上以上的功能，而自Cortex-A9以后，用户要求更高性能的处理器，满足高清影片播放、浏览网页以至多任务工作环境，即在智能手机上同时打开3-4项应 用，占用大量的CPU及内存资源，尤以内存为甚。因为智能手机没有硬盘，大部份的数据都需要从内存中读取，使4GB的寻址上限显得足襟见肘，而且智能手机因为空间有限需要GPU及CPU共享地址空间，与PC的GPU及CPU拥有不同的地址空间不同，无形中增加内存资源的占用。在Cortex-A15发布时，ARM尝试引入Physical Address Extensions技术，把CPU可寻址的空间从32bit扩充至40bit，最大内存寻址从4GB扩充至1TB，暂缓了内存上限问题。不过引入Physical Address Extensions的做法治标不治本，因为Physical Address Extensions是以4KB page mapping即映像的方式支持4GB以上的内存，不但较为复杂而且不能支持单个4GB以上的应用，需把数据拆分处理。另一方面，ARM在引入Cortex-A15的同时加入Virtualization虚拟功能，这又增加对内存的需求，最终步x86后尘走上64bit之路，也十分合理。
在ARM架构的演进中，ARMv8A最大的改变是支持64bit。 并未真正64bit?
在IT的世界，功能是要付出成本的，所以厂商普遍采用能省便省的做法。ARM引入64bit主要目的是要支持更多内存，为进军服务器、工作站市场作准备。不过ARM也意识到用户未必需要用到64bit上限的16EB内存，所以选择了x86-64的做法，仅支持至48bit Virtual Memory，相当于256TB内存。对于ARM的做法，作为一名计算机爱好者难免有所失望，但考虑到目前主流内存容量在8-16GB左右，加上操作系统如Windows 7 Ultimate也仅支持至192GB，ARM的做法也无可厚非。
全新设计的A64指令集
ARM在2007年已着手设计工作，并于2011年11月公报ARMv8A 64bit指令集架构，耗用了4年的研发时间，时间可谓不过不失。
ARMv8A分为A64及A32两个部分，A64顾名思义属于64bit的部份，主要存在于AARCH64的状态。而A32又称AARCH32状态，用作支持现有A32 ARM指令集。ARM并没有采用AMD x86-64及Intel EM64T扩充32bit指令做法，而是选择全新开发专用的64bit指令。据ARM方面表示，这一做法与省电的考虑有关，当运行64bit ISA时，ARMv7电路可处于闲置状态，节省功耗。同A64 ISA也移除了作用不大的LDM/STM(load/store multiple)指令，改为LD/ST ’P’指令，以降低复杂性及功耗，与此同时，32bit到64bit状态转换采用Inter-processing的做法，确保32bit到64bit指令皆可顺利执行。
新增Registers及支援DP浮点
ARMv8A架构新增了31个64bit通用寄存器(General Purpose Registers)，改进排程选项以针对复杂软件。同时，还新增32个128bit Registers，用作执行SIMD。ARMv8A除了可执行单精度(Single Precision)FP数据外，新增支持双精度(Double Precision)FP数据，而且新增了IEEE754-2008 FP指令，如MaxNum/MinNum等等。此外ARMv8A还把FPU及SIMD变成常设功能，软件不用检测是否有相关功能。提供Cryptography加密指令，而且是以128bit SIMD Registers执行，可在每周期同时执行2个AES encode/decode指令，或4个SHA-1/SHA-256 Hash。
最后，虽然ARMv8A以64bit为主，但对于32bit的AArch32状态也有所加强。如新增的Cryptography及IEEE754-2008 FP指令，Load acquire/store release`等等皆有帮提供32bit下的性能。
新增的31个64bit General Purpose Registers及32个128bit SIMD Registers。 
提供Cryptography加密指令，且是在128bit SIMD Registers内进行。 
ARMv8A强化了内存管理，Virtual Address及Physical Address从40bit增至48bit，支持更大容量内存。 | 
