정의
AArch64는 ARMv8‑A 아키텍처에서 정의된 64비트 실행 상태(Execution state)이며, 64비트 레지스터와 주소 공간을 제공한다. 이는 이전 32비트 실행 상태인 AArch32와 구분되며, ARM 기반 시스템에서 고성능 컴퓨팅 및 대용량 메모리 활용을 가능하게 한다.
주요 특징
- 레지스터 구조: 31개의 일반 목적 64비트 레지스터(X0–X30)와 128비트 SIMD/벡터 레지스터(Q0–Q31)를 포함한다.
- 주소 공간: 48비트 가상 주소 공간을 기본으로 하며, 구현에 따라 52비트까지 확장 가능하다.
- 명령 집합: A64 명령어 집합을 사용한다. A64는 고정 길이(32비트) 명령어로 구성되며, 파이프라인 효율성을 높인다.
- 예외 모델: 예외 레벨(EL0~EL3)과 예외 처리 메커니즘이 정의되어, 보안 및 신뢰성 기능을 지원한다.
역사 및 배경
- ARM 사는 2011년 ARMv8‑A 아키텍처를 발표하면서 최초로 64비트 명령어 집합(AArch64)을 도입하였다.
- “AArch”는 ARM Architecture의 약어로, “A”는 ARMv8‑A 프로파일을 의미한다.
적용 분야
- 스마트폰, 태블릿 등 모바일 디바이스의 최신 SoC
- 서버 및 데이터 센터용 ARM 기반 프로세서(예: Amazon Graviton, Ampere Altra)
- 임베디드 시스템에서 고성능 연산이 요구되는 경우
운영 체제 지원
- Linux 커널, Android, Windows 10/11 on ARM, macOS(Apple Silicon) 등 주요 운영 체제에서 AArch64를 기본으로 지원한다.
표준화 및 문서
- ARM Ltd.가 발행하는 “ARM Architecture Reference Manual (ARMv8‑A)”에 상세히 정의되어 있다.
요약
AArch64는 ARM 기반 시스템에서 64비트 연산을 수행하기 위한 핵심 실행 상태이며, 현대 컴퓨팅 환경에서 널리 채택되고 있다.
