在ARM10E的处理器架构升级为ARMv5TE，加入了VFP(向量浮点架构)的协同处理器，提升浮点数运算能力。
智能手机应用大爆发
被苹果相中的ARMv6
在2007年的Macworld发生了一件大事，划时代的iPhone诞生了，直觉的使用者操作立刻席卷全球，App Store的商业模式解决以往PDA程式太少的窘况。而第一代的iPhone和其后的iPhone 3G便是采用ARMv6处理器架构，也是第一次让人感受到，原来ARM可以做到这么好的使用者体验。
ARMv6架构在2001提出，对应ARM11处理器家族。新增SIMD处理功能，相当适合影片处理加速使用。同时也提出ARM11MPCore，首次将多核心的概念导入ARM处理器中。Thumb指令集也升级到第2代Thumb-2，将原先16bit的指令集部分扩展到32bit，变成同时拥有16bit和32bit指令长度的指令集。
不过这个ARMv6架构有点短命，还没看到几颗多核的ARM11处理器(NVIDIA的Tegra即为ARM11MPCore)，就被ARM紧接而来的Cortex处理器给盖过去。
划分高中低阶的Cortex
在ARM11之后的处理器家族，改采Cortex命名，并针对高、中、低阶分别划分为A、R、M三大处理器。像是高阶手机用的Coretex-A系列，或者是微控制器所使用的Coretex-M系列，需要较高性能、或是即时处理的系统则改用Coretex-R系列。
除了Cortex-M0、Cortex-M1为ARMv6-M，冯‧纽曼架构之外，其他Cortex的处理器架构更新到ARMv7，一样由高至低分成ARMv7-A、ARMv7-R、ARMv7-M三种，其中ARMv7-M不支援最原始的ARM指令集，仅支援16bit的Thumb指令集，却加入NVIC(Nested Vectored Interrupt Controller)，提供更快的中断处理、还有负责CPU在深层睡眠时的中断处理WIC( Wake-up Interrupt Controller)。
Cortex-A(ARMv7-A)和Coretex-R(ARMv7-R)2种架构基本上是相同的，都支援更新的进阶型SIMD处理，称为NEON，ARM宣称效能至少是上一代处理器架构ARMv6的2倍。NVIDIA的Tegra 2处理器较为特殊，虽是采用Cortex-A的CPU，但没有包含NEON，反而使用自家的技术，内建专门的音讯处理器和视讯处理器。
Cortex-A和Coretex-R最大的差异在于记忆体管理单元部分，Cortex-A使用MMU(memory management unit)、Cortex-R使用MPU(memory protection unit)。前者的记忆体管理单元提供虚拟记忆体的支援，后者只能运作在记忆体保护模式。
记忆体管理：real、protected、virtual
最初的CPU记忆体管理只有real mode，在这个模式下，所有程式都可以直接存取记忆体、I/O、电脑附加的硬体。但是在这种模式下的记忆体空间少(1MB)，程式无法多工(如果2个程式同时喂给印表机资料，印出来会是什么鬼啊!)。到了80286处理器后，导入了protected mode，将作业系统和程式的记忆体区块分开，如果程式想要存取记忆体，必须经由作业系统中介。从而提升系统安全性和稳定性。virtual memory则是在protected mode下的产物，允许硬碟之类非实体记忆体的装置能够模拟成记忆体。逻辑上来说，可以在不增加硬体花费的情况下，直接加大实体记忆体容量。但硬碟的存取速度却远不如实体记忆体，目前SATA 6Gb/s介面频宽为6Gb/s，DDR3-1600双通道的介面频宽却有25.6GB/s，两者相差约43倍。
遍地开花的ARM
ARM一开始与苹果、VLSI所投资的资金下成立，初期营运状况不佳，而英国当地也没有什么晶圆厂，同时ARM也决心将自行发展的技术成为业界的标准。在这些条件的加总之下，ARM选择了以IP授权的方式经营。
IP(intellectual property智慧财产权)授权，即是把自己所创造的东西，以某种方式授权给其他人利用。例如我们在行人穿越线两旁所看到的小绿人走路灯号，当初的设计者便可以把此种想法授权给其它地区采用，借以收取授权费。而ARM也是透过此种方式营利，除了一开始的授权费之外，每卖出一颗晶片还需要付版权费。另一家较为知名采用IP授权营利的公司为MIPS，其产品常常可以在网路设备中见到。
这种授权方式使得每家公司都可以依据自身需求，设计出客制化晶片。比如说产品并不需要绘图的部分，便可以把绘图IP核心拿掉，亦或者也可以在晶片里塞入其他家厂商做出的IP核心，让功能更多元。相较于Intel近年强迫中奖的显示核心，ARM的作法弹性许多。
▲常见的ARM授权制造模式，ARM将设计授权给设计公司(如Qualcomm)，制造授权给晶圆代工公司(如台积电)，最后生产出来的晶片再卖给其他厂商做成实际产品(如HTC )。
