Какво е ARM?

Наскоро получихме страхотен въпрос, който ни накара да си спомним, че не всеки е в течение на спецификациите и хардуерния дизайн. Някой попита какво означава ARM.

Първо, това е страхотен въпрос. Мога да си представя, че е трудно да осмислим някои от техническите беседи, които се случват, ако не сте сигурни дори в основите и единственият начин да разберете е да попитате. И така, радваме се, че попитахте!

ARM е компания, а ARM е процесорна архитектура, която те разработват и продават.

Когато видите техническа дискусия и думата ARM се използва, тя описва тип процесор. Uber-техническата дефиниция на ARM процесор е процесор, изграден върху RISC-базирана архитектура, разработена от Acorn Computers през 80-те години и сега разработена от Advanced RISC Machines (следователно ARM).

Това не е много полезно, когато не знаете какво означава това. Така че нека поговорим за това какво означава това.

АРМ, ООД. е компания в Англия, която разработва и проектира архитектура на процесора. Съкращението ARM за дизайна на процесора означава Acorn RISC Machine, а съкращението ARM за компанията, която проектира и продава лиценза за използване на тази архитектура, означава Advanced RISC Machines. Не се закачайте коя ARM означава кое нещо, тъй като в днешно време и двете са взаимозаменяеми. ARM компанията разработва метод за изграждане на ARM процесори и компании като

Qualcomm, Apple, и Samsung всички го лицензират да изграждат свои собствени персонализирани процесори. Много други компании също лицензират ARM дизайна. Повечето устройства, които са малки и се захранват от батерии и се нуждаят от мозък, ще използват ARM процесор.

ARM процесорите са проектирани да изпълняват много прости задачи наведнъж, без да се нуждаят от много енергия.

RISC означава намалено изчисляване на набор от инструкции. Процесорът Intel или AMD, който ще намерите в своя лаптоп или настолен компютър, вероятно е CISC (сложен набор от инструкции изчисления) процесор. Двата различни типа са предназначени за различни нужди. Процесорът RISC е проектиран да изпълнява по-малко количество инструкции (инструкциите определят какви поръчки могат да бъдат изпратени на процесор от програма) от процесора CISC. Тъй като те могат да правят по-малко неща, те могат да имат по-висока честота - числата на Gigahertz, които сте чули, и да изпълняват повече MIPS (милиони инструкции в секунда), отколкото CISC процесор.

Когато намалите броя на инструкциите, които процесорът може да изчисли, можете да създадете по-проста схема в чипа. Процесорът RISC използва по-малко транзистори, които от своя страна използват по-малко енергия. Тъй като веригите са прости (те са известни като оптимизирани пътеки на технически език) може да се използва по-малък размер на матрицата за изграждане на процесора. Размерът на матрицата е измерването на един чип върху силиконовата пластина, върху която е изграден процесорът. Когато размерът на матрицата е по-малък, на повърхността на процесора могат да се поставят повече компоненти с по-малко окабеляване. Това прави ARM процесорите малки и много по-малко енергоемки.

Малките, бързи и прости процесори са идеални за неща като телефони. Телефон не иска от процесора да обработва неща като данни за 3D сблъсък (освен ако не е Танго телефон) или се опитайте да пуснете стотици нишки на ограничения брой ядра. Мобилният софтуер, както операционната система, така и приложенията, които работят на нея, са кодирани и оптимизирани за намаления набор от инструкции, който ARM процесорът използва. Но това не означава, че ARM процесорите сами по себе си не са мощни.

Настоящата спецификация на ARM позволява 32-битов и 64-битов дизайн, хардуерна виртуализация, усъвършенствано управление на захранването които могат да взаимодействат с потребителски софтуер и архитектура за зареждане / съхранение, която е предимно едноциклово изпълнение и ортогонален. Ако сте любопитни какви са тези неща, можете да проучите архитектура на компютърни инструкции за още.

Всички вие трябва да знаете за това е, че това означава, че ARM процесорите също са много добри в неща, които не са телефони или медийни плейъри. Неща като суперкомпютри.

Отличният видео плейлист на ARM за Архитектурна основа

ARM има страхотно съотношение производителност на ват. Правилно кодираният софтуер може да направи повече на ват електроенергия, използвана в ARM чип, отколкото на x86 (процесор CISC, популяризиран от Intel). Това прави мащабирането за неща като сървъри и суперкомпютри по-лесно при използване на ARM процесори.

Можете да получите необходимата сурова изчислителна мощност от 24 x86 процесорни ядра или да я получите от стотици малки ARM ядра с ниска мощност. Ядрата x86 ще използват изчислителната си мощ, за да извършват изчисленията, необходими само на няколко процесора ядра и нишки, докато ARM ядрата ще разпределят задачите върху много нископроизводителни и по-малко сложни ядра. Броят на ARM ядрата е много по-голям, но не се нуждае от повече мощност или повече място, отколкото 24 x86 ядра. Това прави мащабирането - добавяне на повече изчислителна мощ към дизайна на процесора - по-лесно с ARM. Просто добавете още ядра на процесора и се уверете, че вашият софтуер е написан, за да работи добре с набора от инструкции на ARM.