Recientemente recibimos una gran pregunta que nos hizo recordar que no todo el mundo se mantiene actualizado sobre las especificaciones y el diseño del hardware. Alguien preguntó qué significaba ARM.
En primer lugar, esa es una pregunta asombrosa. Me imagino que es difícil dar sentido a algunas de las charlas técnicas que ocurren si no estás seguro ni siquiera de lo básico, y la única forma de averiguarlo es preguntando. ¡Nos alegra que lo hayas preguntado!
ARM es una empresa y ARM es una arquitectura de procesador que desarrollan y venden.
Cuando ve una discusión sobre tecnología y se usa la palabra ARM, está describiendo un tipo de procesador. La definición súper técnica de un procesador ARM es una CPU construida sobre la arquitectura basada en RISC desarrollada por Acorn Computers en la década de 1980 y ahora es desarrollada por Advanced RISC Machines (por lo tanto, ARM).
Eso no es muy útil cuando no sabes lo que significa. Así que hablemos de lo que eso significa.
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ARM, Ltd. es una empresa de Inglaterra que desarrolla y diseña una arquitectura de procesador. La abreviatura ARM para el diseño del procesador significa Acorn RISC Machine y la abreviatura ARM de la empresa que diseña y vende la licencia para usar esa arquitectura es sinónimo de Advanced RISC Machines. No se obsesione con qué ARM significa qué cosa, ya que hoy en día ambos son intercambiables. ARM la empresa diseña un método para construir procesadores ARM y empresas como Qualcomm, manzanay Samsung todos lo licencian para construir sus propios procesadores personalizados. Muchas otras empresas también licencian el diseño ARM. La mayoría de los dispositivos pequeños que funcionan con baterías y que necesitan un cerebro utilizarán un procesador ARM.
Las CPU ARM están diseñadas para realizar muchas tareas simples a la vez sin necesitar mucha energía.
RISC significa cálculo de conjunto de instrucciones reducido. El procesador Intel o AMD que encontrará en su computadora portátil o de escritorio probablemente sea un CISC (computación compleja del conjunto de instrucciones) procesador. Los dos tipos diferentes están diseñados para diferentes necesidades. Un procesador RISC está diseñado para ejecutar una cantidad menor de instrucciones (las instrucciones definen qué órdenes pueden enviarse a un procesador mediante un programa) que un procesador CISC. Debido a que pueden hacer menos cosas, pueden tener una frecuencia más alta (los números Gigahertz que escuchas discutidos) y realizar más MIPS (millones de instrucciones por segundo) que un procesador CISC.
Cuando reduce la cantidad de instrucciones que el procesador puede calcular, puede crear un circuito más simple dentro del chip. Un procesador RISC usa menos transistores que a su vez usan menos energía. Porque los circuitos son simples (se conocen como caminos optimizados en lenguaje técnico) se puede usar un tamaño de dado más pequeño para construir el procesador. El tamaño de la matriz es la medida de un chip en la oblea de silicio sobre la que está construido un procesador. Cuando el tamaño de la matriz es menor, se pueden colocar más componentes con menos cableado en la superficie del procesador. Esto hace que los procesadores ARM sean pequeños y que consuman menos energía.
Los procesadores pequeños, rápidos y simples son perfectos para cosas como teléfonos. Un teléfono no le pide a la CPU que procese cosas como datos de colisión 3D (a menos que sea un Teléfono de tango) o intente ejecutar cientos de subprocesos en su número limitado de núcleos. El software móvil, tanto el sistema operativo como las aplicaciones que se ejecutan en él, están codificados y optimizados para el conjunto reducido de instrucciones que utiliza el procesador ARM. Pero eso no significa que las CPU ARM no sean poderosas por derecho propio.
La especificación ARM actual permite el diseño de 32 bits y 64 bits, virtualización de hardware, administración avanzada de energía que puede interactuar con el software del usuario y una arquitectura de carga / almacenamiento que es principalmente ejecución de ciclo único y ortogonal. Si tiene curiosidad sobre cuáles son estas cosas, puede investigar arquitecturas de conjuntos de instrucciones de computadora para más.
Todo tu necesitar saber al respecto es que significa que los procesadores ARM también son muy buenos en cosas que no son teléfonos o reproductores multimedia. Cosas como supercomputadoras.
Excelente lista de reproducción de video ARM's Architecture Fundamentals
ARM tiene una excelente relación de rendimiento por vatio. El software correctamente codificado puede producir más por vatio de electricidad utilizado en un chip ARM que en una CPU x86 (un procesador CISC popularizado por Intel). Esto facilita el escalado de cosas como servidores y supercomputadoras cuando se utilizan procesadores ARM.
Puede obtener la cantidad de potencia informática bruta necesaria de 24 núcleos de CPU x86, o puede obtenerla de cientos de núcleos ARM pequeños y de bajo consumo. Los núcleos x86 utilizarán su potencia informática para realizar los cálculos necesarios en solo unas pocas CPU núcleos y subprocesos, mientras que los núcleos ARM distribuirán las tareas entre muchos de baja capacidad y menos complejos núcleos. Los núcleos ARM son mucho más numerosos, pero no necesitan más energía ni más espacio que los 24 núcleos x86. Esto hace que el escalado, agregando más potencia informática al diseño de un procesador, sea más fácil con ARM. Simplemente agregue más núcleos de CPU y asegúrese de que su software esté escrito para funcionar bien con el conjunto de instrucciones de ARM.