Hva er ARM?

Vi fikk et flott spørsmål nylig som fikk oss til å huske at ikke alle holder seg oppdatert om spesifikasjoner og maskinvaredesign. Noen spurte hva ARM mente.

For det første er det et fantastisk spørsmål. Jeg kan forestille meg at det er vanskelig å forstå noen av de tekniske samtalene som skjer hvis du ikke er sikker på det grunnleggende, og den eneste måten å finne ut av det er å spørre. Så vi er glade for at du spurte!

ARM er et selskap og ARM er en prosessorarkitektur som de utvikler og selger.

Når du ser en teknisk diskusjon og ordet ARM blir brukt, beskriver det en type prosessor. Den ubertekniske definisjonen av en ARM-prosessor er en CPU bygget på den RISC-baserte arkitekturen utviklet av Acorn Computers på 1980-tallet, og er nå utviklet av Advanced RISC Machines (dermed ARM).

Det er ikke veldig nyttig når du ikke vet hva noe av det betyr. Så la oss snakke om hva det betyr.

ARM, Ltd.. er et selskap i England som utvikler og designer en prosessorarkitektur. ARM-forkortelsen for prosessordesignet står for Acorn RISC Machine, og ARM-forkortelsen for selskapet som designer og selger lisensen til å bruke den arkitekturen står for Advanced RISC Machines. Ikke la deg henge på hvilken ARM som betyr hvilken ting, for i dag er begge utskiftbare. ARM selskapet designer en metode for å bygge ARM-prosessorer og selskaper som

Qualcomm, eple, og Samsung alle lisensierer det for å bygge sine egne tilpassede prosessorer på. Mange andre selskaper lisensierer også ARM-designet. De fleste enheter som er små og batteridrevne som trenger en hjerne, bruker en ARM-prosessor.

ARM-CPUer er designet for å gjøre mange enkle oppgaver samtidig uten å trenge mye strøm.

RISC står for redusert beregning av instruksjonssett. Intel- eller AMD-prosessoren du finner på den bærbare eller stasjonære datamaskinen din, er sannsynligvis en CISC (kompleks instruksjonssett databehandling) prosessor. De to forskjellige typene er designet for forskjellige behov. En RISC-prosessor er designet for å kjøre en mindre mengde instruksjoner (instruksjonene definerer hvilke ordrer som kan sendes til en prosessor av et program) enn en CISC-prosessor. Fordi de kan gjøre færre ting, kan de ha en høyere frekvens - Gigahertz-tallene du hører diskutert - og utføre flere MIPS (millioner av instruksjoner per sekund) enn en CISC-prosessor.

Når du reduserer antall instruksjoner prosessoren kan beregne, kan du lage en enklere krets inne i brikken. En RISC-prosessor bruker færre transistorer som igjen bruker mindre strøm. Fordi kretsene er enkle (de er kjent som optimaliserte stier på teknisk språk) kan en mindre formstørrelse brukes til å bygge prosessoren. Dørstørrelse er målingen på en brikke på silisiumplaten som en prosessor er bygget på. Når formstørrelsen er mindre, kan flere komponenter med mindre ledninger plasseres på prosessoroverflaten. Dette gjør ARM-prosessorer små og mye mindre strømkrevende.

Små, raske og enkle prosessorer er perfekte for ting som telefoner. En telefon ber ikke prosessoren om å behandle ting som 3D-kollisjonsdata (med mindre det er en Tango-telefon) eller prøv å kjøre hundrevis av tråder på det begrensede antall kjerner. Mobil programvare, både operativsystemet og applikasjonene som kjøres på det, er kodet og optimalisert for det reduserte instruksjonssett ARM-prosessoren bruker. Men det betyr ikke at ARM-prosessorer ikke er kraftige i seg selv.

Gjeldende ARM-spesifikasjon muliggjør 32-biters og 64-biters design, maskinvarevirtualisering, avansert strømstyring som kan grensesnitt med brukerprogramvare, og en last / lagringsarkitektur som for det meste er ensyklusutførelse og ortogonalt. Hvis du er nysgjerrig på hva disse tingene er, kan du undersøke datamaskininstruksjonsarkitekturer for mer.

Alle dere trenge å vite om det er at det betyr at ARM-prosessorer også er veldig gode på ting som ikke er telefoner eller mediespillere. Ting som super-datamaskiner.

ARMs utmerkede videospelliste for Architecture Fundamentals

ARM har et flott ytelsesforhold per watt. Riktig kodet programvare kan gjøre mer per watt strøm brukt på en ARM-brikke enn den kan på en x86-prosessor (en CISC-prosessor popularisert av Intel). Dette gjør skalering for ting som servere og superdatamaskiner enklere når du bruker ARM-prosessorer.

Du kan få mengden rå datakraft som trengs fra 24 x86 CPU-kjerner, eller du kan få den fra hundrevis av små ARM-kjerner med lite strøm. X86-kjernene vil bruke datakraften til å utføre beregningene som trengs på bare noen få CPUer kjerner og tråder mens ARM-kjernene vil spre oppgavene over mange lavkapasitet og mindre komplekse kjerner. ARM-kjernene er mye høyere, men trenger ikke mer strøm eller mer plass enn 24 x86-kjernene vil. Dette gjør skalering - legge til mer datakraft til en prosessordesign - enklere med ARM. Bare legg til flere CPU-kjerner og sørg for at programvaren din er skrevet for å fungere bra med ARMs instruksjonssett.