Recentemente, recebemos uma grande pergunta que nos fez lembrar que nem todo mundo se mantém atualizado quanto às especificações e ao design de hardware. Alguém perguntou o que significava ARM.
Em primeiro lugar, essa é uma pergunta incrível. Posso imaginar que é difícil entender parte da conversa técnica que acontece se você não tem certeza nem mesmo do básico, e a única maneira de descobrir é perguntando. Então, estamos felizes por você ter perguntado!
ARM é uma empresa e ARM é uma arquitetura de processador que eles desenvolvem e vendem.
Quando você vê uma discussão técnica e a palavra ARM está sendo usada, ela descreve um tipo de processador. A definição supertécnica de um processador ARM é uma CPU construída na arquitetura baseada em RISC desenvolvida pela Acorn Computers na década de 1980 e agora é desenvolvida pela Advanced RISC Machines (portanto, o ARM).
Isso não é muito útil quando você não sabe o que isso significa. Então, vamos falar sobre o que isso significa.
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ARM, Ltd. é uma empresa na Inglaterra que desenvolve e projeta uma arquitetura de processador. A abreviatura ARM para o design do processador significa Acorn RISC Machine, e a abreviatura ARM para a empresa que projeta e vende a licença de uso dessa arquitetura significa Advanced RISC Machines. Não fique preso a qual ARM significa qual coisa, pois hoje em dia ambos são intercambiáveis. ARM, a empresa projeta um método para construir processadores ARM e empresas como Qualcomm, maçãe Samsung todos o licenciam para construir seus próprios processadores personalizados. Muitas outras empresas licenciam o design ARM também. Quase todos os dispositivos pequenos e alimentados por bateria que precisam de um cérebro usarão um processador ARM.
CPUs ARM são projetadas para fazer muitas tarefas simples de uma vez sem precisar de muita energia.
RISC significa computação de conjunto de instruções reduzido. O processador Intel ou AMD que você encontrará em seu laptop ou computador desktop é provavelmente um CISC (computação de conjunto de instruções complexo) processador. Os dois tipos diferentes são projetados para necessidades diferentes. Um processador RISC é projetado para executar uma quantidade menor de instruções (as instruções definem quais pedidos podem ser enviados a um processador por um programa) do que um processador CISC. Como eles podem fazer menos coisas, eles podem ter uma frequência mais alta - os números Gigahertz que você ouve falar - e executar mais MIPS (milhões de instruções por segundo) do que um processador CISC.
Quando você reduz o número de instruções que o processador pode calcular, pode criar um circuito mais simples dentro do chip. Um processador RISC usa menos transistores que, por sua vez, usam menos energia. Porque os circuitos são simples (são conhecidos como caminhos otimizados em linguagem técnica) um tamanho de dado menor pode ser usado para construir o processador. O tamanho do molde é a medida de um chip no wafer de silício no qual o processador é construído. Quando o tamanho da matriz é menor, mais componentes com menos fiação podem ser colocados na superfície do processador. Isso torna os processadores ARM pequenos e com muito menos consumo de energia.
Processadores pequenos, rápidos e simples são perfeitos para coisas como telefones. Um telefone não está pedindo à CPU para processar coisas como dados de colisão 3D (a menos que seja um Telefone tango) ou tente executar centenas de threads em seu número limitado de núcleos. O software móvel, tanto o sistema operacional quanto os aplicativos executados nele, são codificados e otimizados para o conjunto de instruções reduzido que o processador ARM usa. Mas isso não significa que as CPUs ARM não sejam poderosas por si mesmas.
A especificação ARM atual permite design de 32 bits e 64 bits, virtualização de hardware, gerenciamento avançado de energia que pode fazer interface com o software do usuário e uma arquitetura de carga / armazenamento que é principalmente a execução de ciclo único e ortogonal. Se você está curioso sobre o que são essas coisas, você pode pesquisar arquiteturas de conjunto de instruções de computador para mais.
Todos vocês necessidade saber sobre isso significa que os processadores ARM também são muito bons em coisas que não são telefones ou reprodutores de mídia. Coisas como supercomputadores.
Excelente playlist de vídeos de Fundamentos de Arquitetura da ARM
ARM tem uma ótima relação desempenho por watt. O software devidamente codificado pode fazer mais por watt de eletricidade usado em um chip ARM do que em uma CPU x86 (um processador CISC popularizado pela Intel). Isso torna o escalonamento para coisas como servidores e supercomputadores mais fácil ao usar processadores ARM.
Você pode obter a quantidade de potência de computação bruta necessária de 24 núcleos de CPU x86 ou de centenas de pequenos núcleos ARM de baixo consumo. Os núcleos x86 usarão seu poder de computação para realizar os cálculos necessários em apenas algumas CPU núcleos e threads, enquanto os núcleos ARM irão espalhar as tarefas por muitos de baixa capacidade e menos complexos núcleos. Os núcleos ARM são muito mais numerosos, mas não precisam de mais energia ou espaço do que os 24 núcleos x86. Isso torna o dimensionamento - adicionando mais poder de computação ao design de um processador - mais fácil com o ARM. Basta adicionar mais núcleos de CPU e certificar-se de que seu software foi escrito para funcionar bem com o conjunto de instruções do ARM.