Наскоро се появи страхотен въпрос, който ни накара да си спомним, че не всеки е в течение на техническите характеристики и хардуерния дизайн. Някой попита какво означава ARM.
Първо, това е страхотен въпрос. Мога да си представя, че е трудно да разберем някои технически разговори, които се случват, ако не сте сигурни дори в основите и единственият начин да разберете е да попитате. Така че, радваме се, че попитахте!
ARM е компания, а ARM е процесорна архитектура, която те разработват и продават.
Когато видите технологична дискусия и думата ARM се използва, тя описва тип процесор. Убер-техническото определение на ARM процесор е процесор, изграден на базата на RISC архитектура, разработена от Acorn Computers през 80-те години и сега е разработена от Advanced RISC Machines (по този начин ARM).
Това не е много полезно, когато не знаете какво означава нещо. Така че нека поговорим какво означава това.
ARM, Ltd. е компания в Англия, която разработва и проектира архитектура на процесори. 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 за това, което ARM означава кое нещо, тъй като в наши дни и двете са взаимозаменяеми. ARM компанията разработва метод за изграждане на ARM процесори и компании като Qualcomm, Apple и Samsung всички лицензират, за да създадат свои собствени персонализирани процесори. Много други компании също лицензират ARM дизайна. Повечето всяко малко устройство и захранване от батерия, което се нуждае от мозък, ще използва ARM процесор.
ARM процесорите са проектирани да вършат много прости задачи наведнъж, без да се нуждаят от много енергия.
RISC означава намалено изчисление на набор от инструкции. Процесорът Intel или AMD, който ще намерите във вашия лаптоп или настолен компютър, вероятно е CISC (сложен изчислителен набор от инструкции) процесор. Двата различни типа са проектирани за различни нужди. RISC процесор е проектиран да изпълнява по-малко количество инструкции (инструкциите определят какви поръчки могат да бъдат изпратени на процесор от програма), отколкото процесор CISC. Тъй като те могат да направят по-малко неща, те могат да имат по-висока честота - числата от Gigahertz, които чувате обсъдени - и да изпълняват повече MIPS (милиони инструкции в секунда) от CISC процесор.
Когато намалите броя инструкции, които процесорът може да изчисли, можете да създадете по-опростена схема вътре в чипа. Един RISC процесор използва по-малко транзистори, които от своя страна използват по-малко енергия. Тъй като схемите са прости (известни са като оптимизирани пътища на технически език), за изграждането на процесора може да се използва по-малък размер на матрицата. Размерът на матрицата е измерването на един чип върху силиконовата пластинка, на който е вграден процесор. 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 издържащи на енергия.
Малките, бързи и прости процесори са идеални за неща като телефони. Телефон не изисква от процесора да обработва неща като данни за 3D сблъсък (освен ако не е телефон Tango) или да се опита да стартира стотици нишки на ограничения си брой ядра. Мобилният софтуер, както операционната система, така и приложенията, които работят на нея, се кодират и оптимизират за намаления набор от инструкции, използван от ARM процесора. Но това не означава, че ARM процесорите не са мощни сами по себе си.
Настоящата спецификация на ARM позволява 32-битов и 64-битов дизайн, хардуерна виртуализация, усъвършенствано управление на захранването, което може да взаимодейства с потребителския софтуер, и архитектура за зареждане / съхраняване, която е предимно едноциклен и ортогонален. Ако се интересувате какви са тези неща, можете да проучите архитектурата на компютърни инструкции за още.
Всичко, което трябва да знаете за него е, че това означава, че ARM процесорите също са много добри в неща, които не са телефони или медийни плейъри. Неща като супер-компютри.
Отличният списък за видеоклипове на ARM Architecture Fundamentals
ARM има страхотно съотношение между производителност и ват. Правилно кодираният софтуер може да направи повече на ват електроенергия, използвана в ARM чип, отколкото може да е на x86 (процесор CISC, популяризиран от Intel). Това прави мащабирането на неща като сървъри и супер-компютри по-лесно при използване на ARM процесори.
Можете да получите количеството сурова изчислителна мощност, необходимо от 24 x86 ядра на процесора, или да го получите от стотици малки ядра ARM с ниска мощност. Ядрата x86 ще използват изчислителната си мощност за извършване на изчисленията, необходими само на няколко CPU ядра и нишки, докато ARM ядрата ще разпространяват задачите върху много ядра с по-малък капацитет и по-малко сложни. ARM ядрата са много по-високи на брой, но не се нуждаят от повече мощност или повече място, отколкото 24 x86 ядра ще. Това прави мащабирането - добавянето на повече изчислителна мощност към процесорния дизайн - по-лесно с ARM. Просто добавете още ядра на процесора и се уверете, че софтуерът ви е написан, за да работи добре с набора от инструкции на ARM.
ARM процесорите мащабни много добре и работят на супер-компютри и сървъри, както и на вашия Android или iPad.
В крайна сметка един отделен екземпляр на ARM процесор никога няма да бъде толкова мощен, колкото нещо като Intel Core i7, което бихте намерили в геймърския компютър. Не е много добре да стартирате софтуера, написан за процесора x86 Intel и са необходими много промени в кодирането или на виртуална машина, за да се правят същите неща. Но че Intel Core i7 използва около 12 пъти по-голяма мощност, има нужда от активна охладителна система и никога няма да се впише в корпуса на телефона. По-малко сложният ARM процесор се справя добре, когато софтуерът е написан, за да го поддържа директно, и поради ниската си мощност и малкият набор от дизайнерски функции е лесно да добавите няколко ядра с висока тактова честота към процесора, за да стартирате модерния софтуер, който всички искаме да използваме на нашите телефони.
И ако някъде имате център за данни в планините, можете да продължите мащабирането и да добавите повече ядра, докато не създадете компютри, които могат да се справят с неща като умните автомобили на NVIDIA или учебните машини на Google.
