Nedávno sme dostali veľkú otázku, ktorá nás nútila pamätať na to, že nie každý má prehľad o špecifikáciách a návrhu hardvéru. Niekto sa pýtal, čo znamená ARM.
Po prvé, je to úžasná otázka. Viem si predstaviť, že je ťažké pochopiť niektoré technické prednášky, ktoré sa dejú, ak si nie ste istí ani základmi, a jediný spôsob, ako to zistiť, je požiadať. Sme radi, že ste sa opýtali!
ARM je spoločnosť a ARM je architektúra procesorov, ktorú vyvíjajú a predávajú.
Keď vidíte technickú diskusiu a slovo ARM sa používa, opisuje typ procesora. Uber-technická definícia procesora ARM je procesor postavený na architektúre založenej na RISC vyvinutej spoločnosťou Acorn Computers v 80-tych rokoch a teraz je vyvinutý spoločnosťou Advanced RISC Machines (teda ARM).
To nie je príliš užitočné, keď neviete, čo to znamená. Poďme teda hovoriť o tom, čo to znamená.
ARM, Ltd. je spoločnosť v Anglicku, ktorá vyvíja a navrhuje architektúru procesorov. Skratka ARM pre návrh procesora znamená Acorn RISC Machine a skratka ARM pre spoločnosť, ktorá navrhuje a predáva licenciu na používanie tejto architektúry, znamená Advanced RISC Machines. Nenechajte sa zavesiť, čo znamená ARM, ktorá vec je taká, ako sú dnes vzájomne zameniteľné. Spoločnosť ARM navrhuje metódu na vytváranie procesorov ARM a spoločnosti ako Qualcomm, Apple a Samsung všetky na to môžu licencovať stavbu vlastných procesorov. Mnoho ďalších spoločností licencuje dizajn ARM. Väčšina zariadení, ktoré sú malé a napájané z batérie a ktoré potrebujú mozog, bude používať procesor ARM.
Procesory ARM sú navrhnuté tak, aby vykonávali množstvo jednoduchých úloh naraz bez toho, aby potrebovali veľa energie.
RISC je skratka pre obmedzené výpočtové sady inštrukcií. Procesor Intel alebo AMD, ktorý nájdete vo svojom prenosnom alebo stolnom počítači, je pravdepodobne procesorom CISC (komplexná inštruktážna sada). Dva rôzne typy sú navrhnuté pre rôzne potreby. Procesor RISC je navrhnutý tak, aby vykonával menšie množstvo inštrukcií (inštrukcie definujú, aké objednávky môžu byť do procesora odosielané programom) ako procesor CISC. Pretože dokážu robiť menej vecí, môžu mať vyššiu frekvenciu - čísla Gigahertzov, o ktorých ste hovorili, a môžu vykonávať viac MIPS (milióny inštrukcií za sekundu) ako procesor CISC.
Keď znížite počet pokynov, ktoré procesor dokáže vypočítať, môžete vo vnútri čipu vytvoriť jednoduchší obvod. Procesor RISC používa menej tranzistorov, ktoré zase využívajú menej energie. Pretože obvody sú jednoduché (v technickom jazyku sú známe ako optimalizované cesty), na zostavenie procesora sa dá použiť menšia veľkosť matrice. Veľkosť matrice je meranie jedného čipu na kremíkovej doštičke, na ktorej je procesor postavený. Ak je veľkosť matrice menšia, môže sa na povrch procesora umiestniť viac komponentov s menším zapojením. Vďaka tomu sú procesory ARM malé a oveľa menej náročné na energiu.
Malé, rýchle a jednoduché procesory sú ideálne pre veci ako telefóny. Telefón nepožaduje procesor, aby spracovával údaje, ako sú údaje o zrážke 3D (pokiaľ to nie je telefón Tango), ani sa nepokúsi spustiť stovky vlákien na svojom obmedzenom počte jadier. Mobilný softvér, operačný systém aj aplikácie, ktoré na ňom bežia, sú kódované a optimalizované pre redukovanú sadu inštrukcií, ktorú používa procesor ARM. To však neznamená, že procesory ARM nie sú samy osebe mocné.
Súčasná špecifikácia ARM umožňuje 32-bitový a 64-bitový dizajn, hardvérovú virtualizáciu, pokročilú správu napájania, ktorá môže byť prepojená s používateľským softvérom, a architektúru zavádzania a ukladania, ktorá je väčšinou jednokruhová a ortogonálna. Ak ste zvedaví na to, o čo ide, môžete si preštudovať architektúry počítačových inštrukcií.
Všetko, čo potrebujete vedieť, je to, že to znamená, že procesory ARM sú tiež naozaj dobré vo veciach, ktoré nie sú telefónmi alebo prehrávačmi médií. Veci, ako sú super-počítače.
Vynikajúci zoznam videí od spoločnosti ARM pre architektúru Fundamentals
ARM má vynikajúci pomer výkonu a výkonu. Správne kódovaný softvér dokáže urobiť viac na watt elektriny použitej na čipe ARM ako na procesoroch x86 (procesor CISC popularizovaný spoločnosťou Intel). To uľahčuje škálovanie vecí, ako sú servery a super-počítače, keď sa používajú procesory ARM.
Potrebné množstvo surového výpočtového výkonu môžete získať z jadier CPU 24 x86, alebo ho môžete získať zo stoviek malých, nízkoenergetických jadier ARM. Jadrá x86 využijú svoj výpočtový výkon na vykonanie výpočtov potrebných na niekoľkých jadrách CPU a vláknach, zatiaľ čo jadrá ARM rozložia úlohy na mnoho jadier s nízkou kapacitou a menej zložitých. Počet jadier ARM je omnoho vyšší, ale nepotrebujú viac energie ani viac miesta, ako bude mať jadro 24 x 86. Vďaka ARM sa tým uľahčí škálovanie - zvýšenie výpočtového výkonu pri návrhu procesora. Stačí pridať viac jadier CPU a uistite sa, že váš softvér je napísaný tak, aby dobre fungoval s inštrukčnou sadou ARM.
Procesory ARM veľmi dobre škálovajú a bežia na superpočítačoch a serveroch, ako aj na zariadeniach Android alebo iPad.
Nakoniec jediná inštancia procesora ARM nebude nikdy taká výkonná ako niečo ako procesor Intel Core i7, ktorý by ste našli v hernom počítači. Spustenie softvéru napísaného pre procesor Intel x86 nie je veľmi dobré a na vykonanie tých istých vecí je potrebných veľa zmien v kóde alebo virtuálny stroj. Intel Core i7 však využíva asi 12-krát viac energie, potrebuje aktívny chladiaci systém a nikdy sa nezmestí do tela telefónu. Menej zložitý procesor ARM sa darí, keď je softvér napísaný tak, aby ho priamo podporoval, a vďaka svojej nízkej spotrebe energie a malej konštrukčnej sade funkcií je ľahké jednoducho pridať do procesora niekoľko jadier s vysokou rýchlosťou hodín, aby sa spustil pokročilý softvér, ktorý všetci chceme. používať na našich telefónoch.
Ak máte niekde v horách dátové centrum, môžete škálovať a pridávať ďalšie jadrá, kým nevytvoríte počítače, ktoré dokážu spracovať veci, ako sú inteligentné autá spoločnosti NVIDIA alebo výukové stroje spoločnosti Google.
