Hva er en ARM-prosessor? Alt du trenger å vite

Annonse

Hvis du har lagt merke til smarttelefoner og nettbrett, har du sannsynligvis hørt om uttrykket "ARM" som brukes til å referere til maskinvaren inni. Det kastes rundt venstre og høyre, ofte som et poeng av differensiering fra bærbare datamaskiner og stasjonære maskiner, som bruker Intel x86.

Men hva er ARM, nøyaktig? En prosessorarkitektur? Et merke maskinvare? Eller noe annet? Det blir sjelden forklart. La oss kutte gjennom forvirringen og komme til det grunnleggende. Men før du gjør det, kan det være lurt å pusse opp det grunnleggende for en CPU Hva er en CPU og hva gjør den?Å beregne akronymer er forvirrende. Hva er en CPU likevel? Og trenger jeg en fir- eller dual-core prosessor? Hva med AMD, eller Intel? Vi er her for å forklare forskjellen! Les mer .

Nøkkelen til ARM er RISC

ARM er et forkortelse som står for Advanced RISC Machine. I navnet er et annet akronym (ja, nestede akronymer!) Som står for Reduced Instruction Set Computing.

RISC er i sin bredeste form en designfilosofi for prosessorer. Det stammer fra en tro på at en prosessor med et relativt enkelt instruksjonssett vil være mer effektiv enn en som er mer kompleks. Begrepet kom opprinnelig i bruk tilbake på 1980-tallet med et forskningsprosjekt kalt

Berkeley RISC som undersøkte mulighetene for denne tilnærmingen til design og deretter opprettet prosessorer basert på den.

Alle ARM-prosessorer regnes som RISC-design, men dette betyr ikke så mye fordi RISC i seg selv bare er en tilnærming til design i stedet for en teknologisk standard eller prosessorarkitektur. Fortsatt rammer ARM en grunnleggende forståelse av RISC riktig.

ARMs grunnleggende

ARM omtaler seg selv som en arkitektur, som kan forårsake en misforståelse sammenlignet med Intel. Intel gir hver nye brikkeutforming sin egen unike kode og snakker om hver som en ny arkitektur - selv når det ofte er mange likheter og de alle bruker det samme instruksjonssettet (x86). ARM derimot, behandler designene som en ubrutt familie. Oppdateringer er fortsatt en del av ARM-arkitekturen. De har akkurat fått et nytt versjonsnummer.

Egenskapen som er mest relevant for forbrukere er ikke mikroarkitekturen (den fysiske utformingen av brikken), men i stedet instruksjonssettet. Instruksjonssettet er det grunnleggende settet med funksjoner og funksjoner en prosessor gjør tilgjengelig for programvare. Den bestemmer hvilken aritmetikk som kan brukes, hvordan cache skal allokeres og rekkefølgen instruksjonene skal utføres. Programvare designet for ett instruksjonssett kan ikke brukes på et annet med mindre den er revidert.

Mikroarkitekturer og instruksjonssett kan ikke skilles fordi arkitekturen er et fysisk uttrykk for instruksjonssettet. Dette er grunnen til at ARM-baserte prosessorer har en tendens til å være små, effektive og relativt trege. Det enkle instruksjonssettet krever en liten, enkel design med færre transistorer. Transistorer bruker strøm og øker formstørrelsen (noe som øker produksjonskostnadene), så det å ha så få som mulig er ideelt når du velger en prosessor til en smarttelefon eller nettbrett.

ARMs virksomhet er annerledes

Å snakke om ARM-prosessorer som helhet kan være vanskelig fordi det er så mange tilgjengelige og ytelsen deres varierer. Det er motintuitivt. Hvordan kan Apple ha ARM-prosessorer som er raskere enn konkurrentene når de bruker samme arkitektur?

Dette skjer på grunn av hvordan ARM Holdings, selskapet som er ansvarlig for ARM, gjør forretninger. ARM Holdings er bare et designfirma. De administrerer instruksjonssettet og designer nye versjoner av kjernearkitekturen og lisenser det deretter til andre selskaper. Disse selskapene kan da forbedre den og sammenkoble den med hvilken maskinvare som virker passende.

Det hjelper deg med å forstå at ARM-er kjernearkitektur Hva er en prosessorkjerne? [MakeUseOf Explains]Hver datamaskin har en prosessor, enten det er en liten effektivitetspro eller et kraftverk med stor ytelse, ellers vil den ikke kunne fungere. Selvfølgelig, prosessoren, også kalt CPU eller Central Processing ... Les mer er bare en prosessor. Den takler ikke trådløs tilkobling. Den takler ikke grafikk. Det takler ikke USB USB 3.0: Alt du trenger å viteUSB 3.0 slår USB 2.0 på så mange måter. Her er alt du trenger å vite om hvorfor du alltid bør velge USB 3.x når det er mulig. Les mer eller andre former for kablet tilkobling. Alt dette er ansvaret til andre maskinvarelisenser som sammenkobler arkitekturen.

Det er derfor det er så mange varianter av ARM på markedet, og hvorfor de presterer annerledes. Apple har et helt eget ingeniørteam som jobber med ARM-prosessorene sine. Andre selskaper, som Qualcomm og Texas Instruments, fungerer som middelmenn. De tar ARM-arkitekturen, parer den med en rekke maskinvare, og selger den deretter på nytt som en "system-på-en-brikke" for smarttelefoner og nettbrett.

Hva betyr ARM for forbrukere

For en forbruker kan ARM tenkes som et økosystem. Programvare designet for ARM vil bare fungere på ARM. Windows RT Hva er forskjellen mellom Windows 8 og Windows RT? [MakeUseOf Explains]Med kunngjøringen om Surface-nettbrettet for noen uker siden og den endelige utgivelsen av Windows 8 som kommer stadig nærmere, vil noen forståelig nok bli forvirret over de forskjellige versjonene som er tilgjengelige. Jeg er her også... Les mer apper, for eksempel, fungerer ikke på en PC med Windows 8. Det må gjøres endringer i et program for å hoppe fra ARM til x86.

Operativsystemer som fungerer på en ARM-enhet, skal fungere på andre. Dette er grunnen til at det er så mange Android-modifikasjoner, og hvorfor Android potensielt kan lastes på nettbrett fra HP og BlackBerry. Apple roter imidlertid litt med økosystemet fordi kildekoden til iOS ikke er tilgjengelig. Å prøve å port iOS til andre ARM-enheter er nesten umulig uten det.

ARM betyr også lavere effektuttak og lavere ytelse i forhold til x86. Dette er imidlertid ikke satt i stein fordi begge arkitekturene endrer seg over tid. Intel jobber hardt for å lage versjoner av prosessorene sine med ekstremt lite strømtrekk. Og ARM Holdings jobber hardt for å forbedre ytelsen til designene sine.

Vil ARM være på din PC?

Det har vært noen få forsøk på å selge tradisjonelle enheter med ARM-prosessorer som fungerer som tradisjonelle PC-er. Motorola solgte en tastatur dock for Atrix smarttelefon og annonserte den som en bærbar datamaskin erstatning. ASUS selger en linje Android-nettbrett med tastaturbrygger. Og Samsung selger nå en Chromebook Hva er en Chromebook?Hva er en Chromebook? Hva er en Chromebook bra for? Hvordan kan en Chromebook sammenligne seg med en bærbar datamaskin? Vi svarer på disse og mer. Les mer som kjører på ARM.

Slike forsøk skygger for en storm av potensiell ARM, men det er umulig å forutsi stormens vei og intensitet. Nåværende ARM-arkitekturer er betydelig bak ytelsen Intels tregeste prosessorer (nevermind mainstream-linjen av Core-prosessorer). Nvidia sier at den jobber med en prosessor som bruker ARMs arkitektur som vil konkurrere med Intel, men det er ikke klart hvordan dette oppnås eller når et ferdig produkt kan komme ut.

Foreløpig er den potensielle trusselen fra ARM fortsatt en mørk sky i horisonten til det potensielle PC-rommet. Det ser truende ut, men en konkret trussel har ennå ikke manifestert. Er ARM en fryktinngytende storm eller bare noen få skyggelagte skyer som til slutt vil spre seg? Det gjenstår å se.