Πήραμε μια μεγάλη ερώτηση πρόσφατα που μας έκανε να θυμόμαστε ότι δεν είναι όλοι ενημερωμένοι για τις προδιαγραφές και το σχεδιασμό υλικού. Κάποιος ρώτησε τι σημαίνει ARM.
Πρώτον, αυτό είναι μια φοβερή ερώτηση. Μπορώ να φανταστώ ότι είναι δύσκολο να κατανοήσουμε ορισμένες από τις τεχνικές ομιλίες που συμβαίνουν αν δεν είστε σίγουροι για τα βασικά στοιχεία και ο μόνος τρόπος να ανακαλύψετε είναι να ρωτήσετε. Έτσι, είμαστε χαρούμενοι που ρωτήσατε!
Το ARM είναι μια εταιρεία και η ARM είναι μια αρχιτεκτονική επεξεργαστών που αναπτύσσουν και πωλούν.
Όταν βλέπετε μια συζήτηση τεχνολογίας και χρησιμοποιείται η λέξη ARM, περιγράφει έναν τύπο επεξεργαστή. Ο τεχνικός ορισμός ενός επεξεργαστή ARM είναι μια CPU βασισμένη στην αρχιτεκτονική βασισμένη σε RISC που αναπτύχθηκε από την Acorn Computers στη δεκαετία του 1980 και τώρα αναπτύσσεται από τις Advanced RISC Machines (έτσι το ARM).
Αυτό δεν είναι πολύ χρήσιμο όταν δεν ξέρετε τι σημαίνει αυτό. Ας μιλήσουμε λοιπόν για αυτό που σημαίνει.
Η ARM, Ltd. είναι μια εταιρεία στην Αγγλία που αναπτύσσει και σχεδιάζει μια αρχιτεκτονική επεξεργαστών. Η συντομογραφία ARM για τον σχεδιασμό του επεξεργαστή σημαίνει Acorn RISC Machine και η συντομογραφία ARM για την εταιρεία που σχεδιάζει και πωλεί την άδεια χρήσης αυτής της αρχιτεκτονικής σημαίνει Advanced Machine RISC. Μην κουμπώνετε επάνω στην οποία το ARM σημαίνει ποιο πράγμα, όπως και σήμερα οι δύο είναι εναλλάξιμοι. ARM, η εταιρεία σχεδιάζει μια μέθοδο για την κατασκευή επεξεργαστών ARM και εταιρείες όπως η Qualcomm, η Apple και η Samsung την εξουσιοδοτούν να κατασκευάσει τους δικούς της προσαρμοσμένους επεξεργαστές. Πολλές άλλες εταιρείες επιτρέπουν επίσης το σχεδιασμό ARM. Οι περισσότερες συσκευές που είναι μικρές και τροφοδοτούνται με μπαταρίες που χρειάζονται έναν εγκέφαλο θα χρησιμοποιούν έναν επεξεργαστή ARM.
Οι επεξεργαστές ARM έχουν σχεδιαστεί για να κάνουν πολλά απλά καθήκοντα ταυτόχρονα χωρίς να χρειάζονται μεγάλη ισχύ.
Το RISC σημαίνει μειωμένη υπολογιστική σειρά εντολών. Ο επεξεργαστής Intel ή AMD που θα βρείτε στον φορητό υπολογιστή ή τον επιτραπέζιο υπολογιστή σας είναι πιθανότατα ένας επεξεργαστής CISC (σύνθετος οδηγός). Οι δύο διαφορετικοί τύποι είναι σχεδιασμένοι για διαφορετικές ανάγκες. Ένας επεξεργαστής RISC έχει σχεδιαστεί για να τρέχει ένα μικρότερο αριθμό οδηγιών (οδηγίες καθορίζουν ποιες εντολές μπορούν να αποσταλούν σε έναν επεξεργαστή από ένα πρόγραμμα) από έναν επεξεργαστή CISC. Επειδή μπορούν να κάνουν λιγότερα πράγματα, μπορούν να έχουν υψηλότερη συχνότητα - τους αριθμούς Gigahertz που ακούτε συζητημένοι - και να εκτελούν περισσότερα MIPS (εκατομμύρια οδηγίες ανά δευτερόλεπτο) από έναν επεξεργαστή CISC.
Όταν μειώνετε τον αριθμό των εντολών που μπορεί να υπολογίσει ο επεξεργαστής, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα απλούστερο κύκλωμα μέσα στο τσιπ. Ένας επεξεργαστής RISC χρησιμοποιεί λιγότερα τρανζίστορ τα οποία με τη σειρά του χρησιμοποιούν λιγότερη ενέργεια. Επειδή τα κυκλώματα είναι απλά (γνωστά ως βελτιστοποιημένα μονοπάτια στην τεχνική γλώσσα) μπορεί να χρησιμοποιηθεί μικρότερο μέγεθος μήτρας για την κατασκευή του επεξεργαστή. Το μέγεθος της μέτρησης είναι η μέτρηση ενός τσιπ στο καπάκι πυριτίου που είναι κατασκευασμένο από έναν επεξεργαστή. Όταν το μέγεθος της μήτρας είναι μικρότερο, περισσότερα στοιχεία με λιγότερη καλωδίωση μπορούν να τοποθετηθούν στην επιφάνεια του επεξεργαστή. Αυτό κάνει τους επεξεργαστές ARM μικρό, και πολύ λιγότερο πεινασμένοι από την ενέργεια.
Οι μικροί, γρήγοροι και απλοί επεξεργαστές είναι τέλειοι για πράγματα όπως τα τηλέφωνα. Ένα τηλέφωνο δεν ζητά από την CPU να επεξεργάζεται πράγματα όπως δεδομένα 3D σύγκρουσης (εκτός αν πρόκειται για τηλέφωνο Tango) ή να προσπαθήσει να τρέξει εκατοντάδες νήματα στον περιορισμένο αριθμό πυρήνων. Το λογισμικό για κινητά, τόσο το λειτουργικό σύστημα όσο και οι εφαρμογές που εκτελούνται σε αυτόν, κωδικοποιούνται και βελτιστοποιούνται για τη μειωμένη εντολή που ο επεξεργαστής ARM χρησιμοποιεί. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι οι επεξεργαστές ARM δεν είναι ισχυροί αυτοί.
Η τρέχουσα προδιαγραφή ARM επιτρέπει σχεδιασμό 32-bit και 64-bit, εικονικοποίηση υλικού, προηγμένη διαχείριση ενέργειας που μπορεί να διασυνδέεται με το λογισμικό χρήστη και αρχιτεκτονική φόρτωσης / αποθήκευσης που είναι ως επί το πλείστον εκτέλεση ενός κύκλου και ορθογώνια. Εάν είστε περίεργοι για αυτά τα πράγματα, μπορείτε να αναζητήσετε τις αρχιτεκτονικές των οδηγών ηλεκτρονικών υπολογιστών για περισσότερα.
Το μόνο που χρειάζεται να ξέρετε για αυτό είναι ότι σημαίνει ότι οι επεξεργαστές ARM είναι επίσης πολύ καλοί σε πράγματα που δεν είναι τα τηλέφωνα ή οι συσκευές αναπαραγωγής πολυμέσων. Πράγματα όπως οι υπερ-υπολογιστές.
Το εξαιρετικό Playlist βίντεο αρχειοθέτησης Αρχιτεκτονικής Βασικών Αρχείων του ARM
Το ARM έχει μεγάλη απόδοση-ανά-watt λόγο. Το σωστά κωδικοποιημένο λογισμικό μπορεί να κάνει περισσότερα ανά watt ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιείται σε ένα τσιπ ARM απ 'ό, τι μπορεί σε ένα επεξεργαστή x86 (επεξεργαστής CISC δημοφιλής από την Intel) CPU. Αυτό καθιστά ευκολότερη την κλιμάκωση για πράγματα όπως διακομιστές και υπερ-υπολογιστές κατά τη χρήση επεξεργαστών ARM.
Μπορείτε να πάρετε το ποσό της ακατέργαστης υπολογιστικής ισχύος που απαιτείται από 24 x86 CPU πυρήνες, ή μπορείτε να το πάρετε από εκατοντάδες μικρούς, χαμηλής ισχύος πυρήνες ARM. Οι πυρήνες x86 θα χρησιμοποιήσουν την υπολογιστική τους ισχύ για να εκτελέσουν τους υπολογισμούς που απαιτούνται για μερικούς πυρήνες και νήματα CPU, ενώ οι πυρήνες ARM θα κατανείμουν τις εργασίες σε πολλούς πυρήνες χαμηλής χωρητικότητας και λιγότερο σύνθετους. Οι πυρήνες ARM είναι πολύ μεγαλύτεροι σε αριθμό αλλά δεν χρειάζονται περισσότερη ισχύ ή περισσότερο χώρο από τους 24 x86 πυρήνες. Αυτό κάνει την κλιμάκωση - προσθέτοντας περισσότερη υπολογιστική ισχύ σε ένα σχέδιο επεξεργαστή - ευκολότερη με το ARM. Απλά προσθέστε περισσότερους πυρήνες CPU και βεβαιωθείτε ότι το λογισμικό σας είναι γραμμένο για να λειτουργεί καλά με το σύνολο εντολών του ARM.
Οι επεξεργαστές ARM κλιμακώνονται πολύ καλά και τρέχουν σε υπερ-υπολογιστές και διακομιστές καθώς και το Android ή το iPad σας.
Στο τέλος, μια ενιαία παρουσία ενός επεξεργαστή ARM δεν θα είναι ποτέ τόσο ισχυρή όσο κάτι σαν το Intel Core i7 που θα βρείτε σε ένα PC παιχνιδιών. Δεν είναι πολύ καλό το να τρέχετε το λογισμικό που έχει γραφτεί για τον επεξεργαστή Intel x86 και είναι απαραίτητες πολλές αλλαγές κωδικοποίησης ή μια εικονική μηχανή για να κάνετε τα ίδια πράγματα. Αλλά ότι η Intel Core i7 χρησιμοποιεί περίπου 12 φορές την ισχύ, χρειάζεται ένα ενεργό σύστημα ψύξης και ποτέ δεν χωράει σε ένα σώμα τηλεφώνου. Ο λιγότερο σύνθετος επεξεργαστής ARM λειτουργεί καλά όταν το λογισμικό γράφεται για να το υποστηρίξει άμεσα και λόγω της χαμηλής ισχύος και του μικρού σχεδιασμού του, είναι εύκολο να προσθέσετε μερικούς υψηλούς πυρήνες ταχύτητας ρολογιού σε μια CPU για να τρέξετε το προηγμένο λογισμικό που όλοι θέλουμε να χρησιμοποιήσετε στα τηλέφωνά μας.
Και αν έχετε ένα κέντρο δεδομένων στα βουνά κάπου, μπορείτε να διατηρήσετε την κλίμακα και να προσθέσετε περισσότερους πυρήνες έως ότου δημιουργήσετε υπολογιστές που μπορούν να χειριστούν πράγματα όπως τα έξυπνα αυτοκίνητα της NVIDIA ή τα μηχανήματα εκμάθησης της Google.
