Что такое arm: В чем разница между двумя архитектурами процессоров? / Блог компании Droider.Ru / Хабр

alexxlabРазное

Содержание

В чем разница между двумя архитектурами процессоров? / Блог компании Droider.Ru / Хабр

Вы наверняка знаете, что мир процессоров разбит на два лагеря. Если вы смотрите это видео со смартфона, то для вас работает процессор на архитектуре ARM, а если с ноутбука, для вас трудится чип на архитектуре x86.

А теперь еще и Apple объявила, что переводит свои Mac на собственные процессоры Apple Silicon на архитектуре ARM. Мы уже рассказывали, почему так происходит. А сегодня давайте подробно разберемся, в чем принципиальные отличия x86 и ARM. И зачем Apple в это все вписалась?


Итак, большинство мобильных устройств, iPhone и Android’ы работают на ARM’е. Qualcomm, HUAWEI Kirin, Samsung Exynos и Apple A13/A14 Bionic — это все ARM-процессоры.

А вот на компьютере не так — там доминирует x86 под крылом Intel и AMD. Именно поэтому на телефоне мы не можем запустить Word с компьютера.

x86 — так называется по последним цифрам семейства классических процессоров Intel 70-80х годов.

Чем же они отличаются?

Есть два ключевых отличия.

Первое — это набор инструкций, то есть язык который понимает процессор

x86 процессоры используют сложный набор инструкций, который называется CISC — Complex Instruction Set Computing.

ARM процессоры наоборот используют упрощенный набор инструкций — RISC — Reduced Instruction Set Computing.

Кстати ARM расшифровывается как Продвинутые RISC машины — Advanced RISC Machines.

Наборы инструкций ещё принято назвать архитектурой или ISA — Instruction Set Architecture.

Второе отличие — это микроархитектура. Что это такое?

От того на каком языке говорят процессоры, зависит и то, как они проектируются. Потому как для выполнения каждой инструкции на процессоре нужно расположить свой логический блок. Соответственно, разные инструкции — разный дизайн процессора. А дизайн — это и есть микроархитектура.
  • x86 — CISC
  • ARM — RISC

Итак, запомнили. Говорим x86 — подразумеваем архитектуру CISC, ARM — это RISC.

Но как так произошло, что процессоры стали говорить на разных языках?

История CISC


Памятка программиста, 1960-е годы. Цифровой (машинный) код «Минск-22».

Всё началось в 1960-х. Поначалу программисты работали с машинным кодом, то есть реально писали нолики и единички. Это быстро всех достало и появился Assembler. Низкоуровневый язык программирования, который позволял писать простые команды типа сложить, скопировать и прочее. Но программировать на Assembler’е тоже было несладко. Потому как приходилось буквально “за ручку” поэтапно описывать процессору каждое его действие.

Поэтому, если бы вы ужинали с процессором, и попросили передать его вам соль, это выглядело бы так:

  • Эй процессор, посмотри в центр стола.
  • Видишь соль? Возьми её.
  • Теперь посмотри на меня.
  • Отдай мне соль. — Ага, спасибо!
  • А теперь снова возьми у меня соль.
  • Поставь её откуда взял
  • Спасибо большое! Продолжай свои дела.
  • Кхм… Процессор, видишь перец?
  • И так далее….

В какой-то момент это всё задолбало программистов. И они решили: Хей, а почему бы нам просто не не написать инструкцию «Передай мне соль»? Так и сделали. Набор таких комплексных инструкций назвали CISC.

Этот подход стал настоящим спасением как для разработчиков, так и для бизнеса. Захотел клиент новую инструкцию — не проблема, были бы деньги — мы сделаем. А деньги у клиентов были.

Недостатки CISC

Но был ли такой подход оптимальным??? С точки зрения разработчиков — да. Но вот микроархитектура страдала.

Представьте, вы купили квартиру и теперь вам нужно обставить её мебелью. Площади мало, каждый квадратный метр на счету.  И вот представьте, если бы CISC-процессор обставил мебелью вам гостиную, он бы с одной стороны позаботился о комфорте каждого потенциального гостя и выделил бы для него своё персональное место.

С другой стороны, он бы не щадил бюджет. Диван для одного человека, пуф для другого, кушетка для третьего, трон из Игры Престолов для вашей Дейенерис. В этом случае площадь комнаты бы очень быстро закончилась. Чтобы разместить всех вам бы пришлось увеличивать бюджет и расширять зал. Это не рационально. Но самое главное, CISC-архитектура существует очень давно и те инструкции, которые были написаны в 60-х годах сейчас уже вообще не актуальны. Поэтому часть мебели, а точнее исполнительных блоков, просто не будут использоваться. Но многие из них там остаются. Поэтому появился RISC…

Преимущества RISC

С одной стороны писать на Assembler’е под RISC процессоры не очень-то удобно. Если в лоб сравнивать код, написанный под CISC и RISC процессоры, очевидно преимущество первого.

Так выглядит код одной и той же операции для x86 и ARM.

x86

  • MOV AX, 15; AH = 00, AL = 0Fh
  • AAA; AH = 01, AL = 05
  • RET

ARM
  • MOV R3, #10
  • AND R2, R0, #0xF
  • CMP R2, R3
  • IT LT
  • BLT elsebranch
  • ADD R2. #6
  • ADD R1. #1
  • elsebranch:
  • END

Но так было раньше. На ассемблере уже давно никто не пишет.  Сейчас за программистов всё это делают компиляторы, поэтому никаких сложностей с написанием кода под RISC-процессоры нет. Зато есть преимущества.

Представьте, что вы проектируете процессор. Расположение блоков на х86 выглядело бы так.

Каждый цветной квадрат — это отдельные команды. Их много и они разные. Как вы поняли, здесь мы уже говорим про микроархитектуру, которая вытекает из набора команд. А вот ARM-процессор скорее выглядит так.

Ему не нужны блоки, созданные для функций, написанных 50 лет назад.

По сути, тут блоки только для самых востребованных команд. Зато таких блоков много. А это значит, что можно одновременно выполнять больше базовых команд. А раритетные не занимают место.

Еще один бонус сокращенного набора RISC: меньше места на чипе занимает блок по декодированию команд. Да, для этого тоже нужно место. Архитектура RISC проще и удобнее, загибайте пальцы:

  • проще работа с памятью,
  • более богатая регистровая архитектура,
  • легче делать 32/64/128 разряды,
  • легче оптимизировать,
  • меньше энергопотребление,
  • проще масштабировать и делать отладку.

Для примера вот два процессора одного поколения. ARM1 и Intel 386. При схожей производительности ARM вдвое меньше по площади. А транзисторов на нем в 10 раз меньше: 25 тысяч против 275 тысяч. Энергопотребление тоже отличается на порядок: 0.1 Ватт против 2 Ватт у Intel. Шок.

Поэтому наши смартфоны, которые работают на ARM процессорах с архитектурой RISC, долго живут, не требуют активного охлаждения и такие быстрые.

Лицензирование

Но это все отличия технические. Есть отличия и организационные. Вы не задумывались почему для смартфонов так много производителей процессоров, а в мире ПК на x86 только AMD и Intel? Все просто — ARM это компания которая занимается лицензированием, а не производством.

Даже Apple приложила руку к развитию ARM. Вместе с Acorn Computers и VLSI Technology. Apple присоединился к альянсу из-за их грядущего устройства — Newton. Устройства, главной функцией которого было распознавание текста.

Даже вы можете начать производить свои процессоры, купив лицензию. А вот производить процессоры на x86 не может никто кроме синей и красной компании. А это значит что? Правильно, меньше конкуренции, медленнее развитие. Как же так произошло?

Ну окей. Допустим ARM прекрасно справляется со смартфонами и планшетами, но как насчет компьютеров и серверов, где вся поляна исторически поделена? И зачем Apple вообще ломанулась туда со своим Apple Silicon.

Что сейчас?

Допустим мы решили, что архитектура ARM более эффективная и универсальная. Что теперь? x86 похоронен?

На самом деле, в Intel и AMD не дураки сидят. И сейчас под капотом современные CISC-процессоры очень похожи на RISC. Постепенно разработчики CISC-процессоров все-таки пришли к этому и начали делать гибридные процессоры, но старый хвост так просто нельзя сбросить.

Но уже достаточно давно процессоры Intel и AMD разбивают входные инструкции на более мелкие микро инструкции (micro-ops), которые в дальнейшем — сейчас вы удивитесь — исполняются RISC ядром.

Да-да, ребята! Те самые 4-8 ядер в вашем ПК — это тоже RISC-ядра!

Надеюсь, тут вы окончательно запутались. Но суть в том, что разница между RISC и CISC-дизайнами уже сейчас минимальна.

А что остается важным — так это микроархитектура. То есть то, насколько эффективно все организовано на самом камне.

Ну вы уже наверное знаете, что Современные iPad практически не уступают 15-дюймовым MacBook Pro с процессорами Core i7 и Core i9.

А что с компьютерами?

Недавно компания Ampere представила свой 80-ядерный ARM процессор. По заявлению производителя в тестах процессор Ampere показывает результат на 4% лучше, чем самый быстрый процессор EPYC от AMD и потребляет на 14% меньше энергии.

Компания Ampere, лезет в сегменты Cloud и Workstation, и показывает там отличные цифры. Самый быстрый суперкомпьютер в мире сегодня работает на ARM ISA. С обратной стороны, Intel пытается все таки влезть в сегмент low power и для этого выпускает новый интересный процессор на микроархитектуре lakefield.

Пока у ноутбуков и процессоров от Intel есть одно неоспоримое достоинство — (охлаждение и) единство архитектуры. Пока на рынке ARM-процессоров существуют Qualcomm, Samsung, MediaTek, в мире x86 творится монополия и разработчикам сильно легче делать софт и игры под “взрослые” процессоры.

И Apple та компания, которая способна мотивировать достаточное количество разработчиков пилить под свой ARM. Но суть этого перехода скорее не в противостоянии CISC и RISC. Поскольку оба подхода сближаются, акцент смещается на микроархитектуру, которую делает Apple для своих мобильных устройств. И судя по всему микроархитектура у них крута. И они хотели бы ее использовать в своих компьютерах.

И если бы Intel лицензировал x86 за деньги другим людям, то вероятно Apple просто адаптировали свою текущую микроархитектуру под x86. Но так как они не могут этого сделать, они решили просто перейти на ARM. Проблема для нас с микроархитектурой в том, что она коммерческая тайна. И мы про нее ничего не знаем.

Итоги

Спрос на ARM в итоге вырастет. Для индустрии это не просто важный шаг, а архиважный. Линус Торвальдс говорил, что пока рабочие станции не станут работать на ARM — на рынке серверов будут использовать x86.

И вот это случилось — в перспективе это миллионы долларов, вложенных в серверные решения. Что, конечно, хорошо и для потребителей. Нас ждет светлое будущее и Apple, действительно, совершила революцию!

Редактор материала: Антон Евстратенко. Этот материал помогли подготовить наши зрители Никита Куликов и Григорий Чирков. Спасибо ребята!

Что такое ARM-архитектура?

Про ARM-архитектуру слышал каждый, кто интересуется мобильными технологиями. При этом для большинства людей это ассоциируется с процессорами планшетов или смартфонов. Другие же поправляют их, уточняя, что это не сам камень, а лишь его архитектура. Но практически никто из них уж точно не интересовался, откуда и собственно когда возникла эта технология.

А между тем данная технология широко распространена среди многочисленных современных гаджетов, которых с каждым годом становится все больше и больше. К тому же на пути развития компании, которая занялась разработкой ARM-процессоров, есть один интересный случай, о котором не грех упомянуть, возможно, для кого-то он станет уроком на будущее.

ARM-архитектура для чайников

Под аббревиатурой ARM скрывается довольно успешная британская компания ARM Limited в области IT-технологий. Расшифровывается она как Advanced RISC Machines и является одним из крупных мировых разработчиков и лицензиаров 32-разрядной архитектуры RISC-процессоров, которыми оснащается большинство портативных устройств.

Но, что характерно, сама компания не занимается производством микропроцессоров, а лишь разрабатывает и лицензирует свою технологию другим сторонам. В частности ARM-архитектура микроконтролеров закупается такими производителями:

  • Atmel.
  • Cirrus Logic.
  • Intel.
  • Apple.
  • nVidia.
  • HiSilicon.
  • Marvell.
  • NXP.
  • Samsung.
  • Qualcomm.
  • Sony Ericsson.
  • Texas Instruments.
  • Broadcom.

Некоторые из них известны широкой аудитории потребителей цифровых гаджетов. По заверениям британской корпорации ARM, общая численность произведенных по их технологии микропроцессоров — более 2,5 миллиарда. Существует несколько серий мобильных камней:

  • ARM7 – тактовая частота 60-72 МГц, что актуально для мобильных бюджетных телефонов.
  • ARM9/ ARM9E – частота уже более высокая около 200 МГц. Такими микропроцессорами оснащаются более функциональные смартфоны и карманные компьютеры (КПК).

Cortex и ARM11 являются уже более современными семействами микропроцессоров в сравнении с прошлой архитектурой микроконтроллеров ARM, с тактовой частотой до 1 ГГц и расширенными возможностями обработки цифровых сигналов.

Популярные микропроцессоры xScale от компании Marvell (до середины лета 2007 года проект находился в распоряжении Intel) на самом деле представляют собой расширенный вариант архитектуры ARM9, дополненный набором инструкций Wireless MMX. Данное решение от Intel было ориентировано на поддержку мультимедийных приложений.

ARM-технология относится к 32-битной микропроцессорной архитектуре, содержащая сокращенный набор команд, что именуется как RISC. По проведенным подсчетам, применение процессоров ARM – это 82% от всего количества производимых RISC-процессоров, что говорит о довольно широкой зоне охвата 32-битных систем.

Многие электронные устройства оснащаются ARM-архитектурой процессора, и это не только PDA и сотовые телефоны, но и портативные игровые консоли, калькуляторы, компьютерная периферия, сетевое оборудование и многое другое.

Небольшое путешествие назад в прошлое

Отправимся на воображаемой машине времени на несколько лет назад и попробуем разобраться, с чего же все начиналось. Можно с уверенностью сказать, что компания ARM – это, скорее, монополист в своей области. И это подтверждается тем, что подавляющее большинство смартфонов и прочих электронных цифровых устройств работают под управлением микропроцессоров, созданных по данной архитектуре.

В 1980 году была основана компания Acorn Computers, которая начала создавать персональные компьютеры. Поэтому ранее ARM была представлена как Acorn RISC Machines.

Год спустя на суд потребителей была представлена домашняя версия ПК BBC Micro с самой первой ARM-архитектурой процессора. Это был успех, тем не менее чип не справлялся с графическими задачами, а прочие варианты в лице процессоров Motorola 68000 и National Semiconductor 32016 тоже не годились для этого.

Тогда руководство компании задумалось над созданием своего микропроцессора. Инженеров заинтересовала новая процессорная архитектура, придуманная выпускниками местного университета. В ней как раз использовался сокращенный набор команд, или RISC. И после появления первого компьютера, который управлялся процессором Acorn Risc Machine, успех пришел довольно быстро – в 1990 году между британским брендом и Apple был заключен договор. Это положило началу разработки нового чипсета, что, в свою очередь, привело к образованию целой команды разработчиков, именуемой как Advanced RISC Machines, или ARM.

Начиная с 1998 года, компания сменила название на ARM Limited. И теперь специалисты не занимаются производством и реализацией ARM-архитектуры. Что это дало? На развитии компании это никоим образом не сказалось, хоть основным и единственным направлением компании стала разработка технологий, а также продажа лицензий сторонним фирмам, чтобы те могли пользоваться процессорной архитектурой. При этом некоторые компании приобретают права на готовые ядра, другие же по приобретенной лицензии оснащают процессоры своими ядрами.

Согласно некоторым данным заработок компании на каждом подобном решении составляет 0,067 $. Но эти сведения усредненные и устаревшие. Ежегодно количество ядер в чипсетах растет, соответственно и себестоимость современных процессоров превосходит старые образцы.

Область применения

Именно развитие мобильных устройств и принесло компании ARM Limited огромную популярность. А когда производство смартфонов и прочих портативных электронных устройств приобрело массовый характер, энергоэффективным процессорам тут же нашлось применение. Вот интересно, а есть ли linux на arm-архитектуре?

Кульминационный период развития компании ARM приходится на 2007 год, когда были возобновлены партнерские отношения с брендом Apple. После этого на суд потребителей был представлен первый iPhone на базе ARM процессора. Начиная с этого времени подобная процессорная архитектура стала неизменной составляющей практически любого выпускаемого смартфона, которые только можно найти на современном мобильном рынке.

Можно сказать, что практически каждое современное электронное устройство, которое нуждается в управлении процессором, так или иначе оснащенном чипами ARM. А тот факт, что такая процессорная архитектура поддерживает многие операционные системы, будь то Linux, Android, iOS, и Windows, является неоспоримым преимуществом. Среди них числиться и Windows embedded CE 6.0 Core, архитектура arm тоже ею поддерживается. Данная платформа рассчитана на наладонные компьютеры, мобильные телефоны и встраиваемые системы.

Отличительные особенности x86 и ARM

Многие пользователи, которые наслышаны о ARM и x86, немного путают эти две архитектуры между собой. А между тем у них есть определенные различия. Существует два основных типа архитектур:

К CISC относятся процессоры x86 (Intel либо AMD), к RISC, как уже можно понять, семейство ARM. У архитектуры x86, и arm есть свои почитатели. Благодаря стараниям специалистов ARM, которые делали упор на энергоэффективность и использование простого набора инструкций, процессоры сильно выиграли от этого – мобильный рынок начал стремительно развиваться, а многие смартфоны практически почти приравнялись с возможностями компьютеров.

В свою очередь Intel всегда славилась выпуском процессоров с высокой производительностью и пропускной способностью для настольных ПК, ноутбуков, серверов и даже суперкомпьютеров.

Эти два семейства по-своему завоевывали сердца пользователей. Но в чем их различие? Отличительных признаков или даже особенностей несколько, разберем наиболее важные из них.

Мощность обработки

Начнем разбор различий архитектур ARM и x86 с этого параметра. Особенность профессоров RISC заключается в использовании как можно меньшего количества инструкций. Причем они должны быть максимально простыми, что наделяет их преимуществами не только для инженеров, но и разработчиков программного обеспечения.

Философия здесь несложная – если инструкция простая, то для нужной схемы не нужно слишком большое количество транзисторов. Как результат, освобождается дополнительное пространство для чего-либо или же размеры чипов становятся меньше. По этой причине микропроцессоры ARM стали объединять в себе периферийные устройства, вроде графических процессоров. Показательный пример – компьютер Raspberry Pi, у которого минимальное количество компонентов.

Однако простота инструкций обходится дорого. Чтобы выполнять те или иные задачи необходимы дополнительные инструкции, что обычно приводит к росту потребления памяти и времени на выполнение задач.

В отличие от arm-архитектуры процесора инструкции чипов CISC, коими являются решения от Intel, могут выполнять сложные задачи с большой гибкостью. Иными словами, машины на базе RISC производят операции между регистрами, и обычно требуется, чтобы программа загружала переменные в регистр, перед выполнением операции. Процессоры CISC способны на выполнение операций несколькими способами:

  • между регистрами;
  • между регистром и местом памяти;
  • между ячейками памяти.

Но это лишь часть отличительных особенностей, перейдем к разбору других признаков.

Потребляемая мощность

В зависимости от типа устройства потребляемая мощность может иметь разную степень значимости. Для той системы, которая подключена к постоянному источнику питания (электросеть) ограничения потребления энергии попросту нет. Однако мобильные телефоны и прочие электронные гаджеты в полной мере зависят от управления питанием.

Еще одно различие архитектуры arm и x86 в том, что у первой энергопотребление меньше чем 5 Вт, включая многие сопутствующие пакеты: графические процессоры, периферийные устройства, память. Такая малая мощность обусловлена меньшей численностью транзисторов в совокупности с относительно низкими скоростями (если провести параллель с процессорами для настольных ПК). В то же время это нашло отпечаток на производительности – для выполнения сложных операций требуется больше времени.

Ядра Intel отличаются сложность структурой и в силу этого потребление энергии у них существенно выше. К примеру, процессор Intel I-7 с высокой производительностью потребляет около 130 Вт энергии, мобильные версии – 6-30 Вт.

Программное обеспечение

Проводить сравнение по этому параметру довольно трудно, поскольку оба бренда очень популярны в своих кругах. Устройства, которые основываются на процессорах arm-архитектуры, прекрасно работают с мобильными операционными системами (Android и прочее).

Машины под управлением процессоров от Intel способны работать с платформами наподобие Windows и Linux. К тому же оба семейства микропроцессоров дружат с приложениями, написанными на языке Java.

Разбирая различия архитектур, можно однозначно сказать одно – процессоры ARM главным образом управляют энергопотреблением мобильных устройств. Задача же настольных решений большего всего заключается в обеспечении высокой производительности.

Новые достижения

Компания ARM за счет ведения грамотной политики, полностью прибрала к рукам мобильный рынок. Но в дальнейшем она не собирается останавливаться на достигнутом. Не так давно была представлена новая разработка ядер: Cortex-A53, и Cortex-A57, в которых было проведено одно важное обновление – поддержка 64-битных вычислений.

Ядро A53 является прямым последователем ARM Cortex-A8, у которого хоть и была не очень высокая производительность, но энергопотребление на минимальном уровне. Как отмечают специалисты, у архитектуры arm cortex a53 энергопотребление снижено в 4 раза, а по производительности она не будет уступать ядру Cortex-A9. И это притом, что площадь ядра A53 на 40% меньше, чем у A9.

Ядро A57 придет на замену Cortex-A9 и Cortex-A15. При этом инженеры ARM заявляют о феноменальном приросте производительности – в три раза выше, чем у ядра A15. Иными словами микропроцессор A57 будет в 6 раз быстрее Cortex-A9, а его энергоэффективность будет в 5 раз лучше, чем у A15.

Если подытожить, то серия cortex, а именно более совершенная a53, отличается от своих предшественников более высокой производительностью на фоне не менее высокой энергоэффективности. Даже процессоры Cortex-A7, которые ставятся на большинство смартфонов, не выдерживают конкуренции!

Но что более ценно это то, что архитектура arm cortex a53 – это та составляющая, которая позволит избежать проблем, связанных с нехваткой памяти. К тому же и устройство будет медленнее разряжать батарею. Благодаря новинке эти проблемы теперь останутся в далеком прошлом.

Графические решения

Помимо разработки процессоров, компания ARM трудится над воплощением графических ускорителей серии Mali. И самый первый из них – это Mali 55. Этим ускорителем оснастили телефон LG Renoir. И да, это самый обычный мобильник. Только в нем GPU отвечала не за игры, а лишь отрисовывал интерфейс, ведь если судить по современным меркам, графический процессор отличается примитивными возможностями.

Но прогресс неумолимо летит вперед и поэтому, чтобы идти в ногу со временем, у компании ARM есть и более совершенные модели, которые актуальны для смартфонов средней ценовой категории. Речь идет о распространенных GPU Mali-400 MP и Mali-450 MP. Хоть у них и небольшая производительность и ограниченный набор API, это не мешает им находить применение в современных мобильных моделях. Яркий пример – телефон Zopo ZP998, в котором восьмиядерный чип MTK6592 работает в паре с графическим ускорителем Mali-450 MP4.

Конкурентоспособность

В настоящее время компании ARM пока еще никто не противостоит и главным образом это обусловлено тем, что в свое время было принято верное решение. Но когда-то давно еще в начале своего пути команда разработчиков трудилась над созданием процессоров для ПК и даже предприняла попытку конкурировать с таким гигантом как Intel. Но даже после того, как направление деятельности было сменено, компании приходилось тяжело.

А когда всемирно известный компьютерный бренд Microsoft заключил договор с Intel, у остальных производителей просто не было шансов – операционная система Windows отказывалась работать с процессорами ARM. Как тут не удержаться от использования эмуляторов gcam на архитектуру arm?! Что касательно компании Intel, то наблюдая волну успеха ARM Limited, тоже попыталась создать процессор, который бы составил достойную конкуренцию. Для этого широкой публике был предоставлен чип Intel Atom. Но заняло это намного больший промежуток времени, чем у ARM Limited. И в производство чип ушел лишь в 2011 году, но драгоценное время было уже потеряно.

По сути, Intel Atom – это CISC-процессор с архитектурой x86. Специалистам удалось добиться более низкого энергопотребления, чем в ARM решениях. Тем не менее весь тот софт, который выходит под мобильные платформы, плохо адаптирован к архитектуре x86.

В конечном итоге компания признала полную повальность принятого решения и в дальнейшем отказалась от производства процессоров под мобильные устройства. Единственный крупный производитель чипов Intel Atom – это компания ASUS. В то же время эти процессоры не канули в лету, ими в массовом порядке оснащали нетбуки, неттопы и прочие портативные устройства.

Однако существует вероятность, что ситуация изменится и любимая всеми операционная система Windows станет поддерживать микропроцессоры ARM. К тому же шаги в этом направлении делаются, может и правда появятся что-то наподобие эмуляторов gcam на ARM-архитектуру для мобильных решений?! Кто знает, время покажет и все расставит по местам.

Перспективы на будущее

В истории развития компании ARM есть один интересный момент (в самом начале статьи именно он имелся ввиду). Когда-то в основе ARM Limited находилась компания Apple и вероятно, что вся технология ARM принадлежала бы именно ей. Однако судьба распорядилась иначе – в 1998 году Apple находилась в кризисном положении, и руководство было вынуждено продать свою долю. В настоящее время она находится наравне с прочими производителями и остается для своих устройств iPhone и iPad закупать технологии у ARM Limited. Кто же мог знать, как все может обернуться?!

Современные процессоры ARM способны выполнять боле сложные операции. А в ближайшем будущем руководство компании нацелилось выйти на серверный рынок, в чем она, несомненно, заинтересована. К тому же в наше современное время, когда близится эпоха развития интернет вещей (IoT), в числе которых и «умные» бытовые приборы, можно прогнозировать еще большую востребованность чипов с ARM-архитектурой.

Так что у компании ARM Limited впереди далеко не беспросветное будущее! И вряд ли в ближайшее время найдется кто-нибудь, кто может потеснить такого, вне всякого сомнения, мобильного гиганта по разработке процессоров для смартфонов и прочих подобных электронных устройств.

В качестве заключения

Процессоры ARM довольно быстро захватили рынок мобильных устройств и все благодаря низкому энергопотреблению и пусть не очень высокой, но все же, хорошей производительности. В настоящее время положению дел у компании ARM можно только позавидовать. Многие производители пользуются ее технологиями, что ставит Advanced RISC Machines наравне с такими гигантами в области разработок процессоров как Intel и AMD. И это притом, что компания не имеет собственного производства.

Какое-то время конкурентом мобильного бренда была компания MIPS с одноименной архитектурой. Но в настоящее время есть пока единственный серьезный конкурент в лице корпорации Intel, правда ее руководство не считает, что arm-архитектура может представлять угрозу для ее рыночной доли.

Также, по мнению специалистов из Intel, процессоры ARM не способны обеспечить запуск настольных версий операционных систем. Однако такое заявление звучит немного нелогично, ведь владельцы ультрамобильных ПК не пользуются «тяжеловесным» программным обеспечением. В большинстве случаев нужен выход в сеть интернет, редактирование документов, прослушивание медиафайлов (музыка, кино) и прочие несложные задачи. А ARM решения прекрасно справляются с такими операциями.

процессоры ARM, что это? — 4IAM

Подавляющее большинство современных гаджетов используют процессоры на архитектуре ARM, разработкой которой занимается одноимённая компания ARM Limited. Что интересно, компания сама не производит процессоры, а только лицензирует свои технологии для сторонних производителей чипов. Помимо этого, компания также разрабатывает процессорные ядра Cortex и графические ускорители Mali, которых мы обязательно коснёмся в этом материале.

ARM Limited

Компания ARM, фактически, является монополистом в своей области, и подавляющее большинство современных смартфонов и планшетов на различных мобильных операционных системах используют процессоры именно на архитектуре ARM. Производители чипов лицензируют у ARM отдельные ядра, наборы инструкций и сопутствующие технологии, причём стоимость лицензий значительно разнится в зависимости от типа процессорных ядер (это могут быть как маломощные бюджетные решения, так и ультрасовременные четырёхъядерные и даже восьмиядерные чипы) и дополнительных компонентов. Годовой отчёт о прибыли ARM Limited за 2006 год показал выручку в 161 миллион долларов за лицензирование около 2,5 миллиардов процессоров (в 2011 году этот показатель составил уже 7,9 млрд), что означает примерно 0,067 долларов за один чип. Впрочем, по озвученной выше причине, это очень усреднённый показатель из-за разницы в ценах на различные лицензии, и с тех пор прибыль компании должна была вырасти многократно.

 

В настоящее время ARM-процессоры имеют очень широкое распространение. Чипы на этой архитектуре используются повсюду, вплоть до серверов, но чаще всего ARM можно встретить во встраиваемых и мобильных системах, начиная с контроллеров для жёстких дисков и заканчивая современными смартфонами, планшетами и прочими гаджетами.

Ядра Cortex

ARM разрабатывает несколько семейств ядер, которые используются для различных задач. К примеру, процессоры, основанные на Cortex-Mx и Cortex-Rx (где “х” — цифра или число, обозначающее точный номер ядра) используются во встраиваемых системах и даже бытовых устройствах, к примеру, роутерах или принтерах.

Cortex

Подробно на них мы останавливаться не будем, ведь нас, в первую очередь, интересует семейство Cortex-Ax — чипы с такими ядрами используются в наиболее производительных устройствах, в том числе смартфонах, планшетах и игровых консолях. ARM постоянно работает над новыми ядрами из линейки Cortex-Ax, но на момент написания этой статьи в смартфонах используются следующие из них:

  • Cortex-A5;
  • Cortex-A7;
  • Cortex-A8;
  • Cortex-A9;
  • Cortex-A12;
  • Cortex-A15;
  • Cortex-A53;
  • Cortex-A57.

Чем больше цифра — тем выше производительность процессора и, соответственно, дороже класс устройств, в которых он используется. Впрочем, стоит отметить, что это правило соблюдается не всегда: к примеру, чипы на ядрах Cortex-A7 имеют большую производительность, нежели на Cortex-A8. Тем не менее, если процессоры на Cortex-A5 уже считаются чуть ли не устаревшими и почти не используются в современных устройствах, то CPU на Cortex-A15 можно найти во флагманских коммуникаторах и планшетах. Не так давно ARM официально объявила о разработке новых, более мощных и, одновременно, энергоэффективных ядер Cortex-A53 и Cortex-A57, которые будут объединены на одном чипе с применением технологии ARM big.LITTLE и поддерживать набор команд ARMv8 (“версию архитектуры”), но в настоящее время они не применяются в массовых потребительских устройствах. Большинство чипов с ядрами Cortex могут быть многоядерными, и в современных топовых смартфонах повсеместное распространение получили четырёхъядерные процессоры.

Крупные производители смартфонов и планшетов обычно используют процессоры известных чипмейкеров вроде Qualcomm или собственные решения, которые уже успели стать довольно популярными (к примеру, Samsung и её семейство чипсетов Exynos), но среди технических характеристик гаджетов большинства небольших компаний зачастую можно встретить описание вроде “процессор на Cortex-A7 с тактовой частотой 1 ГГц” или “двухъядерный Cortex-A7 с частотой 1 ГГц”, которое обычному пользователю ничего не скажет. Для того, чтобы разобраться, в чём заключаются отличия таких ядер между собой, остановимся на основных.

Cortex-A5

Ядро Cortex-A5 используются в недорогих процессорах для наиболее бюджетных устройств. Такие устройства предназначены только для выполнения ограниченного круга задач и запуска простых приложений, но совершенно не рассчитаны на ресурсоёмкие программы и, тем более, игры. В качестве примера гаджета с процессором на Cortex-A5 можно назвать Highscreen Blast, который получил чип Qualcomm Snapdragon S4 Play MSM8225, содержащий два ядра Cortex-A5 с тактовой частотой 1,2 ГГц.

Cortex-A7

Процессоры на Cortex-A7 являются более мощными, чем чипы Cortex-A5, а кроме того, больше распространены. Такие чипы выполняются по 28-нанометровому техпроцессу и имеют большой кэш второго уровня до 4 мегабайт. Ядра Cortex-A7 встречаются, преимущественно, в бюджетных смартфонах и недорогих устройствах среднего сегмента вроде iconBIT Mercury Quad, а также, в качестве исключения, в Samsung Galaxy S IV GT-i9500 с процессором Exynos 5 Octa — этот чипсет при выполнении нетребовательных задач использует энергосберегающий четырёхъядерный процессор на Cortex-A7.

Cortex-A8

Ядро Cortex-A8 не так распространено, как его “соседи”, Cortex-A7 и Cortex-A9, но всё же используется в различных гаджетах начального уровня. Рабочая тактовая частота чипов на Cortex-A8 может составлять от 600 МГц до 1 ГГц, но иногда производители разгоняют процессоры и до более высоких частот. Особенностью ядра Cortex-A8 является отсутствие поддержки многоядерных конфигураций (то есть, процессоры на этих ядрах могут быть только одноядерными), а выполняются они по 65-нанометровому техпроцессу, который уже считается устаревшим.

Сortex-A9

Ещё пару лет назад ядра Cortex-A9 считались топовым решением и использовались как в традиционных одноядерных, так и более мощных двухъядерных чипах, например Nvidia Tegra 2 и Texas Instruments OMAP4. В настоящее время процессоры на Cortex-A9, выполненные по 40-нанометровому техпроцессу не теряют популярность и используются во многих смартфонах среднего сегмента. Рабочая частота таких процессоров может составлять от 1 до 2 и более гигагерц, но обычно она ограничивается 1,2-1,5 ГГц.

Cortex-A12

В июне 2013 года компания ARM официально представила ядро Cortex-A12, которое выполняется по новому 28-нанометровому техпроцессу и призвано заменить ядра Cortex-A9 в смартфонах среднего сегмента. Разработчик обещает увеличение производительности на 40% по сравнению с Cortex-A9, а кроме того, ядра Cortex-A12 смогут участвовать в архитектуре ARM big.LITTLE в качестве производительных вместе с энергосберегающими Cortex-A7, что позволит производителям создавать недорогие восьмиядерные чипы. Правда,на момент написания статьи всё это только в планах, и массовое производство чипов на Cortex-A12 ещё не налажено, хотя компания RockChip уже объявила о своём намерении выпустить четырёхъядерный процессор на Cortex-A12 с частотой 1,8 ГГц.

Cortex-A15

На 2013 год ядро Cortex-A15 и его производные является топовым решением и используется в чипах флагманских коммуникаторах различных производителей. Среди новых процессоров, выполненных по 28-нм техпроцессу и основанных на Cortex-A15 — Samsung Exynos 5 Octa и Nvidia Tegra 4, а также это ядро нередко выступает платформой для модификаций других производителей. Например, последний процессор компании Apple A6X использует ядра Swift, которые являются модификацией Cortex-A15. Чипы на Cortex-A15 способны работать на частоте 1,5-2,5 ГГц, а поддержка множества стандартов сторонних компаний и возможность адресовать до 1 ТБ физической памяти делает возможным применение таких процессоров в компьютерах (как тут не вспомнить мини-компьютер размером с банковскую карту Raspberry Pi).

Cortex-A50 series

В первой половине 2013 года ARM представила новую линейку чипов, которая получила название Cortex-A50 series. Ядра этой линейки будут выполнены по новой версии архитектуры, ARMv8, и поддерживать новые наборы команд, а также станут 64-битными. Переход на новую разрядность потребует оптимизации мобильных операционных систем и приложений, но, разумеется, сохранится поддержка десятков тысяч 32-битных приложений. Первой на 64-битную архитектуру перешла компания Apple. Последние устройства компании, например, iPhone 5S, работают на именно таком ARM-процессоре Apple A7. Примечательно, что он не использует ядра Cortex – они заменены на собственные ядра производителя под названием Swift. Одна из очевидных причин необходимости перехода к 64-битным процессорам — поддержка более 4 ГБ оперативной памяти, а, кроме того, возможность оперировать при вычислении намного большими числами. Конечно, пока это актуально, в первую очередь, для серверов и ПК, но мы не удивимся, если через несколько лет на рынке появятся смартфоны и планшеты с таким объёмом ОЗУ. На сегодняшний день о планах по выпуску чипов на новой архитектуре и смартфонов с их использованием ничего не известно, но, вероятно, именно такие процессоры и получат флагманы в 2014 году, о чём уже заявила компания Samsung.

Cortex-A53

Открывает серию ядро Cortex-A53, которое будет прямым “наследником” Cortex-A9. Процессоры на Cortex-A53 заметно превосходят чипы на Cortex-A9 в производительности, но, при этом, сохраняется низкое энергопотребление. Такие процессоры могут быть использованы как по одиночке, так и в конфигурации ARM big.LITTLE, будучи объединенными на одном чипсете с процессором на Cortex-A57

Perfomance Cortex-A53, Cortex-A57

 

Cortex-A57

Процессоры на Cortex-A57, которые будут выполнены по 20-нанометровому техпроцессу, должны стать самыми мощными ARM-процессорами в ближайшем будущем. Новое ядро значительно превосходит своего предшественника, Cortex-A15 по различным параметрам производительности (сравнение вы можете видеть выше), и, по словам ARM, которая всерьёз нацелена на рынок ПК, станет выгодным решением для обычных компьютеров (включая лэптопы), а не только мобильных устройств.

 

ARM big.LITTLE

ARM big.LITTLE

В качестве высокотехнологичного решения проблемы энергопотребления современных процессоров ARM предлагает технологию big.LITTLE, суть которой заключается в объединении на одном чипе ядер различных типов, как правило, одинакового количества энергосберегающих и высокопроизводительных.

Существует три схемы работы ядер различного типа на одном чипе: big.LITTLE (миграция между кластерами), big.LITTLE IKS (миграция между ядрами) и big.LITTLE MP (гетерогенный мультипроцессинг).

big.LITTLE (миграция между кластерами)

Первым чипсетом на архитектуре ARM big.LITTLE стал процесссор Samsung Exynos 5 Octa. В нём используется оригинальная схема big.LITTLE “4+4”, что означает объединение в два кластера (отсюда и название схемы) на одном кристалле четырёх высокопроизводительных ядер Cortex-A15 для ресурсоёмких приложений и игр и четырёх энергосберегающих ядер Cortex-A7 для повседневной работы с большинством программ, причём в один момент времени могут работать ядра только одного типа. Переключение между группами ядер происходит практически мгновенно и незаметно для пользователя в полностью автоматическом режиме.

big.LITTLE IKS (миграция между ядрами)

Более сложная реализация архитектуры big.LITTLE — объединение нескольких реальных ядер (как правило двух) в одно виртуальное, управляемое ядром операционной системы, которое решает, какие задействовать ядра — энергоэффективные или производительные. Разумеется, виртуальных ядер также несколько — на иллюстрации приведен пример схемы IKS, где в каждом из четырёх виртуальных ядер находятся по одному ядру Cortex-A7 и Cortex-A15.

big.LITTLE MP (гетерогенный мультипроцессинг)

Схема big.LITTLE MP является наиболее “продвинутой” — в ней каждое ядро является независимым и может включаться ядром ОС по необходимости. Это значит, что если используются четыре ядра Cortex-A7 и столько же ядер Cortex-A15, в чипсете, построенном на архитектуре ARM big.LITTLE MP, смогут работать одновременно все 8 ядер, даже несмотря на то, что они разных типов. Одним из первых процессоров такого типа стал восьмиядерный чип компании Mediatek — MT6592, который может работать на тактовой частоте 2 ГГц, а также записывать и воспроизводить видео в разрешении UltraHD.

Будущее

По имеющейся на данный момент информации, в ближайшее время ARM совместно с другими компаниями планирует наладить выпуск big.LITTLE чипов следующего поколения, которые будут использовать новые ядра Cortex-A53 и Cortex-A57. Кроме того, бюджетные процессоры на ARM big.LITTLE собирается выпускать китайский производитель MediaTek, которые будут работать по схеме “2+2”, то есть, использовать две группы по два ядра.

Графические ускорители Mali

Помимо процессоров, ARM также разрабатывает и графические ускорители семейства Mali. Подобно процессорам, графические ускорители характеризуются множеством параметров, например, уровнем сглаживания, интерфейсом шины, кэшем (сверхбыстрая память, используемая для повышения скорости работы) и количеством “графических ядер” (хотя, как мы писали в прошлой статье, этот показатель, несмотря на похожесть с термином, использующимся при описании CPU, практически не влияет производительность при сравнении двух GPU).

Первым графическим ускорителем ARM стал ныне неиспользуемый Mali 55, который был использован в сенсорном телефоне LG Renoir (да-да, самом обычном сотовом телефоне). GPU не использовался в играх — только для отрисовки интерфейса, и обладал примитивными по нынешним меркам характеристиками, но именно он стал “родоначальником” серии Mali.

С тех пор прогресс шагнул далеко вперёд, и сейчас немалое значение имеют поддерживаемые API и игровые стандарты. К примеру, поддержка OpenGL ES 3.0 сейчас заявлена только в самых мощных процессорах вроде Qualcomm Snapdragon 600 и 800, а, если говорить о продукции ARM, то стандарт поддерживают такие ускорители, как Mali-T604 (именно он стал первым графическим процессором ARM, выполненным на новой микроархитектуре Midgard), Mali-T624, Mali-T628, Mali-T678 и некоторые другие близкие к ним по характеристикам чипы. Тот или иной GPU, как правило, тесно связан с ядром, но, тем не менее, указывается отдельно, а, значит, если вам важно качество графики в играх, то имеет смысл посмотреть на название ускорителя в спецификациях смартфона или планшета.

Есть у ARM в линейке и графические ускорители для смартфонов среднего сегмента, наиболее распространёнными среди которых являются Mali-400 MP и Mali-450 MP, которые отличаются от своих старших братьев сравнительно небольшой производительностью и ограниченным набором API и поддерживаемых стандартов. Несмотря на это, указанные GPU продолжают использоваться в новых смартфонах, к примеру, Zopo ZP998, который получил графический ускоритель Mali-450 MP4 (улучшенную модификацию Mali-450 MP) вдобавок к восьмиядерному процессору MTK6592.

Предположительно, в конце 2014 года должны появиться смартфоны с новейшими графическими ускорителями ARM: Mali-T720, Mali-T760 и Mali-T760 MP, которые были представлены в октябре 2013 года. Mali-T720 должен стать новым GPU для недорогих смартфонов и первым графическим процессором этого сегмента с поддержкой Open GL ES 3.0. Mali-T760, в свою очередь, станет одним из наиболее мощных мобильных графических ускорителей: по заявленным характеристикам, GPU имеет 16 вычислительных ядер и обладает поистине огромной вычислительной мощностью, 326 Гфлопс, но, в то же время, в четыре раза меньшим энергопотреблением, чем упомянутый выше Mali-T604.

Роль CPU и GPU от ARM на рынке

Несмотря на то, что компания ARM является автором и разработчиком одноимённой архитектуры, которая, повторимся, сейчас используется в подавляющем большинстве мобильных процессоров, её решения в виде ядер и графических ускорителей не пользуются популярностью у крупных производителей смартфонов. К примеру, справедливо считается, что флагманские коммуникаторы на Android OS должны иметь процессор Snapdragon с ядрами Krait и графический ускоритель Adreno от Qualcomm, чипсеты этой же компании используются в смартфонах на Windows Phone, а некоторые производители гаджетов, к примеру, Apple, разрабатывают собственные ядра. Почему же в настоящее время сложилась именно такая ситуация?

Возможно, часть причин может лежать глубже, но одна из них — отсутствие чёткого позиционирования CPU и GPU от ARM среди продуктов других компаний, вследствие чего разработки компании воспринимаются как базовые компоненты для использования в устройствах B-брендов, недорогих смартфонах и создания на их основе более зрелых решений. К примеру, компания Qualcomm почти на каждой своей презентации повторяет, что одной из её главных целей при создании новых процессоров является уменьшение энергопотребления, а её ядра Krait, будучи доработанными ядрами Cortex, стабильно показывают более высокие результаты по производительности. Аналогичное утверждение справедливо и для чипсетов Nvidia, которые ориентированы на игры, ну а что касается процессоров Exynos от Samsung и A-серии от Apple, то они имеют свой рынок за счёт установки в смартфоны этих же компаний.

Вышесказанное совершенно не значит, что разработки ARM значительно хуже процессоров и ядер сторонних компаний, но конкуренция на рынке в конечном итоге идет покупателям смартфонов только на пользу. Можно сказать, что ARM предлагает некие заготовки, приобретая лицензию на которые, производители могут уже самостоятельно их доработать.

Заключение

Микропроцессоры на архитектуре ARM успешно завоевали рынок мобильных устройств благодаря низкому энергопотреблению и сравнительно большой вычислительной мощности. Раньше с ARM конкурировали другие RISC-архитектуры, например, MIPS, но сейчас у неё остался только один серьёзный конкурент — компания Intel с архитектурой x86, которая, к слову, хотя и активно борется за свою долю рынка, пока не воспринимается ни потребителями, ни большинством производителей всерьёз, особенно при фактическом отсутствии флагманов на ней (Lenovo K900 сейчас уже не может конкурировать с последними топовыми смартфонами на ARM-процессорах).

А как вы думаете, сможет ли кто-нибудь потеснить ARM, и как дальше сложится судьба этой компании и её архитектуры?

За предоставленную информацию благодарим 4pda.ru. 

Понравилось? Поделись с друзьями! 🙂

Похожее

Архитектура ARM против решений Intel

Аналитики компании ABI Research полагают, что процессоры с архитектурой ARM имеют очень хорошие перспективы на рынке портативных устройств. По данным ABI Research, в 2009-м около 90% всех выпущенных ультрапортативных ПК (к ним относятся нетбуки, смартбуки и интернет-планшеты) было построено на основе х86-совместимых чипов, таких как Atom. Однако уже в нынешнем году ситуация кардинальным образом изменится: в гаджетах следующего поколения все чаще будут применяться ARM-процессоры, славящиеся своим небольшим энергопотреблением при высокой эффективности. Ориентировочно к 2013 году, по прогнозам экспертов, доли ARM- и х86-совместимых чипов на рынке мобильных компьютеров сравняются. А в дальнейшем решения с архитектурой ARM начнут все быстрее вытеснять с рынка привычные нам процессоры х86.

Также в текущем году, как ожидается, должен стартовать переход портативных устройств и ультрамобильных компьютеров на многоядерные процессоры. Речь, в частности, идет о чипе ARM Cortex-A5 с 1-4 ядрами: он найдет применение в смартфонах, компактных ПК, встраиваемых устройствах, бытовой электронике. К 2013 году, согласно прогнозам аналитиков, около 88% всех гаджетов, мини-ноутбуков и карманных электронных помощников будут комплектоваться многоядерными чипами.

Что такое ARM

Прежде всего ARM – это успешная IT-компания. ARM Ltd. (сокращение от Advanced RISC Machines) – британская корпорация, один из крупнейших разработчиков и лицензиаров архитектуры 32-разрядных RISC-процессоров (ARM), ориентированных на использование в портативных устройствах. Что важно, сама ARM не производит микропроцессоры, а только занимается разработками и лицензирует собственную технологию третьим фирмам, таким как Atmel, Cirrus Logic, Intel, Marvell, NXP, Samsung, Qualcomm, Sony Ericsson, Texas Instruments, Broadcom, которые, собственно, и занимаются промышленным производством чипов. ARM утверждает, что общий объем микропроцессоров, произведенных по их лицензии, превышает 2,5 миллиарда штук. В настоящее время известны несколько семейств микропроцессоров ARM – ARM7 (с тактовой частотой до 60-72 МГц, предназначенные, например, для недорогих мобильных телефонов), ARM9 (с частотами порядка 200 МГц для продвинутых телефонов и карманных компьютеров) и ARM9E. Новейшими семействами являются Cortex и ARM11 с тактовой частотой до 1 ГГц и расширенными возможностями для цифровой обработки сигналов.

Популярное семейство микропроцессоров xScale фирмы Marvell (до 27 июня 2007 года это был проект Intel), в действительности является расширением архитектуры ARM9, дополненной набором инструкций Wireless MMX, специально разработанных корпорацией Intel для поддержки мультимедийных приложений.

Архитектура ARM – 32-битная микропроцессорная архитектура с сокращенным набором команд (RISC), разрабатываемая компанией ARM Limited. На сегодняшний день семейство ARM, по подсчетам, достигает 82% от всех встраиваемых 32-битных RISC-процессоров, что делает его одной из самых широко распространенных 32-битных архитектур. Процессоры ARM нашли себе место во множестве электронных устройств – PDA, сотовых телефонах, медиаплеерах, карманных игровых устройствах, калькуляторах, компьютерной периферии, сетевом оборудовании и т.д.

История появления компании и архитектуры ARM весьма показательна. Некогда существовала британская фирма Acorn Computers, которая в 1981 году выпустила удачный домашний ПК BBC Micro. Он производился до 1994 года, но сегодня незаслуженно позабыт. Но после успеха с выпуском компьютеров BBC Micro, Acorn Computers решила заменить использовавшийся в BBC Micro процессор MOS Technology 6502 более совершенным. Прежний процессор был недостаточно мощным для работы с графическим интерфейсом. Но другие процессоры, такие как Motorola 68000 и National Semiconductor 32016, также не подходили для этой задачи.

Тогда в Acorn всерьез задумались о создании своего собственного процессора. Инженеров компании заинтересовал проект Berkeley RISC. По их мнению, аспирантам калифорнийского университета Беркли было вполне по силам создать новый 32-битный процессор, который решил бы проблемы Acorn. Два инженера Acorn – Стив Фарбер и Софи Уилсон – приступили к работе. Программа эмуляции процессора была написана на BBC Basic и могла выполняться на BBC Micro с процессором 6502. Все работало прекрасно, доказывая, что разработчики на верном пути. Вскоре к проекту присоединился другой инженер компании Acorn – Герман Хаузер. И тогда эта небольшая группа разработчиков приступила к воплощению «в кремнии» архитектуры, задуманной Софи Уилсон.

Первый ARM-пpоцессоp (ARM pасшифpовывался как Advanced RISC Machine) был спpоектиpован и изготовлен Acorn Computer Group в сеpедине 1980-х. В 1990 Acorn Computers вместе с Apple Computer создали новую компанию под название Advaced RISC Machines Ltd.

Особенности архитектуры ARM

Для встроенных приложений требуется постоянно возрастающая производительность, и развитие архитектуры ARM происходило под влиянием ключевых новых технологий, обеспечивающих дополнительную эффективность. Разработчики компании использовали весь спектр методов, применяемых в области компьютерных архитектур для использования параллелизма. Методы повышения производительности, используемые в ARM, включают переменное время выполнения команд, параллелизм на уровне подслов, операции в стиле процессоров цифровой обработки сигналов (DSP), параллелизм уровня потоков, обработку исключительных ситуаций и многопроцессную обработку. История эволюции архитектуры ARM показывает, что в разные периоды времени в процессорах использовались разные типы параллелизма. Кульминацией этого процесса стал мультипроцессор ARM11 MPCore. Вариант RISC-организации процессора ARM во многих отношениях отличается от традиционного подхода, в котором высокая производительность достигалась за счет относительно большого набора регистров, сокращенного числа классов инструкций, архитектуры «load-store» и простого конвейера. Частично это связано с тем, что процессор ARM является встраиваемым процессором, специально разработанным для размещения внутри устройств категории SoC.

Переменное время выполнения некоторых команд объясняется тем, что для повышения эффективности команды ARM могут загружать и записывать в память несколько регистров сразу. Так что время выполнения этих команд зависит от заданного числа регистров. Такие команды особенно полезны для сохранения и восстановления контекста в прологе и эпилоге процедур. Это повышает плотность кода, сокращает число выбираемых из памяти команд и сокращает энергопотребление.

Операционные системы, которые работают на ARM: Linux, BSD, Plan 9, Inferno, OpenSolaris, FreeRTOS, Nucleus, Symbian OS, Windows CE, Android, QNX, Maemo, IPhone OS.

ARM vs. Intel: кому покорятся нетбуки?

История успеха ARM – хороший пример удачной бизнес-модели, которую может повторить стартап практически в любой стране мира. Небольшая частная компания-разработчик, появившаяся не в Америке, сделала ставку на продвижение высокотехнологичного встраиваемого продукта, которому удалось заявить о себе благодаря высочайшему техническому качеству. Отказавшись от дорогого потребительского маркетинга и оставаясь неизвестной конечному пользователю, ARM смогла создать собственный мировой стандарт и занять ключевую позицию на рынке.

Intel сегодня воспринимает ARM как своего конкурента №1 в борьбе за рынок процессоров для сотовых телефонов и других, более сложных гаджетов, справедливо полагая, что доминирование архитектуры ARM – главная конкурентная угроза архитектуре Intel. Именно поэтому Intel форсировала разработку собственной платформы для мобильных интернет-устройств – «Mobile Internet Devices» (MIDs).

Однако к концу 2013 года большая часть рынка ультрапортативных ПК, включая нетбуки и смартбуки, будет принадлежать процессорам с ARM- архитектурой. Это произойдет из-за желания пользователей всегда и везде быть подключенным к Глобальной сети. Такой прогноз делают исследователи компании ABI Research.

Действительно, корпорации Intel было суждено стать первопроходцем на стремительно выросшем рынке нетбуков. В 90% из проданных в 2009 году 30 млн нетбуков были установлены процессоры Intel Atom, базирующиеся на архитектуре Intel x86. Не знающая приемлемых альтернатив, уже в нынешнем году эта архитектура впервые столкнется с серьезным конкурентом, которой впоследствии проиграет львиную долю рынка. Конечно, и в 2010-м основная часть проданных нетбуков, смартбуков и прочих ультрамобильных ПК будет по-прежнему базироваться на процессорах архитектуры x86. Однако их доля к концу года уменьшится примерно до 75%. Оставшуюся четверть рынка будут занимать чипы с архитектурой ARM. К концу 2013-го, по прогнозу аналитиков ABI Research, данная архитектура будет занимать уже 60% рынка ультрапортативных компьютеров, включая нетбуки и смартбуки, тогда как оставшаяся доля в размере 40% все еще будет принадлежать архитектуре Intel – скорее всего, очередным поколениям семейства Atom.

Эксперты полагают, что повышение спроса на решения с ARM-процессорами станет следствием возрастающего желания пользователей быть подключенными к Интернету 24 часа в сутки. А в этом плане процессоры на базе ARM не имеют себе равных. Кроме того, такой процессор позволяет сконструировать нетбук, который будет загружаться в считанные секунды. Ожидается, что первый «гуглобук» (нетбук с операционной системой Google Chrome OS), который будет выведен на рынок в конце нынешнего года, будет оснащен именно таким чипом.

Принимая вызов от ARM, Intel обещает улучшить показатели энергопотребления в будущих процессорах Atom, выпускаемых по 32-нм технологии. Однако подходящие решения ARM для ультрапортативных вычислительных систем существуют уже сейчас. В октябре 2009 года компания представила многоядерный процессор ARM Cortex-A5 MPCore, предназначенный, в том числе, для смартфонов и смартбуков. Лицензии на производство нового процессора получили более десяти производителей чипов.

Впрочем, в корпорации Intel не считают, что процессоры на архитектуре ARM представляют угрозу для ее рыночной доли (по крайней мере, такова официальная позиция руководства микропроцессорного гиганта). В корпорации не считают решения ARM достаточно мощными для того, чтобы запускать настольные операционные системы. Впрочем, такой комментарий Intel звучит не совсем логично, так как пользователям ультрамобильных ПК в большинстве случаев не требуется «полновесное» программное обеспечение – их работа ограничивается выходом в Интернет, редактированием документов, прослушиванием музыки и другими несложными задачами, с которыми превосходно справляются ARM-решения. Согласитесь, вряд ли кому-то придет в голову играть в современные компьютерные игры на нетбуке.

Но, как считают независимые аналитики, в конечном счете успех ARM будет сильно зависеть от рекламы и PR, способа подачи новых решений конечным потребителям. Несмотря на наличие целого ряда готовых решений, ведущие ПК-производители не торопятся выпускать смартбуки и нетбуки на базе ARM- процессоров. Ранее в одном из интервью глава правления Asustek Джонни Ши признался, что его компания не уверена в том, что такие решения будут пользоваться достаточным спросом среди потребителей, большинству из которых присущ консерватизм при выборе новых продуктов.

Между тем, первый смартбук уже анонсирован – им стал Lenovo Skylight. Платформой новинки является чипсет Qualcomm Snapdragon на базе ARM-ядра. Смартбук поддерживает Wi-Fi, 3G, видео высокой четкости и при весе 900 г обеспечивает до 10 часов автономной работы. В апреле компьютер появится в продаже в США, а на протяжении года – в Китае и Европе. Минимальная стоимость модели составит $499.

Но настоящий прорыв в ARM-сегменте рынка нетбуков может сделать совершенно новый игрок – компания Nokia. Напомню, что этот финский производитель в августе 2009-го представил свой первый нетбук Booklet 3G, оснащенный процессором Intel Atom. Эту модель выпускает тайваньская компания Compal, в розничной продаже он появится к началу весны 2010-го. Мини-ноутбук от Nokia будет работать под управлением ОС Windows 7.

Однако второй нетбук от Nokia уже никак не будет связан с брендом Intel. По сообщениям отраслевых информагентств, в ближайшее время компания разместит заказы на разработку и производство нетбуков на платформе ARM. Среди возможных производителей ARM-нетбуков для Nokia называются Compal и Foxconn.

Тут самое время вспомнить, что корпорация Microsoft официально отказалась выпускать версию Windows 7 для архитектуры ARM, объясняя это недостаточной производительностью платформы. Распространение смартбуков также может сдержать тот факт, что большинство программ написаны для архитектуры x86. То есть на платформе ARM они работать не будут. Однако находящаяся пока в стадии разработки Google Chrome OS поддерживает как архитектуру ARM, так и платформу x86. Так что вполне вероятно, что Nokia готовится сделать ставку на сотрудничество с Google.

Денис Лавникевич

Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 04 за 2010 год в рубрике hard

Что такое ARM? | Руководство по процессорам ARM и архитектуре Acorn

Введение в ARM

ЦП

— это мозг компьютера, который выполняет инструкции в соответствии с программным кодом / логическим потоком и также известен как процессор. Скорость процессора выражается в герцах, а современные процессоры работают с тактовой частотой более одного гига герц (1 000 000 000 циклов в секунду). Процессоры Intel и Advanced Micro (AMD) используются в серверах, настольных компьютерах и ноутбуках.Процессоры ARM, IBM и ATI в основном используются в мобильных планшетах, смартфонах, автомобилях, игровых консолях и во всем оборудовании, оснащенном встроенными системами. Разные процессоры используют разные наборы инструкций, и у этого есть свои плюсы и минусы.

Процессоры ARM

Ниже приведены процессоры ARM:

1. ISA

Процессоры работают по разным наборам команд Архитектуры (ISA). ISA отображает способ доступа к памяти, обработку инструкций и управление операциями ввода / вывода, а архитектура определяет способ соединения всех частей вместе и создания процессора.ISA — это эффективное средство связи между программистом и процессором, хотя между ними существует множество формальных уровней.

2. CISC

Существует два основных набора инструкций, а именно: вычисление с сокращенным набором инструкций (RISC) и вычисление комплексного набора инструкций (CISC). Процессоры Intel x86, AMD, Motorola, VAX, PDP-11 используют архитектуру CISC, тогда как процессоры ARM, MIPS, PA-RISC, PIC, AVR, Power используют архитектуру RISC.

3. RISC
Процессор

ARM принадлежит к архитектуре семейства RISC и был разработан Advanced RISC Machines.В течение некоторого времени CISC была единственной ISA, и тогда еще не было формальной классификации ISA. Когда был изобретен RISC, делалась категоризация для идентификации различных ISA. RISC, являющийся последней версией ISA, выполняет одну простую (сокращенную) инструкцию примерно за один такт. Программное обеспечение, ориентированное на повышение производительности, использует ОЗУ для обработки нескольких инструкций и выполняет инструкции быстрее.

Характеристики процессоров ARM:

  • Один цикл для выполнения инструкции,
  • Взаимозаменяемое использование режима регистров и адреса благодаря единому формату инструкций (ортогональный набор инструкций).
  • Потребляет меньше энергии.
  • Развертывается на простых и небольших устройствах.
    • Процессоры ARM
  • — это 32-битные, 64-битные многоядерные процессоры.
  • Он обрабатывает меньшее количество инструкций с более высокой скоростью, выполняя несколько миллионов инструкций в секунду (MIPS). Термин «сокращенный» указывает на то, что объем работы в инструкции сокращен, и он упрощен по сравнению с CISC.
  • Требуется больше памяти для выполнения большего количества инструкций.
  • Архитектура загрузки / хранения, чтобы сделать оборудование более быстрым и простым.
  • Обеспечивает эффективную многоядерную обработку. Облегчает программирование и снижает затраты на кодирование.

Приложения процессоров ARM:

  • Процессор ARM довольно широко используется в смартфонах, планшетах, мобильных часах и мультимедийных проигрывателях.
  • Миниатюрные гаджеты могут быть разработаны с процессорами ARM, поскольку требования к оборудованию (транзисторам) невысоки из-за сокращенного набора команд.

ARM Архитектура Acorn

ARM — это аббревиатура от Advanced RISC Machine, но ее первоначальное название было Acorn RISC machine, разработанная Arm Holdings, и эта архитектура была передана стороннему разработчику по лицензии для включения ее в свои продукты.Серия BBC Micro на базе 6502 была первым выпущенным продуктом ARM. Графический интерфейс не поддерживался.

1. AR

Изучите архитектуру | Знакомство с архитектурой Arm — Arm Developer

Общие термины по архитектуре

В архитектуре используется ряд терминов, обычно записываемых в документации маленькими заглавными буквами, которые имеют очень специфическое значение. Хотя Справочные руководства по архитектуре Arm содержат полное определение каждого термина, здесь мы рассмотрим наиболее общие термины и их значение для программистов.

Технологический элемент PE

Processing Element (PE) — это общий термин для реализации архитектуры Arm. Вы можете думать о PE как о чем угодно, что имеет собственный счетчик программ и может выполнять программу. Например, в Справочном руководстве по архитектуре руки указано:

Состояния, которые определяют, как работает PE, включая текущий уровень исключения и состояние безопасности, а в состоянии AArch42 — режим PE.

Руководства используют общий термин PE, потому что существует много различных потенциальных микроархитектур.Например, в процессорах Arm Cortex-A возможны следующие микроархитектуры:

  • Cortex-A8 — это одноядерный однопоточный процессор. Весь процессор — это PE.
  • Cortex-A53 — это многоядерный процессор, каждое ядро ​​представляет собой один поток. Каждое ядро ​​- это PE.
  • Cortex-A65AE — многоядерный процессор, каждое ядро ​​имеет два потока. Каждый поток — это PE.

Термин PE означает, что архитектура отделена от конкретных проектных решений, принимаемых в разных процессорах.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНЕДРЕНИЯ

Функция, которая ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ РЕАЛИЗАЦИЕЙ (сокращенно IMP DEF), определяется конкретной микроархитектурой. Реализация должна представлять последовательное поведение / ценность.

Например, размер кэшей — IMP DEF. Архитектура предоставляет программному обеспечению определенный механизм для запроса размеров кэша, но размер кэша остается на усмотрение разработчика процессора.

Аналогичным образом, инструкции криптографии поддерживаются IMP DEF.Опять же, есть регистры, позволяющие программному обеспечению определять, присутствуют ли инструкции или нет.

В обоих примерах выбор статичен. То есть данный процессор либо будет, либо не будет поддерживать функции и инструкции. Наличие функции не может измениться во время выполнения.

Для процессоров Cortex-A некоторые варианты IMP DEF будут фиксированными, а некоторые будут вариантами синтеза. Например, в Cortex-A57 размер кэшей L1 является фиксированным, а размер кэша L2 является вариантом синтеза.Однако решение о размере кэша L2 принимается во время разработки. Он по-прежнему статичен во время выполнения.

Полная информация о параметрах IMP DEF будет задокументирована в TRM.

НЕПРЕДСКАЗУЕМАЯ И СГРАНИЧЕННАЯ НЕПРЕДСКАЗУЕМАЯ

UNPREDICTABLE и CONSTRAINED UNPREDICTABLE используются для описания вещей, которые программное обеспечение не должно делать.

Когда что-то НЕПРЕДСКАЗУЕМО или ОГРАНИЧИВАЕТСЯ НЕПРЕДСКАЗУЕМЫЙ, программное обеспечение не может полагаться на поведение процессора.Процессор также может вести себя по-разному, если программное обеспечение выполняет неправильное действие несколько раз.

Например, предоставление неверно выровненной таблицы преобразования НЕПРЕДСКАЗУЕМО. Это плохое программное обеспечение. Плохое программное обеспечение — это программное обеспечение, которое нарушает архитектурное правило, которому должны соответствовать таблицы перевода.

В отличие от поведения IMP DEF, TRM обычно не описывает все НЕПРЕДВИДЕННОЕ поведение.

УСТАРЕЛ

Иногда мы удаляем элемент из архитектуры.Это может произойти по нескольким причинам, например из-за производительности или из-за того, что функция больше не используется и не нужна. Тем не менее, некоторые устаревшие программы могут использовать эту функцию. Поэтому перед полным удалением функции мы сначала помечаем ее как УСТАРЕВШЕЕ. Например, в Справочном руководстве по архитектуре руки указано:

Использование инструкций IT и использование инструкций барьера CP15DMB, CP15DSB и CP151SB не рекомендуется по соображениям производительности.

УСТАРЕЛО — предупреждение для разработчиков о том, что функция будет удалена в будущем, и что они должны начать удалять ее из своего кода.

Часто одновременно с архитектурой добавляется элемент управления, позволяющий отключить эту функцию. Этот элемент управления позволяет разработчикам тестировать использование функции в устаревшем коде.

RES0 / RES1 Зарезервировано, должно быть равно нулю / зарезервировано, должно быть равно единице

Зарезервировано, должно быть 0 / Зарезервировано, должно быть 1 ( RES0 / RES1) используется для описания поля, которое не используется и не оказывает функционального воздействия на процессор.

Зарезервированное поле может использоваться в какой-нибудь будущей версии архитектуры. В этом случае значение поля RES0 / RES1, равное 1, даст новое поведение.

Поле RES0 не всегда будет читаться как 0, а поле RES1 не всегда может читаться как 1. RES0 / 1 только сообщает вам, что поле не используется.

Бывают случаи, когда поля RES0 / RES1 должны иметь состояние. Состояние означает, что поля считывают последнее записанное значение.

arm — Викисловарь

Английский [править]

Произношение [править]

Этимология 1 [править]

от среднеанглийского рука , от древнеанглийского earm («рука») Древнеанглийский arm («рука»), от прото-западногерманского * рука , от протогерманского * armaz (« рука »), от протоиндоевропейского * h₂ (e) rmos (« фитинг, сустав; рука, передняя четвертина »), суффиксная форма * h₂er- (« соединяться, соединяться вместе »).

родственников

Схоже с голландским arm , немецким Arm , идиш אָרעם (orem), норвежским и шведским arm . К индоевропейским аналогам относятся латинские armus («самая верхняя часть руки, плечо»), армянский արմունկ (armunk, локоть), древнегреческие ἁρμός (гармош, «сустав, плечо») и . ἅρμα (харма, «повозка, колесница»), авестийский 𐬀𐬭𐬨𐬀 (арма), древнеперсидский [необходим шрифт] (арма).

Существительное [править]

рычаг ( множественное число рычаги )

  1. Часть верхнего придатка человека от плеча до запястья, иногда включая руку.
    • 1963 , Марджери Аллингем, глава 19, в Китайская гувернантка [1] :

      Когда Тимоти и Джулия поспешили вверх по лестнице на пол спальни, где происходило значительное волнение, Тим взял с собой Барри Лича.Он крепко схватил его за руку , так как он чувствовал, что отпускать его небезопасно, и он не знал, что с ним делать.

    Она стояла, вытянув правую руку на и вытянув ладонь вперед, показывая «Стоп!»
  2. (анатомия) Расширенная часть верхней конечности от плеча до локтя.

    Рука и предплечье являются частями верхней конечности человеческого тела.

  3. Конечность, двигательный или хватательный орган беспозвоночного животного.

    руки осьминога

  4. Длинная, узкая, более или менее жесткая часть объекта, отходящая от основной части или центра объекта, например подлокотник кресла, подъемный кран, очки или циркуль.

    Робот рука протянула руку и поместила деталь на сборочную линию.

  5. (география) Залив или устье основного водоема.

    Залив Шелберн — это рукава озера Шамплейн.

  6. Филиал организации.

    кавалерийская армия военная служба

  7. (образно) Power; может быть; сила; служба поддержки.

    рука закона

    световой рычаг

  8. (бейсбол, сленг) Питчер

    Команде необходимо подписать еще одну руку в межсезонье.

  9. (генетика) Одна из двух частей хромосомы.
  10. Группа пациентов на медицинском исследовании.
Производные термины [править]
Переводы [править]

См. Руку / перевод § Существ.

Verb [править]

рука ( третье лицо единственного числа простое настоящее руки , причастие настоящего вооружение , простое причастие прошедшего и прошедшего времени вооруженное )

  1. (устаревший) Взять за руку; взять в руки.
    • 1611 Апрель (первое записанное исполнение), Уильям Шекспир, «Трагедия Цимбелина», в Комедии, истории и трагедии г-на Уильяма Шекспира: опубликованы в соответствии с подлинными копиями оригинала (Первый фолио), Лондон: […] Исаак Яггард и Эд [уорд] Блаунт, опубликовано 1623, OCLC 606515358 , [Акт IV, сцена 2]:

      И сделай его нашими пиками и партизанами / Могила: приди, , вооружи его .

    • 1634 , приписывается Джону Флетчеру и Уильяму Шекспиру, Два благородных родственника
      Arm ваш приз; / Я знаю, что ты его не потеряешь.

Этимология 2 [править]

со среднеанглийского рука («бедный, несчастный»), с древнеанглийского earm («бедный, жалкий, жалкий, несчастный»), с прото-западногерманского * рука , с протогерманского * armaz («бедный»), от протоиндоевропейского * h₁erm- («бедный, больной»).

Прилагательное [править]

рука ( сравнительный armer или дополнительная рука , превосходная armest или большая рука )

  1. (британский диалект, главным образом Шотландия) Плохо; недостаток в богатстве или богатстве.
  2. (британский диалект, главным образом Шотландия) Жалко; жалкий; несчастный.
Ссылки [править]
Производные термины [править]

Этимология 3 [править]

Обратный строй из рук (множественное число), из среднеанглийского armes , из старофранцузского armes , из латинского arma («оружие»), из протоиндоевропейских * h₂er-mo- , суффиксная форма * h₂er- («подходить вместе»), следовательно, в конечном итоге родственная этимологии 1.

Существительное [править]

рычаг ( множественное число рычаги )

  1. (обычно используется во множественном числе) Оружие.
    • 1883 , Роберт Льюис Стивенсон, Остров сокровищ
      Следующее, что я взял в руки, это набор пистолетов, и, поскольку у меня уже были пороховой рог и пули, я чувствовал себя хорошо снабженным оружием .
  2. (во множественном числе) Геральдические знаки или знаки различия.

    Герцог оружия был соболем грифоном, свирепствующим на серебряном поле.

  3. (во множественном числе устарел) Война; боевые действия; дела или подвиги войны.
Примечания по использованию [править]
  • Пабы и таверны часто используют это слово в своих названиях для обозначения геральдических знаков, например Оружие Королевы .
Синонимы [править]
Производные термины [править]
Переводы [править]
Verb [править]

рука ( третье лицо единственного числа простое настоящее руки , причастие настоящего вооружение , простое причастие прошедшего и прошедшего времени вооруженное )

  1. (переходный) Для снабжения броней или (особенно позже) оружием.
    Король вооружил своих рыцарей мечами и щитами.
  2. (переходный) Подготовить орудие или оружие к действию; активировать.

    Не забудьте поставить охранную сигнализацию перед выходом на работу.

  3. (переходный) Чтобы накрыть или снабдить тарелкой, или чем-то еще, что добавит силы, силы, безопасности или эффективности.

    по рука попадание мечом; к кронштейну крючок угловой

  4. (переходный, образно) Оборудовать средствами защиты; подготовиться к сопротивлению; укреплять в моральном смысле.
  5. (непереходный) Взять в руки оружие; вооружиться.
  6. (переходный) Для установки (магнита) с якорем.
Синонимы [править]
Производные термины [править]
Переводы [править]

для снабжения броней или оружием

Преимущества и недостатки процессора ARM

Преимущества и недостатки процессора ARM

Процессор Advanced RISC Machine (ARM) определяется как семейство процессоров, которые широко используются в электронных устройствах, таких как смартфоны, носимые устройства, планшеты и мультимедийные проигрыватели.

Этот процессор требует минимального количества инструкций и работает с очень низким энергопотреблением. Это уменьшило сложность схемы. Из-за меньшего количества схем он идеально подходит для устройств небольшого размера (сейчас это более актуально из-за спроса на более компактные устройства).

Преимущества процессора ARM:

  1. Доступно для создания —
    Процессор ARM очень доступен, поскольку для его создания не требуется дорогостоящее оборудование. По сравнению с другими процессорами он создается по гораздо меньшей цене.Вот почему они подходят для изготовления недорогих мобильных телефонов и других электронных устройств.
  2. Низкое энергопотребление —
    Процессоры AMP потребляют меньше энергии. Изначально они были предназначены для работы с меньшей мощностью. В их архитектуре даже есть транзисторы меньшего размера. У них есть различные другие функции, которые позволяют это сделать.
  3. Работайте быстрее —
    ARM выполняет одну операцию за раз. Это заставляет его работать быстрее. У него меньшая задержка, что означает меньшее время отклика.
  4. Функция многопроцессорности —
    Процессоры ARM спроектированы таким образом, чтобы их можно было использовать в случае многопроцессорных систем, в которых для обработки информации используется более одного процессора. Первый процессор AMP, представленный под названием ARMv6K, имел возможность поддерживать 4 процессора вместе со своим оборудованием.
  5. Лучшее время автономной работы —
    Процессоры ARM имеют лучшее время автономной работы. Это видно из администрирования устройств, использующих процессоры ARM, и устройств, на которых нет.Те, которые использовали процессоры ARM, работали дольше и разряжались позже, чем те, которые не работали на процессорах ARM.
  6. Архитектура загрузочного хранилища —
    В процессоре используется архитектура загрузочного хранилища, которая хранит данные в различных регистрах (для уменьшения взаимодействия с памятью). Он имеет отдельные инструкции загрузки и сохранения, которые используются для передачи данных между внешней памятью и банком регистров.
  7. Простые схемы —
    Процессоры ARM имеют простые схемы, поэтому они очень компактны и могут использоваться в устройствах меньшего размера (некоторые устройства становятся все меньше и более компактными из-за требований клиентов).

Недостатки процессора ARM:

  1. Он несовместим с X86, поэтому не может использоваться в Windows.
  2. В некоторых процессорах скорость ограничена, что может создать проблемы.
  3. Инструкции по планированию затруднены в случае процессоров ARM.
  4. Программист должен правильно выполнять инструкции. Это связано с тем, что вся производительность процессоров ARM зависит от их работы.
    5. Процессору
  5. ARM нужны очень высококвалифицированные программисты.Это связано с важностью и сложностью выполнения (процессор показывает меньшую производительность при неправильном выполнении).

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас. Получите все важные концепции теории CS для собеседований SDE с помощью курса CS Theory Course по приемлемой для студентов цене и станьте готовым к работе в отрасли.

ARMv8 — ARM — WikiChip

.
Полупроводники и вычислительная техника

ARM Объявлено Описание
Рычаг 5/1 с 3.5% Начальная ставка ARM с 5-летней вводной ставкой 3,5% и ежегодным периодом корректировки каждый год после этого.

ARM Объявлено Описание
2/2/5 ARM с начальной ставкой 3,5% на 3 года ARM с 3-летним вводным периодом 3,5% и окном корректировки 2% в год каждый год после этого, с максимальной корректировкой 5% вверх или вниз.

ARM Объявлено Описание
5/1/5 ARM с начальной скоростью 3,5% ARM с 5-летней вводной ставкой 3,5% и ежегодной корректировкой до 1% каждый год, с максимум пятью корректировками в течение срока кредита.