Pred kratkim smo se pojavili veliko vprašanje, ki nas je spomnilo, da niso vsi na tekočem s specifikacijami in strojno zasnovo. Nekdo je vprašal, kaj pomeni ARM.
Prvič, to je super vprašanje. Lahko si predstavljam, da je težko razumeti nekaj tehničnega pogovora, ki se zgodi, če niste prepričani niti v osnove, in edini način, kako to ugotoviti, je, da vprašate. Veseli nas, da ste vprašali!
ARM je podjetje, ARM pa je procesorska arhitektura, ki jo razvijajo in prodajajo.
Ko vidite tehnično razpravo in se uporablja beseda ARM, opisuje vrsto procesorja. Uber-tehnična opredelitev procesorja ARM je CPU, ki je zasnovan na arhitekturi, temelječi na RISC, ki jo je Acorn Computers razvil v osemdesetih letih 20. stoletja in jo zdaj razvijajo napredni stroji RISC (torej ARM).
To ni zelo koristno, če ne veste, kaj vse to pomeni. Pa se pogovorimo, kaj to pomeni.
ARM, Ltd. je podjetje v Angliji, ki razvija in oblikuje arhitekturo procesorjev. Kratica ARM za oblikovalnik procesorjev pomeni Acorn RISC Machine, kratica ARM pa za podjetje, ki oblikuje in prodaja licenco za uporabo te arhitekture, pomeni Advanced RISC Machines. Ne odlagajte se, kaj pomeni ARM katera stvar, saj sta danes oba izmenljiva. Podjetje ARM oblikuje način za gradnjo ARM-jevih procesorjev in podjetij, kot so Qualcomm, Apple in Samsung, vse pa licencirajo za izdelavo lastnih procesorjev po meri. Tudi veliko drugih podjetij licencira ARM dizajn. Večina katere koli majhne naprave in baterije, ki potrebujejo možgane, bo uporabljala procesor ARM.
Procesorji ARM so zasnovani tako, da hkrati naredijo veliko preprostih nalog, ne da bi potrebovali veliko energije.
RISC pomeni skrajšano računanje nabora navodil. Procesor Intel ali AMD, ki ga boste našli v prenosnem računalniku ali namiznem računalniku, je verjetno CISC (zapleteno računalništvo z naborom). Dve različni vrsti sta zasnovani za različne potrebe. Procesor RISC je zasnovan za izvajanje manjše količine navodil (navodila določajo, katera naročila lahko procesor pošlje procesorju) kot CISC procesor. Ker lahko storijo manj stvari, imajo lahko višjo frekvenco - Gigaherczeve številke, ki jih slišite razpravljajo - in izvedejo več MIPS (v milijonih navodil na sekundo) kot CISC procesor.
Ko zmanjšate število navodil, ki jih lahko izračuna procesor, lahko znotraj čipa ustvarite enostavnejše vezje. Procesor RISC uporablja manj tranzistorjev, ki pa porabijo manj energije. Ker so vezja preprosta (v tehničnem jeziku so znane kot optimizirane poti), je za izdelavo procesorja mogoče uporabiti manjšo velikost matrice. Velikost matrice je meritev enega čipa na silikonski rezini, na kateri je vgrajen procesor. Ko je velikost matrice manjša, se lahko na površino procesorja namesti več komponent z manj ožičenja. Zaradi tega so procesorji ARM majhni in veliko manj lačni.
Majhni, hitri in preprosti procesorji so kot nalašč za stvari, kot so telefoni. Telefon ne zahteva, da CPU obdeluje podatke, kot so podatki o trku 3D (razen če je to Tango telefon) ali poskusi zagnati na stotine niti na svojem omejenem številu jeder. Programska oprema za mobilne naprave, tako operacijski sistem kot tudi aplikacije, ki delujejo na njem, so kodirana in optimizirana za zmanjšan niz navodil, ki jih uporablja procesor ARM. Toda to ne pomeni, da procesorji ARM sami po sebi niso zmogljivi.
Trenutna specifikacija ARM omogoča 32-bitni in 64-bitni dizajn, virtualizacijo strojne opreme, napredno upravljanje porabe energije, ki se lahko poveže z uporabniško programsko opremo, in arhitekturo nalaganja / shranjevanja, ki je večinoma eno-cikelna in pravokotna. Če vas zanima, kaj so te stvari, lahko raziščete arhitekture računalniških navodil za več.
Vse, kar morate vedeti o tem, je, da pomeni, da so procesorji ARM resnično dobri tudi v stvareh, ki niso telefoni ali medijski predvajalniki. Stvari, kot so superračunalniki.
ARM-ov odličen seznam predvajanja za videoposnetke Architecture Fundamentals
ARM ima odlično razmerje med zmogljivostjo in vatom. Pravilno kodirana programska oprema lahko porabi več na vat električne energije, porabljene na čipu ARM, kot jo lahko na procesorju x86 (CISC procesor, ki ga je populariziral Intel). Tako je lažje skaliranje stvari, kot so strežniki in superračunalniki, pri uporabi ARM procesorjev.
Količino surove računalniške moči, ki jo potrebujete od 24 x86 CPU jeder, lahko dobite iz več sto majhnih ARM jeder z majhno močjo. Jedra x86 bodo uporabila svojo računalniško moč za izvajanje izračunov, potrebnih na le nekaj jedrih in niti CPU-ja, medtem ko bodo jedra ARM naloge razširila na številna jedra z majhno zmogljivostjo in manj zapletena jedra. ARM jedra so številčno veliko večja, vendar ne potrebujejo več energije ali več prostora, kot jih bo doseglo 24 x86 jeder. To omogoča lažje skaliranje - dodajanje večje računalniške moči v procesorjev zasnovo - z ARM lažje. Samo dodajte več jeder CPU-ja in se prepričajte, da je vaša programska oprema napisana tako, da dobro deluje z naborom navodil ARM.
Procesorji ARM zelo dobro merijo in delujejo na superračunalnikih in strežnikih, pa tudi na Androidu ali iPadu.
Na koncu en sam primer ARM procesorja nikoli ne bo tako močan kot nekaj podobnega Intel Core i7, ki bi ga našli v igralnem računalniku. Zagon programske opreme, napisane za procesor x86 Intel, ni zelo dober, zato je potrebno veliko sprememb kodiranja ali navideznega računalnika, da delamo iste stvari. A da Intel Core i7 porabi približno 12-krat večjo moč, potrebuje aktivni sistem hlajenja in se nikoli ne bo prilegal telesu telefona. Manj zapleten procesor ARM deluje dobro, ko je programska oprema napisana tako, da jo neposredno podpira, in zaradi svoje nizke moči in majhnega nabora oblikovalskih funkcij je v CPU enostavno dodati nekaj jeder visoke hitrosti takta za zagon napredne programske opreme, ki si jo vsi želimo za uporabo na naših telefonih.
Če imate nekje podatkovni center v gorah, lahko nadaljujete s skaliranjem in dodajate več jeder, dokler ne ustvarite računalnikov, ki lahko upravljajo stvari, kot so pametni avtomobili NVIDIA ali Googlovi učni stroji.
