ARM procesori - šta su i sa čime se jedu. Pojava mobilnih procesora visokih performansi na tržištu je na mnogo načina bila pravi revolucionarni proboj. Možemo reći da se prvi put pojavio značajan konkurent u arhitekturi x86, koja je, ako je u prvim fazama zauzimala samo susjednu nišu, danas ozbiljno pritiskati poziciju dugovječne jetre kompjuterske industrije.
Ali u čemu je razlika? Šta je ARM arhitektura i po čemu se razlikuje od x86? Potonji, koji se koristi u Intel i AMD procesorima, koristi CISC skup instrukcija. Obrada zasnovana na njima je vrlo funkcionalna, otvara prostor za programere i hardverske programere, ali zahtijeva znatnu količinu energetskih resursa. Suština CISC-a, grubo rečeno, je da se svaka dolazna komanda dekodira u najjednostavniji element i tek onda obrađuje.
Ovo nije slučaj sa ARM-om. Radi na bazi RISC komandi, koje već sadrže gotov skup jednostavnih elemenata. Ovo smanjuje fleksibilnost procesora, ali se brzina obrade podataka značajno povećava i, shodno tome, smanjuje potrošnju energije takvog procesora.
Otuda se ispostavlja da je x86 univerzalna arhitektura pogodna za rješavanje mnogih problema, dok ARM zahtijeva finije izoštravanje hardvera i mogućnosti takve arhitekture su nešto ograničenije. Međutim, ARM-ove mogućnosti postaju sve ambicioznije. Već su takvi procesori pogodni za standardni kancelarijski rad, reprodukciju medijskog sadržaja i rad na Internetu.
ARM se ubrzano razvija, čemu doprinosi i činjenica da desetine konkurentskih brendova rade na ovoj tehnologiji za franšizing, dok samo dvije korporacije rade na x86 arhitekturi, čiji predstavnici gotovo direktno kažu da segment stagnira... ne možete to reći za ARM.
Govoreći o tome šta su ARM čipovi, treba napomenuti takav trenutak kao što je složenost predloženih modernih mobilnih sistema. ARM nije samo jedan procesor. U pravilu uključuje: RAM kontroler, grafički akcelerator, video dekoder, audio kodek i opcione bežične module. Takav sistem se naziva single-chip. Drugim riječima, ARM je čip na čipu.
ARM trenutno ima nekoliko generacija procesora:
ARM9... ARM9 čipovi mogu dostići brzinu od 400MHz. Ovi čipovi su zastarjeli, ali su još uvijek traženi. Na primjer, u bežičnim ruterima i terminalima za plaćanje. Skup jednostavnih komandi takvog čipa olakšava pokretanje mnogih Java aplikacija.
ARM11... ARM11 procesori se mogu pohvaliti kompletnijim skupom jednostavnih instrukcija koje proširuju njihovu funkcionalnost i velikom brzinom takta (do 1 GHz). Zbog niske potrošnje energije i niske cijene, ARM11 čipovi se i dalje koriste u početnim pametnim telefonima.
ARMv7. Moderni čipovi ARM arhitekture pripadaju porodici ARMv7, čiji su vodeći predstavnici već dostigli oznaku od osam jezgara i brzinu takta od preko 2 GHz. Jezgra procesora koje je direktno razvio ARM Limited pripadaju Cortex liniji i koristi ih većina SoC-a bez značajnih modifikacija.
ARM Cortex-A8. Istorijski gledano, prva procesorska jezgra porodice ARMv7 bila je Cortex-A8, koja je činila osnovu za tako poznate SoC-ove svog vremena kao što su Apple A4 (iPhone 4 i iPad) i Samsung Hummingbird (Samsung Galaxy S i Galaxy Tab). Pokazuje otprilike duplo bolje performanse u odnosu na prethodnika ARM11, a avaj, veću potrošnju energije, što ovaj čip danas čini izuzetno nepopularnim.
ARM Cortex-A9. Nakon Cortex-A8, ARM Limited je predstavio novu generaciju čipova - Cortex-A9, koji je sada najrašireniji i zauzima nišu srednje cijene. Performanse Cortex-A9 jezgri su povećane za oko tri puta u odnosu na Cortex-A8, a čak postoji i mogućnost da se kombinuju za dva ili čak četiri na jednom čipu.
ARM Cortex-A5 i Cortex-A7. Kada je dizajnirao Cortex-A5 i Cortex-A7 procesorska jezgra, ARM Limited je težio istom cilju - da postigne kompromis između minimalne potrošnje energije ARM11 i prihvatljivih performansi Cortex-A8. Nisu zaboravili na mogućnost kombiniranja dvije ili četiri jezgre - višejezgarni Cortex-A5 i Cortex-A7 čipovi se postepeno pojavljuju u prodaji (Qualcomm MSM8625 i MTK 6589).
ARM Cortex-A15. Cortex-A15 procesorska jezgra su postala logičan nastavak Cortex-A9 - kao rezultat toga, po prvi put u istoriji, čipovi ARM arhitekture su uspeli otprilike da pariraju brzini Intel Atom-a, i to je već veliki uspeh. Nije uzalud Canonical naveo dvojezgarni ARM Cortex-A15 procesor ili sličan Intel Atom u sistemskim zahtjevima za verziju Ubuntu Touch OS-a sa punim multitaskingom.
Čips ARMčeka velika budućnost. Broj naredbi, frekvencija rada, broj jezgara aktivno raste, a potrošnja energije ostaje na niskom nivou. U budućnosti, ARM čipovi će postati pogodni za multitasking punog formata, što je sada svojstveno samo x86 sistemima. Međutim, čak i sa uslovima trenutnog vektora razvoja, prerano je reći da će segment potrošačke elektronike u potpunosti preći na ARM čipove. A poenta je, prije svega, u cijeni. Cijena mobilnih čipova raste eksponencijalno, dok x86 i dalje pada u cijeni. To je faktor cene, uz razliku u funkcionalnosti, koji će se donekle prevazići, a sasvim je razumljiva prognoza da razvijeni ARM sistemi neće uskoro odneti bezuslovnu pobedu u trci za svog potrošača...
Ime ARM sigurno su čuli svi zainteresovani za mobilnu tehnologiju. Mnogi ljudi ovu kraticu shvaćaju kao vrstu procesora za pametne telefone i tablete, drugi pojašnjavaju da to uopće nije procesor, već njegova arhitektura. I sigurno je malo ljudi uronilo u istoriju nastanka ARM-a. U ovom članku pokušat ćemo razumjeti sve ove nijanse i reći vam zašto su modernim gadgetima potrebni ARM procesori.
Kratak izlet u istoriju
Kada se pita za "ARM", Wikipedia navodi dva značenja za ovu akronim: Acorn RISC Machine i Advanced RISC Machines. Počnimo redom. Acorn Computers je osnovan u Velikoj Britaniji 1980-ih i započeo je stvaranjem personalnih računara. U to vrijeme, žir se nazivao i "britanskom jabukom". Odlučujući trenutak za kompaniju bio je kasnih 1980-ih, kada je njen glavni inženjer iskoristio odluku dvojice diplomaca lokalnih univerziteta da osmisle novu vrstu arhitekture procesora reduciranog skupa instrukcija (RISC). Tako je rođen prvi računar baziran na Acorn Risc Machine. Uspjeh se nije dugo čekao. Britanci su 1990. godine sklopili sporazum sa Appleom i ubrzo počeli rad na novoj verziji čipseta. Kao rezultat toga, razvojni tim je formirao kompaniju pod nazivom Advanced RISC Machines po analogiji sa procesorom. Čipovi sa novom arhitekturom postali su poznati i kao Advanced Risc Machine, ili skraćeno ARM.Od 1998. godine Advanced Risc Machine je postao ARM Limited. Trenutno se kompanija ne bavi proizvodnjom i prodajom vlastitih prerađivača. Osnovna i jedina delatnost ARM Limited je razvoj tehnologija i prodaja licenci raznim kompanijama za korišćenje ARM arhitekture. Neki proizvođači kupuju licencu za gotova jezgra, dok drugi kupuju takozvanu "licencu za arhitekturu" za proizvodnju procesora sa vlastitim jezgrama. Ove kompanije uključuju Apple, Samsung, Qualcomm, nVidia, HiSilicon i druge. Prema nekim izvještajima, ARM Limited zarađuje 0,067 dolara na svakom takvom procesoru. Ova brojka je prosječna i također zastarjela. Svake godine ima sve više i više jezgara u čipsetima, a novi višejezgarni procesori po cijeni nadmašuju zastarjele uzorke.
Tehničke karakteristike ARM čipova
Postoje dvije vrste modernih procesorskih arhitektura: CISC(Complex Instruction Set Computing) i RISC(Smanjeni skup instrukcija računarstvo). CISC arhitektura uključuje familiju procesora x86 (Intel i AMD) i RISC arhitekturu, porodicu ARM. Glavna formalna razlika između RISC-a i CISC-a, i, shodno tome, x86 od ARM-a je smanjeni skup instrukcija koji se koristi u RISC procesorima. Tako se, na primjer, svaka instrukcija u CISC arhitekturi transformira u nekoliko RISC instrukcija. Osim toga, RISC procesori koriste manje tranzistora i stoga troše manje energije.
Glavni prioritet za ARM procesore je odnos performansi i potrošnje energije. ARM ima veći odnos performansi po vatu od x86. Snagu koja vam je potrebna možete dobiti od 24 x86 jezgara ili stotina malih ARM jezgara male snage. Naravno, čak i najmoćniji ARM-bazirani procesor nikada neće biti moćan kao Intel Core i7. Ali isti Intel Core i7 treba aktivan sistem hlađenja i nikada neće stati u futrolu za telefon. ARM je ovdje van konkurencije. S jedne strane, to izgleda kao atraktivna opcija za izgradnju superkompjutera koji koristi milion ARM procesora umjesto hiljadu x86 procesora. S druge strane, ove dvije arhitekture se ne mogu jednoznačno porediti. Na neki način prednost će biti za ARM, au drugim za x86.
Međutim, nije sasvim ispravno nazivati procesore čipovima ARM arhitekture. Osim nekoliko procesorskih jezgri, oni također uključuju druge komponente. Najprikladniji termin bi bio "single chip" ili "system on a chip" (SoC). Moderni SoC za mobilne uređaje uključuju memorijski kontroler, grafički akcelerator, video dekoder, audio kodek i bežične module. Kao što je ranije spomenuto, pojedinačne komponente čipseta mogu razvijati treće strane. Najupečatljiviji primer za to su grafička jezgra, koje, pored ARM Limited (Mali grafika), razvijaju Qualcomm (Adreno), NVIDIA (GeForce ULP) i Imagination Technologies (PowerVR).
U praksi to izgleda ovako. Većina jeftinih Android mobilnih uređaja dolazi sa čipsetima kompanije. MediaTek koji gotovo uvijek slijedi upute ARM Limited-a i oprema ih Cortex-A jezgrama i Mali grafikom (rjeđe PowerVR).
A-brendovi često koriste proizvodne čipsete za svoje vodeće uređaje. Qualcomm... Inače, najnoviji Qualcomm Snapdragon čipovi (,) opremljeni su potpuno prilagođenim Kryo jezgrama za CPU i Adreno za grafički akcelerator.
U vezi Apple, zatim za iPhone i iPad kompanija koristi sopstvene čipove A serije sa grafičkim akceleratorom PowerVR, koje proizvode kompanije treće strane. Dakle, instalirani su 64-bitni četverojezgreni A10 Fusion procesor i PowerVR GT7600 grafički procesor.
U vrijeme pisanja ovog teksta, arhitektura porodice procesora se smatra ažurnom. ARMv8... Bio je prvi koji je koristio 64-bitni skup instrukcija i podržavao je više od 4 GB RAM-a. Arhitektura ARMv8 je unatrag kompatibilna sa 32-bitnim aplikacijama. Najefikasnije i najmoćnije procesorsko jezgro koje je do sada razvio ARM Limited Cortex-A73, a većina proizvođača SoC-a ga koristi nepromijenjenog.
Cortex-A73 nudi 30% bolje performanse od Cortex-A72 i podržava čitav niz ARMv8 arhitektura. Maksimalna frekvencija jezgre procesora je 2,8 GHz.
Opseg ARM
Najveća slava za ARM je došla od razvoja mobilnih uređaja. Uoči masovne proizvodnje pametnih telefona i druge prenosive opreme, energetski efikasni procesori su dobro došli. Kulminacija razvoja ARM Limited-a bila je 2007. godina, kada je britanska kompanija obnovila partnerstvo sa Appleom, a nakon nekog vremena Kupertinjani su predstavili svoj prvi iPhone sa procesorom ARM arhitekture. Nakon toga, sistem sa jednim čipom zasnovan na ARM arhitekturi postao je nepromenljiva komponenta skoro svih pametnih telefona na tržištu.
ARM Limited portfolio nije ograničen samo na Cortex-A jezgre. U stvari, pod brendom Cortex postoje tri serije procesorskih jezgara koje su označene slovima A, R, M. Porodica jezgara Cortex-A, kao što već znamo, je najmoćniji. Uglavnom se koriste u pametnim telefonima, tabletima, set-top box uređajima, satelitskim prijemnicima, automobilskim sistemima i robotici. Procesorska jezgra Cortex-R optimizirani su za obavljanje zadataka visokih performansi u realnom vremenu; stoga se takvi čipovi nalaze u medicinskoj opremi, autonomnim sigurnosnim sistemima i medijima za skladištenje podataka. Glavni zadatak porodice Cortex-M je jednostavnost i niska cijena. Tehnički, ovo su najslabije procesorske jezgre s najmanjom potrošnjom energije. Procesori bazirani na takvim jezgrama koriste se gotovo svugdje gdje se od uređaja traži minimalna snaga i niska cijena: senzori, kontroleri, alarmi, displeji, pametni satovi i druga oprema.
Općenito, većina modernih uređaja, od malih do velikih, koji zahtijevaju centralnu procesorsku jedinicu, koriste ARM čipove. Veliki plus je činjenica da ARM arhitekturu podržavaju mnogi operativni sistemi na Linux platformi (uključujući Android i Chrome OS), iOS i Windows (Windows Phone).
Tržišna konkurencija i budući izgledi
Moramo priznati da ARM trenutno nema ozbiljnih konkurenata. Uglavnom, to je zbog činjenice da je ARM Limited napravio pravi izbor u određeno vrijeme. Ali na samom početku svog puta, kompanija je proizvodila procesore za računare i čak je pokušala da se takmiči sa Intelom. Nakon što je ARM Limited promijenio smjer djelovanja, i njemu je bilo teško. Tada softverski monopol Microsoft, nakon što je sklopio ugovor o partnerstvu sa Intelom, nije ostavio nikakve šanse drugim proizvođačima, uključujući ARM Limited - Windows jednostavno nije radio na sistemima sa ARM procesorima. Koliko god paradoksalno zvučalo, ali sada se situacija može dramatično promijeniti, a Windows je već spreman da podrži procesore na ovoj arhitekturi.
Nakon uspeha ARM čipova, Intel je pokušao da stvori konkurentan procesor i ušao na tržište sa čipom Intel Atom... Za ovo joj je trebalo mnogo duže nego ARM Limited. Čipset je ušao u proizvodnju 2011. godine, ali je, kako kažu, voz već otišao. Intel Atom je CISC procesor baziran na x86. Inženjeri kompanije su postigli manju potrošnju energije nego u ARM-u, ali u ovom trenutku, razni mobilni softveri imaju lošu adaptaciju na x86 arhitekturu.
Intel je u protekloj godini odustao od nekoliko ključnih odluka u budućem razvoju mobilnih sistema. U stvari, kompanija je za mobilne uređaje jer su postali neisplativi. Jedini veliki proizvođač koji je spakovao svoje pametne telefone sa Intel Atom čipsetima bio je ASUS. Međutim, Intel Atom se još uvijek široko koristi u netbookovima, nettopovima i drugim prijenosnim uređajima.
Tržišna pozicija ARM Limited-a je jedinstvena. Trenutno gotovo svi proizvođači koriste njegov razvoj. Istovremeno, kompanija nema svoje fabrike. To ga ne sprečava da bude u rangu sa Intelom i AMD-om. Istorija ARM-a uključuje još jednu zanimljivu činjenicu. Moguće je da bi sada ARM tehnologija mogla pripasti Appleu, što je bila osnova za formiranje ARM Limited. Ironično, 1998. Kupertinci su, prolazeći kroz krizu, prodali svoj dio. Sada je Apple primoran da zajedno sa drugim kompanijama kupi licencu za ARM procesore koji se koriste u iPhone-u i iPad-u.
ARM procesori su sada sposobni za obavljanje ozbiljnih zadataka. Kratkoročno će se koristiti u serverima, posebno takva rješenja već imaju podatkovni centri Facebook i PayPal. U eri Interneta stvari (IoT) i pametnih kućnih uređaja, ARM čipovi su još traženiji. Dakle, ono najzanimljivije za ARM tek dolazi.
Smatrali su da budući da je grupa studenata uspjela stvoriti potpuno konkurentan procesor, onda njihovim inženjerima neće biti teško. Putovanje u Western Design Center u Phoenixu pokazalo je inženjerima Steveu Ferberu i Sophie Wilson da im neće trebati nevjerovatni resursi za implementaciju ovog plana.
Wilson je započeo razvoj skupa instrukcija simulirajući novi procesor na BBC Micro kompjuteru. Ovo je uvjerilo inženjere Acorn-a da su na pravom putu. Ali ipak im je bilo potrebno više resursa prije nego što krenu dalje. Bilo je vrijeme da Wilson priđe direktoru Acorn Hermanu Hauseru i objasni u čemu je stvar. Nakon što je dao zeleno svjetlo, mali tim se okupio kako bi implementirao Wilsonov model u hardveru.
Acorn RISC mašina: ARM2
Zvanični projekat Acorn RISC Machine započeo je u oktobru 1983. VLSI tehnologija ( engleski) je odabran kao dobavljač silicija jer je već isporučivao Acorn ROM-ovima i nekim prilagođenim integriranim krugovima. Razvoj su vodili Wilson i Ferber. Njihov glavni cilj je bio postizanje niske latencije prekida kao što je MOS Technology 6502. Arhitektura pristupa memoriji, preuzeta od 6502, omogućila je programerima da postignu dobre performanse bez potrebe da koriste skupi DMA za implementaciju. Prvi procesor je proizveo VLSI 26. aprila 1985. - tada je prvi proradio i nazvan je ARM1. Prvi proizvodni procesori pod nazivom ARM2 postali su dostupni sljedeće godine.
Njegova prva primena bila je kao drugi procesor u BBC Micro, gde je korišćen u razvoju softvera za simulaciju za kompletiranje pomoćnih mikrokola računara, kao i za ubrzanje CAD softvera koji se koristi u razvoju ARM2. Wilson je optimizirao ARM skup instrukcija za BBC BASIC izvršavanje. Prvobitni cilj potpuno ARM baziranog računara postignut je 1987. izdavanjem Acorn Archimedesa.
Atmosfera oko ARM projekta bila je toliko tajna da kada je Olivetti 1985. vodio pregovore o preuzimanju većinskog udjela u Acorn-u, nisu razgovarali o razvoju projekta do kraja pregovora. Godine 1992. Acorn je još jednom osvojio Kraljičinu nagradu za ARM.
ARM2 je imao 32-bitnu sabirnicu podataka, 26-bitni adresni prostor i 16 32-bitnih registara. Programski kod je morao da leži u prvih 64 megabajta memorije, a programski brojač je bio ograničen na 26 bita, pošto su gornja 4 i donja 2 bita 32-bitnog registra služili kao zastavice. ARM2 je postao vjerovatno najjednostavniji popularni 32-bitni procesor na svijetu sa samo 30.000 tranzistora (za poređenje, Motorola 68000 procesor, napravljen 6 godina ranije, imao je oko 70.000 tranzistora). Veliki dio ove jednostavnosti proizlazi iz nedostatka mikrokoda (koji zauzima između jedne četvrtine i jedne trećine površine matrice u procesoru 68000) i nedostatka keš memorije, kao što je bio slučaj sa mnogim procesorima tog vremena. Ova jednostavnost je rezultirala niskim troškovima energije, dok je ARM bio mnogo moćniji od Intel 80286. Njegov nasljednik, ARM3 procesor, već je imao keš memoriju od 4 KB, dodatno povećavajući performanse.
Apple, DEC, Intel: ARM6, StrongARM, XScale
Moderni pametni telefoni, PDA i drugi prenosivi uređaji koriste uglavnom verziju ARMv5 kernela. XScale i ARM926 (ARMv5TE) procesori su sada brojniji u high-end uređajima nego, na primjer, StrongARM procesori i ARMv4 procesori bazirani na ARM9TDMI i ARM7TDMI, ali manje sofisticirani uređaji mogu koristiti starije verzije sa nižim troškovima licence. ARMv6 procesori su malo iznad standardnih ARMv5 procesora. Cortex-A je dizajniran posebno za pametne telefone koji su ranije koristili ARM9 i ARM11. Cortex-R je napravljen za aplikacije u realnom vremenu, dok je Cortex-M za mikrokontrolere.
Uticaj ARM tehnologije na tržište
Do kraja 2012. godine, novi modeli ARM procesora iz Apple-a i Samsung-a dostigli su performanse Intelovih budžetskih procesora za notebook računare. Konkretno, Samsung Nexus 10 tablet je postigao 2348 poena, dok je budžetski Intel Core Duo procesor u Apple MacAir laptopu postigao samo 1982 poena.
Nekoliko kompanija je najavilo razvoj efikasnih servera zasnovanih na klasterima ARM procesora. Međutim, od 2012. godine, prodaja ARM servera je potpuno mala (< 1% рынка серверов) .
ARM procesori
| Porodica zrna | Verzija arhitekture | Core | Funkcije | Cache (I / D) / MMU | Tipični MIPS @ MHz | Upotreba |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ARM1 | ARMv1 (zastarjelo) | ARM1 | Ne | ARM Evaluation System procesor BBC Micro | ||
| ARM2 | ARMv2 (zastarjelo) | ARM2 | Dodata komanda MUL (množenje) | Ne | 4 MIPS @ 8 MHz 0,33 DMIPS / MHz |
Acorn Archimedes, Chessmachine |
| ARMv2a (zastarjelo) | ARM250 | Ugrađeni MEMC (MMU), GPU, dodane SWP i SWPB (swap) komande | Ne, MEMC1a | 7 MIPS @ 12 MHz | Acorn archimedes | |
| ARM3 | ARMv2a (zastarjelo) | ARM2a | Prvo korištena keš memorija | 4 KB podijeljeno | 12 MIPS @ 25 MHz 0,50 DMIPS / MHz |
Acorn archimedes |
| ARM6 | ARMv3 (zastarjelo) | ARM60 | Prvo je predstavljen 32-bitni (ne 26-bitni) memorijski adresni prostor | Ne | 10 MIPS @ 12 MHz | 3DO interaktivni multiplayer, Zarlink GPS prijemnik |
| ARM600 | Kao i ARM60, FPA10 matematički koprocesor s pomičnim zarezom | 4 KB podijeljeno | 28 MIPS @ 33 MHz | |||
| ARM610 | Kao ARM60, keš memorija, bez koprocesorske magistrale | 4 KB podijeljeno | 17 MIPS @ 20 MHz 0,65 DMIPS / MHz |
Acorn Risc PC 600, Apple Newton 100 serija | ||
| ARM7 | ARMv3 (zastarjelo) | ARM700 | 8 KB podijeljeno | 40 MHz | ||
| ARM710 | Kao ARM700 | 8 KB podijeljeno | 40 MHz | Acorn Risc PC 700 | ||
| ARM710a | Kao ARM700 | 8 KB podijeljeno | 40 MHz 0,68 DMIPS / MHz |
Acorn Risc PC 700, Apple eMate 300 | ||
| ARM7100 | Kao i ARM710a, integrisani SoC | 8 KB podijeljeno | 18 MHz | Psion serija 5 | ||
| ARM7500 | Kao i ARM710a, integrisani SoC. | 4 KB podijeljeno | 40 MHz | Acorn A7000 | ||
| ARM7500FE | FPA i EDO memorijski kontroleri dodani kao ARM7500, "FE" | 4 KB podijeljeno | 56 MHz 0,73 DMIPS / MHz |
Acorn A7000 + mrežni računar | ||
| ARM7TDMI | ARMv4T | ARM7TDMI (-S) | 3-stepeni transporter, način rada Thumb | Ne | 15 MIPS @ 16,8 MHz 63 DMIPS @ 70 MHz |
Game Boy Advance, Nintendo DS, Apple iPod, Lego NXT, Atmel AT91SAM7, Juice Box, NXP Semiconductors LPC2000 i LH754xx, Actel "s CoreMP7 |
| ARM710T | Kao ARM7TDMI, cache | 8 KB podijeljeno, MMU | 36 MIPS @ 40 MHz | Psion serija 5mx, Psion Revo / Revo Plus / Diamond Mako | ||
| ARM720T | Kao ARM7TDMI, cache | 8KB dijeljeni MMU sa ekstenzijom za brzu promjenu konteksta (eng. Ekstenzija za brzu promjenu konteksta) | 60 MIPS @ 59,8 MHz | Zipit Wireless Messenger, NXP Semiconductors LH7952x | ||
| ARM740T | Kao ARM7TDMI, cache | MPU | ||||
| ARMv5TEJ | ARM7EJ-S | 5-stepeni Pipeline, Thumb, Jazelle DBX, Napredne DSP komande | nijedan | |||
| StrongARM | ARMv4 | SA-110 | 16 KB / 16 KB, MMU | 203 MHz 1,0 DMIPS / MHz |
Apple Newton 2x00 serija, Acorn Risc PC, Rebel / Corel Netwinder, Chalice CATS | |
| SA-1100 | 16 KB / 8 KB, MMU | 203 MHz | Psion netBook | |||
| SA-1110 | Kao SA-110, integrisani SoC | 16 KB / 8 KB, MMU | 206 MHz | LART (računar), Intel Assabet, Ipaq H36x0, Balloon2, Zaurus SL-5x00, HP Jornada 7xx, Jornada 560 serija, Palm Zire 31 | ||
| ARM8 | ARMv4 | ARM810 | 5-stepeni cjevovod, statično predviđanje grananja, memorija dvostrukog propusnog opsega | 8 KB unificirano, MMU | 84 MIPS @ 72 MHz 1,16 DMIPS / MHz |
Prototip Acorn Risc PC CPU kartice |
| ARM9TDMI | ARMv4T | ARM9TDMI | 5-stepeni transporter, Thumb | nijedan | ||
| ARM920T | Kao ARM9TDMI, cache | 16 KB / 16 KB, MMU sa FCSE (proširenje za brzu promjenu konteksta) | 200 MIPS @ 180 MHz | Armadillo, Atmel AT91SAM9, GP32, GP2X (prvo jezgro), Tapwave Zodiac (Motorola i. MX1), Hewlett Packard HP-49/50 kalkulatori, Sun SPOT, Cirrus Logic EP9302, EP9307, EP9312, TyHP24TCN (Samsung FIC Neo FreeRunner), Samsung S3C2410 (TomTom navigacijski uređaji) | ||
| ARM922T | Kao ARM9TDMI, cache | 8 KB / 8 KB, MMU | NXP Semiconductors LH7A40x | |||
| ARM940T | Kao ARM9TDMI, cache | 4 KB / 4 KB, MPU | GP2X (drugo jezgro), Meizu M6 Mini Player | |||
| ARM9E | ARMv5TE | ARM946E-S | Palac, poboljšane DSP instrukcije, keš memorije | varijabilne, čvrsto povezane memorije, MPU | Nintendo DS, Nokia N-Gage, Canon PowerShot A470, Canon EOS 5D Mark II, Conexant 802.11 čipovi, Samsung S5L2010 | |
| ARM966E-S | Palac, poboljšane DSP upute | nema keš memorije, TCM-ovi | STM STR91xF, uključuje Ethernet | |||
| ARM968E-S | Kao ARM966E-S | nema keš memorije, TCM-ovi | NXP Semiconductors LPC2900 | |||
| ARMv5TEJ | ARM926EJ-S | Thumb, Jazelle DBX, poboljšane DSP upute | varijabla, TCM, MMU | 220 MIPS na 200 MHz, | Mobilni telefoni: Sony Ericsson (K, W serije); Siemens i Benq (x65 serija i novije); LG Arena, LG Cookie Fresh; TI OMAP1710 ... OMAP1612, OMAP-L137, OMAP-L138; Qualcomm MSM6100 ... MSM6800; Freescale i.MX21, i.MX27, Atmel AT91SAM9, NXP Semiconductors LPC3000, GPH Wiz, NEC C10046F5-211-PN2-A SoC - nedokumentovano jezgro u ATi Hollywood grafičkom čipu koji se koristi u Wii, Samsung S3C24 Kontroler Squeezebox Radio; NeoMagic MiMagic Family MM6, MM6 +, MM8, MTV; Buffalo TeraStation Live (NAS); Telechips TCC7801, TCC7901; ZiiLABS "ZMS-05 sistem na čipu; Western Digital MyBook I Svjetsko izdanje | |
| ARMv5TE | ARM996HS | Procesor bez takta poput ARM966E-S | nema keš memorije, TCM, MPU | |||
| ARM10E | ARMv5TE | ARM1020E | 6-stepeni cjevovod, palac, poboljšane DSP upute, (VFP) | 32 KB / 32 KB, MMU | ||
| ARM1022E | Kao ARM1020E | 16 KB / 16 KB, MMU | ||||
| ARMv5TEJ | ARM1026EJ-S | Thumb, Jazelle DBX, poboljšane DSP upute, (VFP) | varijabilna, MMU ili MPU | Western Digital MyBook II World Edition; Conexant so4610 i so4615 ADSL SoC | ||
| XScale | ARMv5TE | 80200 / IOP310 / IOP315 | I/O procesor, palac, poboljšane DSP instrukcije | |||
| 80219 | 400/600 MHz | Thecus N2100
|
||||
| IOP321 | 600 BogoMips na 600 MHz | Iyonix | ||||
| IOP33x | ||||||
| IOP34x | 1-2 jezgra, RAID ubrzanje | 32K / 32K L1, 512K L2, MMU | ||||
| PXA210 / PXA250 | Procesor aplikacija, 7-stepeni cevovod | PXA210: 133 i 200 MHz, PXA250: 200, 300 i 400 MHz | Zaurus SL-5600, iPAQ H3900, Sony CLIÉ NX60, NX70V, NZ90 | |||
| PXA255 | 32KB / 32KB, MMU | 400 BogoMips @ 400 MHz; 371-533 MIPS @ 400 MHz | Gumstix basix & connex, Palm Tungsten E2, Zaurus SL-C860, Mentor Ranger & Stryder, iRex ILIad | |||
| PXA263 | 200, 300 i 400 MHz | Sony CLIÉ NX73V, NX80V | ||||
| PXA26x | podrazumevani 400 MHz, do 624 MHz | Palm Tungsten T3 | ||||
| PXA27x | Procesor aplikacija | 32 KB / 32 KB, MMU | 800 MIPS @ 624 MHz | Gumstix verdex, "Trizeps-Modules" PXA270 COM, HTC Universal, hx4700, Zaurus SL-C1000, 3000, 3100, 3200, Dell Axim x30, x50 i x51 serija, Motorola Q, Motorola Q, Balloon TX, Palm E Troll, Platforma A728, A780, A910, A1200, E680, E680i, E680g, E690, E895, Rokr E2, Rokr E6, Fujitsu Siemens LOOX N560, Toshiba Portégé G500, Toshiba Portégé G500, Toshiba Portégé G500, Toshiba Portégé G500, Toshiba Portégé G500, Toshiba Portégé G905 | ||
| PXA800 (E) F | ||||||
| PXA3XX (kodnog naziva "Monahans") | PXA31x ima hardverski grafički akcelerator | 32KB / 32KB L1, TCM, MMU | 800 MIPS @ 624 MHz | Highscreen alex | ||
| PXA900 | Blackberry 8700, Blackberry Pearl (8100) | |||||
| IXC1100 | Procesor upravljačke ravni | |||||
| IXP2400 / IXP2800 | ||||||
| IXP2850 | ||||||
| IXP2325 / IXP2350 | ||||||
| IXP42x | NSLU2 IXP460 / IXP465 | |||||
| ARM11 | ARMv6 | ARM1136J (F) -S | 8-Stage Pipeline, SIMD, Thumb, Jazelle DBX, (VFP), DSP poboljšane upute | varijabla, MMU | 740 @ 532-665 MHz (i.MX31 SoC), 400-528 MHz | TI OMAP2420 (Nokia E90, Nokia N93, Nokia N95, Nokia N82), Zune, BUGbase, Nokia N800, Nokia N810, Qualcomm MSM7200 (sa integrisanim ARM926EJ-S [email protected] MHz, koristi se u Eten Glofiish, HTC TyTN II, HTC Nike), Freescale i.MX31 (koristi se u originalnom Zune 30gb i Toshiba Gigabeat S), Freescale MXC300-30 (Nokia E63, Nokia E71, Nokia E72, Nokia 5800, Nokia E51, Nokia 6700 Classic, Nokia 6120 Classic, Nokia 6210 Navigator, Nokia 6220 Classic, Nokia 6290, Nokia 6710 Navigator, Nokia 6720 Classic, Nokia E75, Nokia N97, Nokia N81), Qualcomm MSM7201A kako se vidi u HTC Magic HTC Dream , Motorola ZN5, Motorola E8, Motorola VE66, Motorola Z6, HTC Hero i Samsung SGH-i627 (Propel Pro), Qualcomm MSM7227 koji se koriste u ZTE Link, HTC Legend, HTC Wildfire S, LG P500, LG GT540, |
| ARMv6T2 | ARM1156T2 (F) -S | 9-stepeni cevovod, SIMD, Thumb-2, (VFP), DSP poboljšane upute | varijabilna, MPU | |||
| ARMv6KZ | ARM1176JZ (F) -S | Kao ARM1136EJ (F) -S | varijabilna, MMU + TrustZone | Apple iPhone (originalni i 3G), Apple iPod touch (1. i 2. generacija), Conexant CX2427X, Motorola RIZR Z8, Motorola RIZR Z10, NVIDIA GoForce 6100; Mediatek MT6573; Telechips TCC9101, TCC9201, TCC8900, Fujitsu MB86H60, Samsung S3C6410 (npr. Samsung Moment), S3C6430 | ||
| ARMv6K | ARM11 MPCore | Kao ARM1136EJ (F) -S, 1-4 jezgra SMP | varijabla, MMU | Nvidia APX 2500 | ||
| Porodica zrna | Verzija arhitekture | Core | Funkcije | Cache (I / D) / MMU | Tipični MIPS @ MHz | Prijave |
| Cortex | ARMv7-A | Cortex-A5 | VFP, NEON, Jazelle RCT i DBX, Thumb-2, 8-stepeni transporter, In-order, 1-4 jezgra SMP | varijabla (L1), MMU + TrustZone | do 1500 (1,5 DMIPS / MHz) | "Vrapac" (kodno ime ARM) |
| Cortex-A8 | VFP, NEON, Jazelle RCT, Thumb-2; 13-stepeni cevovod, po redu, 2 dekodera | varijabilna (L1 + L2), MMU + TrustZone | do 2000 (2,0 DMIPS / MHz u brzini od 600 MHz do više od 1 GHz) | TI OMAP3xxx serija, SBM7000, Oregon State University OSWALD, Gumstix Overo Earth, Pandora, Apple iPhone 3GS, Apple iPod touch (3. generacija), Apple iPad (Apple A4 procesor), Apple iPhone 4 (Apple A4 procesor), Archos 5, Archos 101, FreeScale i.MX51-SOC, BeagleBoard, Motorola Droid, Motorola Droid X, Palm Pre, Samsung Omnia HD, Samsung Wave S8500, Nexus S, Sony Ericsson Satio, Touch Book, Nokia N900, Meizu M9, ZiiLABS ZMS-08 sistem na čipu, Boxchip A13 | ||
| Cortex-A9 | Profil aplikacije, (VFP), (NEON), Jazelle RCT i DBX, Thumb-2, spekulativni superskalar van reda (2 dekodera); 9-12 faza transportera | MMU + TrustZone | 2,5 DMIPS / MHz | Apple iPhone 4S, Apple iPad 2 (Apple A5), MediaTek MT6575 / 6515M | ||
| Cortex-A9 MPCore | Kao Cortex-A9, 1-4 core SMP | MMU + TrustZone | 10.000 DMIPS na 2 GHz na TSMC 40G optimiziranom za performanse (četvorojezgarni?) (2,5 DMIPS / MHz po jezgri) | PlayStation® Vita, TI OMAP4430 / 4440, ST-Ericsson U8500, Nvidia Tegra2, Samsung Exynos 4210, MediaTek MT6577 / 6517 | ||
| Cortex-A15 MPCore | 1-32 jezgra SMP; Superskalar izvan reda (3 dekodera); 15+ faza transportera; VFPv4, NEON | MMU, LPAE | 3,5 DMIPS / MHz / jezgra; 1,0 GHz - 2,5 GHz (@ 28 nm) | |||
| Cortex-A7 MPCore | FPU, NEON; U redu (1 dekoder); 8 faza transportera. | MMU, LPAE | 1.9 DMIPS / MHz / CPU; 0,8-1,5 GHz (@ 28nm) | (Broadcom, Freescale, HiSilicon, LG, Samsung, STEricsson, Texas Instruments, MediaTek) | ||
| ARMv7-R | Cortex-R4 (F) | Ugrađeni profil, Thumb-2, (FPU) | varijabilna keš memorija, MPU opciono | 600 DMIPS @ 475 MHz | Broadcom je korisnik, TI TMS570 | |
| ARMv7-ME | Cortex-M4 (kodnog naziva "Merlin") | Profil mikrokontrolera, i Thumb i Thumb-2, FPU. Hardverske MAC, SIMD i upute za podjelu | MPU opciono | 1,25 DMIPS / MHz | NXP Semiconductors | |
| ARMv7-M | Cortex-M3 | Profil mikrokontrolera, samo Thumb-2. Instrukcije za podjelu hardvera | nema keš memorije, MPU opciono | 125 DMIPS na 100 MHz | Stellaris, STM STM32, NXP LPC1700, Toshiba TMPM330FDFG, Ember "s EM3xx serija, Atmel AT91SAM3, Europe Technologies EasyBCU, Energy Micro" s EFM32, Actel "s SmartFusion, Milandr 1986BE91T | |
| ARMv6-M | Cortex-M0 (kodnog naziva "Swift") | Profil mikrokontrolera, Thumb-2 podskup (16-bitne instrukcije Thumb & BL, MRS, MSR, ISB, DSB i DMB) | Nema keša | 0,9 DMIPS / MHz | NXP Semiconductors NXP LPC1100, Triad Semiconductor, Melfas, Chungbuk Technopark, Nuvoton, austriamicrosystems, Milandr K1986BE2T | |
| Cortex-M1 | FPGA ciljano, profil mikrokontrolera, Thumb-2 podskup (16-bitne Thumb instrukcije & BL, MRS, MSR, ISB, DSB i DMB) | Nema, opciona čvrsto povezana memorija | Do 136 DMIPS @ 170 MHz (0,8 DMIPS / MHz, MHz ostvarivo FPGA zavisno) | Podržani su i Actel ProASIC3, ProASIC3L, IGLOO i Fusion PSC uređaji, Altera Cyclone III, drugi FPGA proizvodi, npr. Synplicity | ||
| Porodica zrna | Verzija arhitekture | Core | Funkcije | Cache (I / D) / MMU | Tipični MIPS @ MHz | Prijave |
Arhitektura
Već dugo postoji referentni priručnik za ARM arhitekturu koji opisuje sve tipove interfejsa koje ARM podržava, budući da se detalji implementacije za svaki tip procesora mogu razlikovati. Arhitektura je evoluirala tokom vremena, a od ARMv7 3 profili su definisani: 'A' (aplikacija) za aplikacije, 'R' (u realnom vremenu) za realno vreme, 'M' (mikrokontroler) za mikrokontroler.
Profili mogu podržavati manje naredbi (naredbi određenog tipa).
Načini rada
Procesor može biti u jednom od sljedećih načina rada:
- Korisnički način rada je uobičajeni način izvršavanja programa. Većina programa se izvršava u ovom režimu.
- Fast Interrupt (FIQ) - način brzog prekida (kraće vrijeme odziva)
- Interrupt (IRQ) je glavni način prekida.
- Sistemski režim je zaštićeni način rada koji koristi operativni sistem.
- Režim prekida - način rada na koji se procesor prebacuje kada dođe do greške prilikom pristupa memoriji (pristup podacima ili uputstvima u fazi prethodnog preuzimanja cjevovoda).
- Režim nadzora - režim privilegovanog korisnika.
- Undefined mode - način rada u koji procesor ulazi kada pokušava izvršiti nepoznatu instrukciju.
Prebacivanje režima procesora se dešava kada se dogodi odgovarajući izuzetak ili modifikacijom statusnog registra.
Skup komandi
Da bi dizajn bio čist, jednostavan i brz, originalna ARM proizvodnja je urađena bez mikrokoda, kao i jednostavniji 6502 8-bitni procesor koji se koristio u prethodnim mikroračunarima iz Acorn Computers-a.
ARM set instrukcija
Način u kojem se izvršava 32-bitni skup instrukcija.
Thumb Command Set
Da bi se poboljšala gustina koda, procesori počevši od ARM7TDMI opremljeni su “thumb” modom. U ovom načinu rada, procesor izvršava alternativni skup 16-bitnih instrukcija. Većina ovih 16-bitnih instrukcija prevodi se u normalne ARM instrukcije. Smanjenje dužine instrukcija se postiže skrivanjem nekih operanada i ograničavanjem mogućnosti adresiranja u poređenju sa režimom punog ARM skupa instrukcija.
U Thumb modu, manji opkodovi imaju manje funkcionalnosti. Na primjer, samo grane mogu biti uslovne, a mnogi opkodovi su ograničeni na pristup samo polovini registara glavnog procesora. Kraći opkodovi općenito rezultiraju većom gustinom koda, iako neke operacije zahtijevaju dodatne upute. U situacijama kada je memorijski port ili širina magistrale ograničena na 16 bita, kraći Thumb opkodovi su mnogo efikasniji od običnog 32-bitnog ARM koda jer će se manje koda morati učitati u procesor sa ograničenom propusnošću memorije.
Hardver kao što je Game Boy Advance obično ima malu količinu RAM-a na raspolaganju sa punim 32-bitnim nosiocem. Ali većina operacija se obavlja preko 16-bitnog ili užeg kanala podataka. U ovom slučaju, ima smisla koristiti palac kod i ručno optimizirati neke teške dijelove koda prelaskom na pune 32-bitne ARM instrukcije.
Prvi procesor sa preklopnim dekoderom bio je ARM7TDMI. Svi procesori iz porodice ARM9, kao i XScale, imali su ugrađeni dekoder komandi palca.
Thumb-2 Command Set
Thumb-2 je tehnologija koja je započela sa jezgrom ARM1156, najavljenom 2003. godine. Proširuje ograničeni 16-bitni Thumb skup instrukcija s dodatnim 32-bitnim instrukcijama da bi skupu instrukcija dao dodatnu širinu. Cilj Thumb-2 je postizanje gustine koda poput Thumb-a i performansi 32-bitnog ARM skupa instrukcija. Možemo reći da je u ARMv7 ovaj cilj postignut.
Thumb-2 proširuje i ARM i Thumb instrukcije sa još više instrukcija, uključujući kontrolu bitskog polja, tabelarno grananje, uslovno izvršenje. Novi Unified Assembly Language (UAL) podržava generisanje instrukcija za ARM i Thumb iz istog izvornog koda. ARMv7 verzije Thumb izgledaju kao ARM kod. Ovo zahtijeva oprez i korištenje nove if-then komande koja podržava izvršavanje do 4 uzastopne komande u testnom stanju. U vrijeme prevođenja u ARM kod, ignorira se, ali u vrijeme kompajliranja koda, Thumb-2 generiše komande. Na primjer:
; ako (r0 == r1) CMP r0, r1 ITE EQ ; RUKA: nema koda... Palac: IT uputstvo; tada je r0 = r2; MOVEQ r0, r2 ; ARM: uslovno; Palac: stanje preko ITE "T" (tada); inače r0 = r3; MOVNE r0, r3 ; ARM: uslovno; Palac: stanje preko ITE "E" (drugo) ; podsjetimo da instrukcija Thumb MOV nema bitova za kodiranje "EQ" ili "NE"
Svi ARMv7 čipovi podržavaju Thumb-2 skup instrukcija, a neki čipovi, poput Cortex-m3, podržavaju samo Thumb-2. Ostali Cortex i ARM11 čipovi podržavaju i Thumb-2 i ARM skupove instrukcija.
Jazelle Command Set
Sigurnosna proširenja
Sigurnosna proširenja koja se prodaju kao TrustZone Technology nalaze se u ARMv6KZ i drugim novijim arhitekturama profilisanih aplikacija. Pruža jeftinu alternativu dodavanju namenskog sigurnosnog mehanizma obezbeđujući 2 virtuelna procesora podržana hardverskom kontrolom pristupa. Ovo omogućava jezgru aplikacije da prelazi između dva stanja koja se nazivaju "svjetovi" (kako bi se izbjegla zabuna s imenima mogućih domena) kako bi se spriječilo curenje informacija iz važnijeg svijeta u manje važan. Ovaj preklopnik svijeta je obično ortogonan svim ostalim mogućnostima procesora. Dakle, svaki svijet može djelovati nezavisno od drugih svjetova koristeći isto jezgro. Memorija i periferni uređaji su na odgovarajući način napravljeni imajući na umu svijet kernela, i mogu to koristiti za dobijanje kontrole nad pristupom tajnama i kodovima kernela. Uobičajene aplikacije TrustZone tehnologije trebale bi pokretati puni operativni sistem u manje važnom svijetu, a manje važan, sigurnosni kod u važnijem svijetu, omogućavajući Digital Rights Management mnogo precizniju kontrolu nad korištenjem medija na ARM-baziranim uređajima i sprječavajući neovlašteno pristup uređaju....
U praksi, budući da specifični detalji implementacije TrustZone ostaju vlasništvo kompanije i ne otkrivaju se, ostaje nejasno koji nivo sigurnosti je zagarantovan za ovaj model pretnje.
Otklanjanje grešaka
Svi moderni ARM procesori uključuju hardver za otklanjanje grešaka, jer bez njih softverski otklanjači grešaka ne bi mogli da izvode najosnovnije operacije kao što su zaustavljanje, uvlačenje, postavljanje tačaka prekida nakon ponovnog pokretanja.
ARMv7 arhitektura definira osnovne alate za otklanjanje grešaka na arhitektonskom nivou. To uključuje tačke prekida, tačke gledišta i izvršavanje komandi u režimu za otklanjanje grešaka. Takvi alati su takođe bili dostupni sa EmbeddedICE modulom za otklanjanje grešaka. Podržana su oba načina - zaustavljanje i pretraživanje. Stvarni transportni mehanizam koji se koristi za pristup alatima za otklanjanje grešaka nije arhitektonski određen, ali implementacija obično uključuje JTAG podršku.
Postoji posebna arhitektura za otklanjanje grešaka "prikaz jezgra" koja nije arhitektonski potrebna ARMv7 procesorima.
Registri
ARM obezbeđuje 31 32-bitni registar opšte namene. U zavisnosti od režima i stanja procesora, korisnik ima pristup samo strogo definisanom skupu registara. U ARM stanju, 17 registara je stalno dostupno programeru:
- 13 opštih registara (r0..r12).
- Stack Pointer (r13) - sadrži pokazivač steka programa koji se izvršava.
- Registar veze (r14) - sadrži povratnu adresu u uputstvima grane.
- Programski brojač (r15) - bitovi sadrže adresu instrukcije koja se izvršava.
- Registar statusa trenutnog programa (CPSR) - sadrži oznake koje opisuju trenutno stanje procesora. Modificira se kada se izvršavaju mnoge instrukcije: logičke, aritmetičke itd.
U svim režimima osim korisničkog i sistemskog režima, dostupan je i registar statusa sačuvanog programa (SPSR). Nakon što se dogodi izuzetak, CPSR registar se pohranjuje u SPSR. Dakle, stanje procesora (režim, stanje; aritmetičke zastavice, logičke operacije, omogućavanje prekida) je fiksirano u trenutku neposredno prije prekida.
| usr | sys | svc | abt | und | irq | fiq |
|---|---|---|---|---|---|---|
| R0 | ||||||
| R1 | ||||||
| R2 | ||||||
| R3 | ||||||
| R4 | ||||||
| R5 | ||||||
| R6 | ||||||
| R7 | ||||||
| R8 | R8_fiq | |||||
| R9 | R9_fiq | |||||
| R10 | R10_fiq | |||||
| R11 | R11_fiq | |||||
| R12 | R12_fiq | |||||
| R13 | R13_svc | R13_abt | R13_und | R13_irq | R13_fiq | |
| R14 | R14_svc | R14_abt | R14_und | R14_irq | R14_fiq | |
| R15 | ||||||
| CPSR | ||||||
| SPSR_svc | SPSR_abt | SPSR_und | SPSR_irq | SPSR_fiq | ||
Rad sa memorijom
Podržani I/O sistemi
Većina postojećih modela mikroprocesora implementira PCI magistralu i mogućnost rada sa eksternom dinamičkom memorijom sa slučajnim pristupom (DRAM). Procesori dizajnirani za potrošačke uređaje takođe obično integrišu: USB kontrolere magistrale, IIC, audio uređaj kompatibilan sa AC'97, uređaj za rad sa SD i MMC fleš medijima, kontroler serijskog porta.
Svi procesori imaju I/O linije opšte namene (GPIO). U potrošačkim uređajima mogu se povezati na dugmad za "brzi start", signalne LED diode, kotačić za pomicanje (JogDial), tastaturu.
Proces pokretanja OS-a na ARM mašinama
Podrška za Unix sisteme
ARM arhitekturu podržavaju Unix i operativni sistemi slični Unixu GNU / Linux, BSD, QNX, Plan 9, Inferno, Solaris, Mac OS X, iOS, WebOS i Android.
Linux
Sljedeće distribucije podržavaju ARM procesore:
BSD
Sljedeći BSD derivati podržavaju ARM procesore:
Solaris
Podrška za druge operativne sisteme
Operativni sistemi koji rade na ARM-u: ReactOS, FreeRTOS, Nucleus, Symbian OS, Windows CE, RISC OS, Windows RT.
Korisnici licenci ARM-a i procijenjeni trošak licence
ARM ne proizvodi i ne prodaje procesore po narudžbi, već umjesto toga licencira procesore zainteresiranim partnerima. ARM nudi širok izbor uslova licenciranja koji se razlikuju po ceni i detaljima. Za sve nosioce licence, ARM daje opis hardverskog dela kernela, kao i kompletan set alata za razvoj softvera (kompajler, debager), kao i pravo na prodaju proizvedenih ARM procesora. Neki kupci se bave proizvodnjom procesora za kompanije trećih strana.
ARM-ov godišnji izveštaj za 2006. navodi da je licenciranje 2,5 milijardi jedinica (procesora) generisalo 161 milion dolara. Ovo je ekvivalentno 0,067 dolara po jedinici. Međutim, ovo je vrlo prosječna brojka - uključuje licence za vrlo skupe najnovije procesore i stare jeftine procesore.
Bilješke (uredi)
- "Oružani za dnevnu sobu".
- "Intervju sa Steveom Furberom"
- samsung Nexus 10 - Geekbench pretraživač
- MacBook Air - Geekbench pretraživač
- Apache benchmarks za Calxedin 5-Watt web server - ARM servere, odmah!
- http://www.apm.com/global/x-gene/docs/2012_03_OPP%20Cloudy%20with%20a%20Chance%20of%20ARM.pdf
- "ARM810 - Dancing to the Beat of a Different Drum" Prezentacija ARM Holdinga na Hot Chips-u 1996-08-07.
- Registar 13, FCSE PID registar ARM920T Tehnički referentni priručnik
- Neo1973: Poređenje GTA01Bv4 i GTA02. Arhivirano iz originala 13. marta 2012. Pristupljeno 15. novembra 2007.
- S3C2410. Arhivirano iz originala 13. marta 2012. Pristupljeno 13. januara 2010.
- Rockbox Samsung SA58xxx serija. Arhivirano
- Rockbox Meizu M6 Port - Informacije o hardveru. Arhivirano iz originala 13. marta 2012. Pristupljeno 22. februara 2008.
- Podaci - Magic Lantern Firmware Wiki
- STR9 - STR912 - STR912FW44 mikrokontroler - stranica za preuzimanje dokumenata i datoteka. Mcu.st.com. (link nedostupan - priča) Pristupljeno 18. aprila 2009.
- Starleta.
- Merila - Albatros. Albatross-uav.org (18. jun 2005.). (link nedostupan - priča) Pristupljeno 18. aprila 2009.
- ARM1136J (F) -S - ARM procesor. Arm.com. Arhivirano
- Qualcomm čipovi kernel ARM - od telefona do laptopa. xi0.info. Arhivirano
- Qualcomm MSM7227 RISC čipset. pdadb.net. Arhivirano iz originala 13. marta 2012. Pristupljeno 8. maja 2010.
- GoForce 6100. Nvidia.com. Arhivirano iz originala 13. marta 2012. Pristupljeno 18. aprila 2009.
- Mediatek MT6573. http://www.mediatek.com. ; Arhivirano iz originala 6. juna 2012. Pristupljeno 18. aprila 2009.
- Samsung S3C6410 i S3C6430 serija ARM procesora. Samsung. Pristupljeno 8. oktobra 2009., i Qualcomm MSM7627 kako se vidi u Palm Pixi i Motorola Calgary / Devour
- Merrit, Rick"ARM se proteže sa A5 jezgrom, grafikom, FPGA". EE Times (21. oktobar 2009.). Arhivirano iz originala 13. marta 2012. Pristupljeno 28. oktobra 2009.
- Clarke, Peter ARM daje planove za procesorske jezgre Swift i Sparrow. EE Times (3. februar 2009.). Arhivirano iz originala 13. marta 2012. Pristupljeno 18. aprila 2009.
- Segan, Saša ARM-ovi višejezgarni čipovi ciljaju na netbook računare. PC Magazin (9. april 2009.). Arhivirano iz originala 13. marta 2012. Preuzeto 18. aprila 2009.
- http://pc.watch.impress.co.jp/video/pcw/docs/423/409/p1.pdf
- Cortex-A15 procesor - ARM
- Cortex-A7 procesor - ARM
- Benz, Benjamin Cortex Nachwuchs bei ARM. Heise.de.2 februar 2010. Arhivirano iz originala 13. marta 2012. Pristupljeno 3. maja 2010.
- Clarke, Peter ARM priprema sićušnu jezgru za mikrokontrolere male snage. EE Times (23. februar 2009.). Arhivirano iz originala 13. marta 2012. Pristupljeno 30. novembra 2009.
- Walko, John NXP prvi demo ARM Cortex-M0 silicijum. EE Times (23. mart 2009.). Arhivirano iz originala 13. marta 2012. Pristupljeno 29. juna 2009.
- ARM Powered VCAs "Triad Semiconductor
- Cortex-M0 korišten u kontroleru osjetljivom na dodir male snage - 06/10/2009 - Electronics Weekly
- Chungbuk Technopark bira ARM Cortex-M0 procesor
- Google prevodilac
- Austriamicrosystems bira ARM Cortex-M0 procesor za aplikacije mešovitih signala
- "ARM proširuje Cortex porodicu sa prvim procesorom optimizovanim za FPGA", ARM saopštenje za štampu, 19. mart 2007. Preuzeto 11. aprila 2007.
Sigurno se svako od vas pitao: šta je ARM? Često možete čuti ovu skraćenicu kada je u pitanju procesor uređaja. A ponekad ne razumiju svi u potpunosti njegovu suštinu.
Recimo samo da je ARM kompanija, ali ARM je takođe arhitektura procesora koju je razvio ARM.
ARM procesor je CPU baziran na RISC arhitekturi koju je razvila kompanija Acorn Computers 1980-ih i trenutno se razvija od strane Advanced RISC Machines, otuda i skraćenica "ARM". U ovom slučaju, skraćenica ARM u odnosu na arhitekturu procesora direktno znači Acorn RISC Machine. Drugim riječima, ARM skraćenica ima dva značenja.
Advanced RISC Machines je kompanija sa sjedištem u Velikoj Britaniji koja dizajnira, dizajnira i licencira arhitekturu ARM procesora. ARM razvija metodu za pravljenje ARM procesora, a kompanije kao što su Qualcomm i Samsung razvijaju svoje procesore zasnovane na ARM-u. Danas skoro svi uređaji malih dimenzija i opremljeni baterijom imaju procesore bazirane na ARM arhitekturi.
Postoji nekoliko tipova arhitekture procesora: CISC, RISC, MISC. Prvi se odlikuje velikim skupom instrukcija, odnosno CISC je dizajniran za rad sa složenim uputstvima nejednake dužine. RISC, s druge strane, ima smanjen skup naredbi koje dijele isti format i razlikuju se u jednostavnom kodiranju.
Da biste razumjeli razliku, zamislite da vaš lični računar ima AMD ili Intel CISC procesor. CISC procesori generišu više MIPS (milion instrukcija u sekundi, odnosno broj specifičnih instrukcija koje procesor izvršava u jednoj sekundi).
RICS procesori imaju manje tranzistora, što im omogućava da troše manje energije. Smanjen broj instrukcija omogućava projektovanje pojednostavljenih mikro kola. Smanjena veličina čipa rezultira manjom matricom, što omogućava više komponenti na procesoru, što čini ARM procesore manjim i mnogo efikasnijim.
ARM arhitektura je savršena za pametne telefone kojima je glavna potrošnja energije, dok su performanse ARM procesora, naravno, znatno inferiornije u odnosu na vrhunska rješenja Intela i AMD-a. Istovremeno, ARM procesori se ne mogu nazvati slabim. ARM podržava i 32-bitnu i 64-bitnu arhitekturu, tu je i podrška za virtuelizaciju hardvera, napredno upravljanje napajanjem.
Glavni parametar pri procjeni ARM procesora je omjer performansi i potrošnje energije, ovdje ARM procesori rade bolje od, na primjer, Intelovog x86 procesora baziranog na CISC arhitekturi.
Tako će u slučaju superračunara biti atraktivnije koristiti milion ARM procesora umjesto hiljadu procesora na x86 arhitekturi.
Zasnovan na materijalima iz androidcentrala
Velika većina modernih gadžeta koristi procesore zasnovane na ARM arhitekturi, koju razvija istoimena kompanija ARM Limited. Zanimljivo je da sama kompanija ne proizvodi procesore, već samo licencira svoje tehnologije trećim proizvođačima čipova. Osim toga, kompanija razvija i Cortex procesorska jezgra i Mali grafičke akceleratore, kojih ćemo se svakako dotaknuti u ovom materijalu.
ARM Limited
Kompanija ARM je, zapravo, monopol u svojoj oblasti, a velika većina modernih pametnih telefona i tableta na različitim mobilnim operativnim sistemima koristi procesore zasnovane na ARM arhitekturi. Proizvođači čipova licenciraju pojedinačna jezgra, skupove instrukcija i povezane tehnologije od ARM-a, a cijena licenci značajno varira ovisno o vrsti procesorskih jezgri (to mogu biti i jeftina rješenja niske potrošnje i ultra moderna četverojezgrena, pa čak i osmojezgarna čips) i dodatne komponente. Godišnji izvještaj o uspjehu ARM Limited-a za 2006. pokazao je prihod od 161 milion dolara od licenciranja oko 2,5 milijardi procesora (u odnosu na 7,9 milijardi dolara u 2011.), što znači približno 0,067 dolara po čipu. Međutim, iz gore navedenog razloga, ovo je vrlo prosječna cifra zbog razlike u cijenama raznih licenci, a od tada je profit kompanije trebao višestruko narasti.
ARM procesori su danas veoma rasprostranjeni. Čipovi na ovoj arhitekturi koriste se svuda, sve do servera, ali najčešće se ARM može naći u ugrađenim i mobilnim sistemima, od kontrolera hard diskova do modernih pametnih telefona, tableta i drugih gadžeta.
Jezgra korteksa
ARM razvija nekoliko porodica kernela koji se koriste za različite zadatke. Na primjer, procesori bazirani na Cortex-Mx i Cortex-Rx (gdje je "x" cifra ili broj koji označava tačan broj jezgre) koriste se u ugrađenim sistemima, pa čak i potrošačkim uređajima kao što su ruteri ili štampači.
Nećemo se detaljnije zadržavati na njima, jer nas prvenstveno zanima Cortex-Ax porodica - čipovi s takvim jezgrama koriste se u najproduktivnijim uređajima, uključujući pametne telefone, tablete i igraće konzole. ARM konstantno radi na novim jezgrama iz Cortex-Ax linije, ali u vrijeme pisanja ovog teksta, pametni telefoni koriste sljedeće:
Što je broj veći, to su performanse procesora veće i, shodno tome, skuplja klasa uređaja u kojima se koristi. Međutim, treba napomenuti da se ovo pravilo ne poštuje uvijek: na primjer, čipovi bazirani na Cortex-A7 jezgri imaju bolje performanse nego na Cortex-A8. Ipak, ako se procesori na Cortex-A5 već smatraju gotovo zastarjelim i gotovo se nikada ne koriste u modernim uređajima, onda se CPU-i na Cortex-A15 mogu naći u vodećim komunikatorima i tabletima. Ne tako davno, ARM je zvanično najavio razvoj novih, moćnijih i istovremeno energetski efikasnijih Cortex-A53 i Cortex-A57 jezgara, koje će biti kombinovane na jednom čipu koristeći ARM big.LITTLE tehnologiju i podržavaju ARMv8 skup instrukcija ("verzija arhitekture"), ali se trenutno ne koriste u mainstream potrošačkim uređajima. Većina čipova sa Cortex jezgrama može biti višejezgarni, a četverojezgarni procesori su sveprisutni u današnjim vrhunskim pametnim telefonima.
Veliki proizvođači pametnih telefona i tableta obično koriste procesore poznatih proizvođača čipova poput Qualcomma ili njihova vlastita rješenja koja su već postala prilično popularna (na primjer, Samsung i njegova Exynos familija čipseta), ali među tehničkim karakteristikama gadžeta većina malih kompanijama često možete pronaći opis poput „procesor na Cortex-A7 @ 1 GHz“ ili „dvojezgarni Cortex-A7 @ 1 GHz“, što neće reći prosječnom korisniku. Da bismo razumjeli koje su razlike između takvih jezgara, fokusirat ćemo se na glavne.
Cortex-A5 jezgro se koristi u jeftinim procesorima za najisplativije uređaje. Takvi uređaji namijenjeni su samo za obavljanje ograničenog spektra zadataka i pokretanje jednostavnih aplikacija, ali uopće nisu dizajnirani za programe koji zahtijevaju velike resurse, a posebno za igre. Kao primjer gadgeta sa Cortex-A5 procesorom, možete nazvati Highscreen Blast, koji je dobio Qualcomm Snapdragon S4 Play MSM8225 čip, koji sadrži dvije Cortex-A5 jezgre sa taktom od 1,2 GHz.
Cortex-A7 procesori su moćniji od Cortex-A5 čipova i takođe su češći. Ovi čipovi su proizvedeni pomoću 28-nanometarske procesne tehnologije i imaju veliku L2 keš memoriju do 4 megabajta. Cortex-A7 jezgra se nalaze uglavnom u jeftinim pametnim telefonima i jeftinim uređajima srednjeg ranga poput iconBIT Mercury Quad, kao i, kao izuzetak, u Samsung Galaxy S IV GT-i9500 sa Exynos 5 Octa procesorom - ovaj čipset koristi uštedu energije prilikom obavljanja nezahtevnih zadataka četvorojezgarni procesor na Cortex-A7.
Cortex-A8 jezgro nije toliko rasprostranjeno kao njegovi susjedi Cortex-A7 i Cortex-A9, ali se još uvijek koristi u raznim uređajima za početnike. Radni takt čipova na Cortex-A8 može se kretati od 600 MHz do 1 GHz, ali ponekad proizvođači overclockuju procesore do viših frekvencija. Karakteristika Cortex-A8 jezgre je nedostatak podrške za višejezgrene konfiguracije (odnosno, procesori na ovim jezgrama mogu biti samo jednojezgarni), a izvode se prema 65-nanometarskoj procesnoj tehnologiji, koja je već poznata. smatra zastarjelim.
Cortex-A9
Prije nekoliko godina, Cortex-A9 jezgre su smatrane vrhunskim rješenjem i korištene su u tradicionalnim single-core čipovima i snažnijim dvojezgrenim čipovima, kao što su Nvidia Tegra 2 i Texas Instruments OMAP4. Trenutno, procesori bazirani na Cortex-A9, napravljeni prema 40-nanometarskoj procesnoj tehnologiji, ne gube popularnost i koriste se u mnogim pametnim telefonima srednjeg segmenta. Radna frekvencija takvih procesora može biti od 1 do 2 i više gigaherca, ali obično je ograničena na 1,2-1,5 GHz.
U junu 2013. godine, ARM je zvanično predstavio Cortex-A12 jezgro, koje je bazirano na novoj 28nm procesnoj tehnologiji i namijenjeno je zamjeni Cortex-A9 jezgara u pametnim telefonima srednjeg ranga. Programer obećava povećanje performansi od 40% u odnosu na Cortex-A9, a pored toga, Cortex-A12 jezgra će moći da učestvuju u ARM big.LITTLE arhitekturi kao ona visokih performansi zajedno sa energetski efikasnom Cortex-A7 , što će omogućiti proizvođačima da kreiraju jeftine čipove sa osam jezgara. Istina, u trenutku pisanja ovog teksta, sve je to samo u planovima, a masovna proizvodnja čipova na Cortex-A12 još nije uspostavljena, iako je kompanija RockChip već objavila svoju namjeru da izbaci četverojezgreni procesor. na Cortex-A12 sa frekvencijom od 1,8 GHz.
Za 2013. Cortex-A15 jezgro i njegovi derivati su vrhunsko rješenje i koristi se u vodećim komunikatorskim čipovima različitih proizvođača. Među novim procesorima napravljenim po 28nm procesnoj tehnologiji i baziranim na Cortex-A15 su Samsung Exynos 5 Octa i Nvidia Tegra 4, a ova jezgra često služi i kao platforma za modifikacije drugih proizvođača. Na primjer, Appleov najnoviji procesor, A6X, koristi Swift jezgre, koje su modifikacija Cortex-A15. Čipovi na Cortex-A15 mogu raditi na frekvenciji od 1,5-2,5 GHz, a podrška za mnoge standarde trećih strana i mogućnost adresiranja do 1 TB fizičke memorije omogućavaju korištenje takvih procesora u računarima (kako zar se ne sećate mini kompjutera veličine bankovne Raspberry Pi kartice).
Cortex-A50 serija
U prvoj polovini 2013. godine, ARM je predstavio novu liniju čipova pod nazivom Cortex-A50 serija. Jezgra ove linije će se izvršavati prema novoj verziji arhitekture, ARMv8, i podržavaće nove skupove instrukcija, a takođe će postati 64-bitna. Prelazak na novu bitnu dubinu zahtijevat će optimizaciju mobilnih operativnih sistema i aplikacija, ali će, naravno, ostati podrška za desetine hiljada 32-bitnih aplikacija. Apple je bio prvi koji je prešao na 64-bitnu arhitekturu. Najnoviji uređaji kompanije, kao što je iPhone 5S, rade na upravo takvom Apple A7 ARM procesoru. Važno je napomenuti da ne koristi Cortex jezgre - one su zamijenjene vlastitim jezgrama proizvođača pod nazivom Swift. Jedan od očiglednih razloga potrebe za prelaskom na 64-bitne procesore je podrška za više od 4 GB RAM-a, te, osim toga, mogućnost rada sa mnogo većim brojevima u proračunima. Naravno, za sada je to relevantno, prije svega, za servere i PC-je, ali nećemo se iznenaditi ako se za nekoliko godina na tržištu pojave pametni telefoni i tableti s takvim obimom RAM-a. Do danas se ništa ne zna o planovima za izdavanje čipova na novoj arhitekturi i pametnim telefonima koji ih koriste, ali je vjerovatno da su to procesori koje će vodeći modeli dobiti 2014. godine, kao što je Samsung već najavio.
Seriju otvara Cortex-A53 jezgro, koje će biti direktni nasljednik Cortex-A9. Procesori bazirani na Cortex-A53 primjetno nadmašuju čipove bazirane na Cortex-A9 u performansama, ali, u isto vrijeme, ostaje niska potrošnja energije. Takvi procesori se mogu koristiti i pojedinačno i u ARM big.LITTLE konfiguraciji, kombinovani na istom čipsetu sa Cortex-A57 procesorom
Performanse Cortex-A53, Cortex-A57
Cortex-A57 procesori, koji će biti bazirani na 20nm procesnoj tehnologiji, trebali bi postati najmoćniji ARM procesori u bliskoj budućnosti. Novo jezgro značajno nadmašuje svog prethodnika, Cortex-A15 u različitim parametrima performansi (poređenje možete vidjeti iznad), a prema ARM-u, koji ozbiljno cilja na PC tržište, bit će isplativo rješenje za obične računare (uključujući i laptopove). ), ne samo mobilnih uređaja.
ARM big.LITTLE
Kao visokotehnološko rešenje problema potrošnje energije savremenih procesora, ARM nudi big.LITTLE tehnologiju, čija je suština kombinovanje na jednom čipu jezgara različitih tipova, obično istog broja štedljivih i visoko- one performanse.
Postoje tri šeme za rad različitih tipova jezgara na jednom čipu: big.LITTLE (migracija između klastera), big.LITTLE IKS (migracija između jezgara) i big.LITTLE MP (heterogeno multiprocesiranje).
big.LITTLE (migracija između klastera)
Prvi čipset baziran na ARM big.LITTLE arhitekturi bio je Samsung Exynos 5 Octa procesor. Koristi originalnu big.LITTLE “4 + 4” shemu, što znači kombiniranje četiri Cortex-A15 jezgra visokih performansi na jednom čipu u dva klastera (otuda naziv sheme) za aplikacije i igre koje zahtijevaju velike resurse i četiri energije -čuvanje Cortex-A7 jezgri za svakodnevni rad većine programa, a samo jedan tip kernela može raditi istovremeno. Prebacivanje između grupa jezgara događa se gotovo trenutno i neprimjetno za korisnika u potpuno automatskom načinu rada.
big.LITTLE IKS (cross-core migracija)
Složenija implementacija big.LITTLE arhitekture je kombinovanje nekoliko stvarnih jezgara (obično dva) u jedno virtuelno, koje kontroliše kernel operativnog sistema, koji odlučuje koja jezgra koristiti – energetski efikasna ili visokih performansi. Naravno, postoji i nekoliko virtuelnih jezgara - ilustracija prikazuje primer IKS kola, gde svako od četiri virtuelna jezgra sadrži po jedno Cortex-A7 i Cortex-A15 jezgro.
big.LITTLE MP (heterogeno multiprocesiranje)
Big.LITTLE MP šema je „najnaprednija“ – u njoj je svako jezgro nezavisno i po potrebi je može omogućiti jezgro OS-a. To znači da ako se koriste četiri Cortex-A7 jezgra i isti broj Cortex-A15 jezgara, u čipsetu izgrađenom na ARM big.LITTLE MP arhitekturi, svih 8 jezgara može raditi istovremeno, iako su različitih tipova. Jedan od prvih procesora ovog tipa bio je Mediatekov osmojezgarni MT6592 čip, koji može raditi na frekvenciji takta od 2 GHz i snimati i reproducirati video u UltraHD rezoluciji.
Budućnost
Prema informacijama dostupnim u ovom trenutku, u bliskoj budućnosti ARM, zajedno sa drugim kompanijama, planira lansiranje naredne generacije big.LITTLE čipova, koji će koristiti nova Cortex-A53 i Cortex-A57 jezgra. Osim toga, budžetske procesore bazirane na ARM big.LITTLE proizvodiće kineski proizvođač MediaTek, koji će raditi po shemi „2+2“, odnosno koristiti dvije grupe po dva jezgra.
Grafički akceleratori Mali
Pored procesora, ARM razvija i grafičke akceleratore za porodicu Mali. Poput procesora, grafičke akceleratore karakteriziraju mnogi parametri, na primjer, nivo anti-aliasinga, interfejs magistrale, keš memorija (ultra-brza memorija koja se koristi za povećanje radne brzine) i broj "grafičkih jezgara" (iako, kao što smo pisali u U poslednjem članku, ovaj indikator, uprkos sličnosti sa terminom koji se koristi za opisivanje CPU-a, praktično ne utiče na performanse kada se porede dva GPU-a).
Prvi ARM grafički akcelerator bio je sada nekorišćeni Mali 55, koji je korišćen u LG Renoir telefonu sa ekranom osetljivim na dodir (da, najčešći mobilni telefon). GPU se nije koristio u igrama - samo za renderiranje interfejsa, i imao je primitivne karakteristike po današnjim standardima, ali je upravo on postao "predak" serije Mali.
Od tada je napredak skočio naprijed, a sada su podržani API-ji i standardi igara od velike važnosti. Na primjer, podrška za OpenGL ES 3.0 sada je najavljena samo za najmoćnije procesore poput Qualcomm Snapdragon 600 i 800, a ako govorimo o ARM proizvodima, standard podržavaju takvi akceleratori kao što je Mali-T604 (on je postao prvi ARM grafički procesor, napravljen na novoj Midgard mikroarhitekturi), Mali-T624, Mali-T628, Mali-T678 i još neki njima bliski čipovi. Jedan ili drugi GPU, u pravilu, usko je povezan s jezgrom, ali je, ipak, naznačen odvojeno, što znači da ako vam je važan kvalitet grafike u igrama, onda ima smisla pogledati naziv akcelerator u specifikacijama pametnog telefona ili tableta.
ARM takođe ima grafičke akceleratore u svojoj liniji za pametne telefone srednjeg ranga, od kojih su najčešći Mali-400 MP i Mali-450 MP, koji se razlikuju od svoje starije braće po relativno niskim performansama i ograničenom skupu API-ja i podržanih standarda. Unatoč tome, ovi GPU-i se i dalje koriste u novim pametnim telefonima, na primjer, Zopo ZP998, koji je dobio Mali-450 MP4 grafički akcelerator (poboljšana modifikacija Mali-450 MP) uz osmojezgreni MTK6592 procesor.
Pretpostavlja se da bi se krajem 2014. trebali pojaviti pametni telefoni s najnovijim ARM grafičkim akceleratorima: Mali-T720, Mali-T760 i Mali-T760 MP, koji su predstavljeni u oktobru 2013. godine. Mali-T720 bi trebao biti novi GPU za jeftine pametne telefone i prvi GPU u ovom segmentu koji podržava Open GL ES 3.0. Mali-T760 će zauzvrat postati jedan od najmoćnijih mobilnih grafičkih akceleratora: prema deklariranim karakteristikama, GPU ima 16 procesorskih jezgri i ima zaista ogromnu računarsku snagu, 326 Gflopsa, ali u isto vrijeme četiri puta manje potrošnja energije od gore pomenutog Mali-T604.
Uloga ARM CPU-a i GPU-a na tržištu
Unatoč činjenici da je ARM autor i programer istoimene arhitekture, koja se, ponavljamo, sada koristi u velikoj većini mobilnih procesora, njegova rješenja u obliku jezgri i grafičkih akceleratora nisu popularna kod velikih pametnih telefona. proizvođači. Na primjer, s pravom se vjeruje da bi vodeći komunikatori na Android OS-u trebali imati Snapdragon procesor s Krait jezgrama i Adreno grafički akcelerator iz Qualcomm-a, čipsetovi iste kompanije se koriste u pametnim telefonima na Windows Phone-u, a neki proizvođači gadgeta, na primjer, Apple, razvij vlastita kernela... Zašto je ovo trenutno stanje?
Možda neki od razloga možda leže dublje, ali jedan od njih je nedostatak jasnog pozicioniranja CPU-a i GPU-a iz ARM-a među proizvodima drugih kompanija, zbog čega se razvoj kompanije percipira kao osnovne komponente za korištenje u B. -brend uređaja, jeftinih pametnih telefona i kreiranja zrelijih rješenja. Na primjer, Qualcomm na skoro svakoj prezentaciji ponavlja da je jedan od njegovih glavnih ciljeva prilikom kreiranja novih procesora smanjenje potrošnje energije, a njegove Krait jezgre, modificirane Cortex jezgrama, konstantno pokazuju bolje rezultate performansi. Slična tvrdnja važi i za Nvidijine čipsete koji su fokusirani na igre, ali što se tiče Exynos procesora iz Samsunga i A serije iz Applea, oni imaju svoje tržište zbog instaliranja u pametne telefone istih kompanija.
Gore navedeno uopće ne znači da su ARM dizajni mnogo lošiji od procesora i jezgri drugih proizvođača, ali konkurencija na tržištu u konačnici koristi samo kupcima pametnih telefona. Možemo reći da ARM nudi neke praznine, kupovinom licence za koje proizvođači već mogu sami da ih modifikuju.
Zaključak
Mikroprocesori bazirani na ARM arhitekturi uspješno su osvojili tržište mobilnih uređaja zbog niske potrošnje energije i relativno velike procesorske snage. Ranije su druge RISC arhitekture bile konkurentne ARM-u, na primjer MIPS-u, ali sada ima samo jednog ozbiljnog konkurenta - Intel sa x86 arhitekturom, koju, inače, iako se aktivno bori za svoj tržišni udio, još uvijek ne percipira bilo potrošača ili većine proizvođača ozbiljno, posebno sa stvarnim odsustvom vodećih na njemu (Lenovo K900 više ne može da se takmiči sa najnovijim vrhunskim pametnim telefonima na ARM procesorima).
Šta mislite da li će neko uspeti da stisne ARM i kako će se razvijati sudbina ove kompanije i njene arhitekture?
