ARM procesori - što su i s čime se jedu. Pojava mobilnih procesora visokih performansi na tržištu u mnogočemu je 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 računalne industrije.
Ali u čemu je razlika? Što je ARM arhitektura i po čemu se razlikuje od x86? Potonji, koji se koristi u Intelovim i AMD procesorima, koristi CISC skup instrukcija. Obrada temeljena na njima vrlo je funkcionalna, otvara prostor za programere i hardverske programere, ali zahtijeva znatnu količinu energetskih resursa. Bit CISC-a, grubo govoreći, je da se svaka dolazna naredba dekodira u najjednostavniji element i tek onda obrađuje.
To nije slučaj s ARM-om. Radi na temelju RISC naredbi, koje već sadrže gotov skup jednostavnih elemenata. To smanjuje fleksibilnost procesora, ali se brzina obrade podataka značajno povećava i, sukladno tome, smanjuje potrošnju energije takvog procesora.
Dakle, ispada da je x86 univerzalna arhitektura prikladna za rješavanje mnogih problema, dok ARM zahtijeva finije izoštravanje hardvera i mogućnosti takve arhitekture su nešto ograničenije. Međutim, ARM-ove sposobnosti postaju sve ambicioznije. Takvi procesori već su prikladni za standardni uredski rad, reprodukciju medijskog sadržaja i rad na internetu.
ARM se ubrzano razvija, čemu doprinosi i činjenica da deseci konkurentnih brendova rade na ovoj tehnologiji za franšizing, dok samo dvije korporacije rade na x86 arhitekturi, čiji predstavnici gotovo izravno kažu da segment stagnira... i ne možete to reći za ARM.
Govoreći o tome što su ARM čipovi, treba napomenuti takav trenutak kao što je složenost predloženih modernih mobilnih sustava. ARM nije samo jedan procesor. U pravilu uključuje: RAM kontroler, grafički akcelerator, video dekoder, audio kodek i opcionalne bežične module. Takav se sustav naziva single-chip. Drugim riječima, ARM je čip na čipu.
ARM trenutno ima nekoliko generacija procesora:
ARM9... ARM9 čipovi mogu dostići brzinu do 400MHz. Ovi čipovi su zastarjeli, ali su još uvijek traženi. Na primjer, u bežičnim usmjerivačima i terminalima za plaćanje. Skup jednostavnih naredbi takvog čipa olakšava pokretanje mnogih Java aplikacija.
ARM11... ARM11 procesori mogu se pohvaliti kompletnijim skupom jednostavnih uputa koje proširuju njihovu funkcionalnost i velikom brzinom takta (do 1 GHz). Zbog niske potrošnje energije i niske cijene, ARM11 čipovi se još uvijek koriste u početnim pametnim telefonima.
ARMv7. Moderni čipovi ARM arhitekture pripadaju obitelji ARMv7, čiji su vodeći predstavnici već dosegli oznaku od osam jezgri i brzinu takta od preko 2 GHz. Jezgre procesora koje je izravno razvio ARM Limited pripadaju Cortex liniji i koristi ih većina SoC-a bez značajnih izmjena.
ARM Cortex-A8. Povijesno gledano, prva procesorska jezgra obitelji 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 dvostruko bolje performanse u odnosu na prethodnika ARM11, a nažalost i veću potrošnju energije, što ovaj čip danas čini iznimno nepopularnim.
ARM Cortex-A9. Nakon Cortex-A8, ARM Limited je predstavio novu generaciju čipova - Cortex-A9, koji je danas najrašireniji i zauzima srednju cjenovnu nišu. Performanse Cortex-A9 jezgri povećane su za oko tri puta u odnosu na Cortex-A8, a čak postoji i mogućnost da ih se kombiniraju za dvije ili čak četiri na jednom čipu.
ARM Cortex-A5 i Cortex-A7. Prilikom dizajniranja procesorskih jezgri Cortex-A5 i Cortex-A7, ARM Limited je težio istom cilju – postići kompromis između minimalne potrošnje energije ARM11 i prihvatljivih performansi Cortex-A8. Nisu zaboravili na mogućnost kombiniranja dvije ili četiri jezgre - višejezgreni Cortex-A5 i Cortex-A7 čipovi postupno se pojavljuju u prodaji (Qualcomm MSM8625 i MTK 6589).
ARM Cortex-A15. Cortex-A15 procesorske jezgre postale su logičan nastavak Cortex-A9 - kao rezultat toga, po prvi put u povijesti, čipovi ARM arhitekture uspjeli su otprilike izjednačiti brzinu s Intel Atomom, a to je već veliki uspjeh. Nije uzalud Canonical naveo dvojezgreni ARM Cortex-A15 procesor ili sličan Intel Atom u zahtjevima sustava za verziju Ubuntu Touch OS-a s potpunim multitaskingom.
Čips RUKAčeka velika budućnost. Broj naredbi, učestalost rada, broj jezgri aktivno rastu, a potrošnja energije ostaje na niskoj razini. U budućnosti će ARM čipovi postati prikladni za multitasking punog formata, što je sada svojstveno samo x86 sustavima. No, čak i uz uvjete trenutnog vektora razvoja, prerano je govoriti da će segment potrošačke elektronike u potpunosti preći na ARM čipove. A ovdje je poanta, prije svega, u cijeni. Cijena mobilnih čipova eksponencijalno raste, dok x86 i dalje pada u cijeni. To je faktor cijene, uz razliku u funkcionalnosti, koji će se donekle prevladati, a sasvim je razumljiva prognoza da razvijeni ARM sustavi neće uskoro odnijeti bezuvjetnu pobjedu u utrci za svog potrošača...
Ime ARM sigurno su čuli svi zainteresirani 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 zaronilo u povijest nastanka ARM-a. U ovom članku pokušat ćemo razumjeti sve ove nijanse i reći vam zašto su moderni gadgeti potrebni ARM procesori.
Kratak izlet u povijest
Na upit za "ARM", Wikipedia navodi dva značenja za ovu kraticu: Acorn RISC Machine i Advanced RISC Machines. Krenimo redom. Acorn Computers osnovan je u Velikoj Britaniji 1980-ih i započeo je stvaranjem osobnih računala. U to vrijeme, Žir se nazivao i "britanskom jabukom". Odlučujući trenutak za tvrtku bio je kasnih 1980-ih, kada je njezin glavni inženjer iskoristio odluku dvojice diplomiranih lokalnih sveučilišta da osmisle novu vrstu arhitekture Reduced Instruction Set Processor (RISC). Tako je rođeno prvo računalo bazirano na Acorn Risc Machine. Uspjeh nije dugo čekao. 1990. Britanci su sklopili sporazum s Appleom i ubrzo počeli raditi na novoj verziji čipseta. Kao rezultat toga, razvojni tim je formirao tvrtku pod nazivom Advanced RISC Machines po analogiji s procesorom. Čipovi s novom arhitekturom također su postali poznati kao Advanced Risc Machine, ili skraćeno ARM.Od 1998. godine Advanced Risc Machine je postao ARM Limited. Trenutno se tvrtka ne bavi proizvodnjom i prodajom vlastitih procesora. Glavna i jedina djelatnost ARM Limited je razvoj tehnologija i prodaja licenci raznim tvrtkama za korištenje ARM arhitekture. Neki proizvođači kupuju licencu za gotove jezgre, dok drugi kupuju takozvanu "licencu za arhitekturu" za proizvodnju procesora s vlastitim jezgrama. Te tvrtke uključuju Apple, Samsung, Qualcomm, nVidia, HiSilicon i druge. Prema nekim izvješćima, ARM Limited zarađuje 0,067 dolara na svakom takvom procesoru. Ova brojka je prosječna i također zastarjela. Svake godine sve je više jezgri u čipsetima, a novi višejezgreni procesori po cijeni nadmašuju zastarjele uzorke.
Tehničke značajke ARM čipova
Postoje dvije vrste modernih procesorskih arhitektura: CISC(Complex Instruction Set Computing) i RISC(Smanjeni skup instrukcija računalstvo). CISC arhitektura uključuje obitelj x86 procesora (Intel i AMD), a RISC arhitekturu, obitelj ARM. Glavna formalna razlika između RISC-a i CISC-a, odnosno 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 time troše manje energije.
Glavni prioritet za ARM procesore je omjer performansi i potrošnje energije. ARM ima veći omjer performansi po vatu od x86. Snagu koja vam je potrebna možete dobiti od 24 x86 jezgri ili stotina malih ARM jezgri male snage. Naravno, čak ni najsnažniji ARM procesor nikada neće biti moćan kao Intel Core i7. Ali isti Intel Core i7 treba aktivni sustav hlađenja i nikada neće stati u futrolu za telefon. ARM je ovdje izvan konkurencije. S jedne strane, izgleda kao atraktivna opcija za izgradnju superračunala koristeći milijun ARM procesora umjesto tisuću x86 procesora. S druge strane, dvije se arhitekture ne mogu jednoznačno uspoređivati. Na neki način, prednost će biti za ARM, au drugim - za x86.
Međutim, nije sasvim ispravno zvati procesore čipova ARM arhitekture. Osim nekoliko procesorskih jezgri, uključuju i druge komponente. Najprikladniji izraz bi bio "single chip" ili "sustav na čipu" (SoC). Moderni SoC za mobilne uređaje uključuju memorijski kontroler, grafički akcelerator, video dekoder, audio kodek i bežične module. Kao što je ranije spomenuto, pojedine komponente čipseta mogu razviti treće strane. Najupečatljiviji primjer za to su grafičke jezgre koje, osim 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 s čipsetima tvrtke. MediaTek koji gotovo uvijek slijedi upute ARM Limited-a te ih oprema Cortex-A jezgrama i Mali grafike (rjeđe PowerVR).
A-brendovi često koriste proizvodne čipsetove za svoje vodeće uređaje. Qualcomm... Inače, najnoviji Qualcomm Snapdragon čipovi (,) opremljeni su potpuno prilagođenim Kryo jezgrama za CPU i Adreno za grafički akcelerator.
O Jabuka, zatim za iPhone i iPad tvrtka koristi vlastite čipove A serije s grafičkim akceleratorom PowerVR, koje proizvode tvrtke trećih strana. Dakle, instalirani su 64-bitni četverojezgreni procesor A10 Fusion i grafički procesor PowerVR GT7600.
U vrijeme pisanja ovog teksta, arhitektura obitelji procesora smatra se ažurnom. ARMv8... Bio je prvi koji je koristio 64-bitni skup instrukcija i podržavao je više od 4 GB RAM-a. Arhitektura ARMv8 unatrag je kompatibilna s 32-bitnim aplikacijama. Najučinkovitija i najsnažnija procesorska jezgra koju je do danas razvio ARM Limited je Cortex-A73, a većina proizvođača SoC-a koristi ga nepromijenjenog.
Cortex-A73 nudi 30% bolje performanse od Cortex-A72 i podržava cijeli niz ARMv8 arhitektura. Maksimalna frekvencija jezgre procesora je 2,8 GHz.
Opseg ARM-a
Najveću slavu za ARM stekao je razvoj mobilnih uređaja. Uoči masovne proizvodnje pametnih telefona i druge prijenosne opreme dobro su nam došli energetski učinkoviti procesori. Vrhunac razvoja ARM Limiteda bila je 2007., kada je britanska tvrtka obnovila partnerstvo s Appleom, a nakon nekog vremena Cupertinjani su predstavili svoj prvi iPhone s procesorom ARM arhitekture. Nakon toga, sustav s jednim čipom baziran na ARM arhitekturi postao je nepromjenjiva komponenta gotovo svih pametnih telefona na tržištu.
ARM Limited-ov portfelj nije ograničen samo na Cortex-A jezgre. Zapravo, pod brendom Cortex postoje tri serije procesorskih jezgri koje su označene slovima A, R, M. Obitelj jezgri Korteks-A, kao što već znamo, je najmoćniji. Uglavnom se koriste u pametnim telefonima, tabletima, set-top boxovima, satelitskim prijemnicima, automobilskim sustavima i robotici. Jezgre procesora Korteks-R optimizirani su za izvršavanje zadataka visokih performansi u stvarnom vremenu; stoga se takvi čipovi nalaze u medicinskoj opremi, autonomnim sigurnosnim sustavima i medijima za pohranu podataka. Glavni zadatak obitelji Korteks-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, zasloni, pametni satovi i druga oprema.
Općenito, većina modernih uređaja, od malih do velikih, koji zahtijevaju središnju procesorsku jedinicu, koriste ARM čipove. Veliki plus je činjenica da ARM arhitekturu podržavaju mnogi operativni sustavi 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. No, na samom početku svog puta tvrtka je proizvodila procesore za računala i čak se pokušala natjecati s 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 s Intelom, nije ostavio nikakve šanse drugim proizvođačima, uključujući ARM Limited - Windows jednostavno nije radio na sustavima s ARM procesorima. Koliko god paradoksalno zvučalo, ali sada se situacija može dramatično promijeniti, a Windows je već spreman podržati procesore na ovoj arhitekturi.
Nakon uspjeha ARM čipova, Intel je pokušao stvoriti konkurentan procesor i ušao na tržište s čipom Intel Atom... Za to joj je trebalo puno više vremena nego ARM Limited. Čipset je ušao u proizvodnju 2011. godine, no, kako kažu, vlak je već otišao. Intel Atom je CISC procesor baziran na x86. Inženjeri tvrtke postigli su manju potrošnju energije nego u ARM-u, ali trenutno se razni mobilni softver slabo prilagođava arhitekturi x86.
Intel je u prošloj godini odustao od nekoliko ključnih odluka u budućem razvoju mobilnih sustava. Zapravo, tvrtka je za mobilne uređaje jer su postali neisplativi. Jedini veliki proizvođač koji je pakirao svoje pametne telefone s Intel Atom čipsetima bio je ASUS. Međutim, Intel Atom se još uvijek široko koristi u netbookovima, nettopovima i drugim prijenosnim uređajima.
Tržišna pozicija ARM Limiteda je jedinstvena. U ovom trenutku gotovo svi proizvođači koriste njegov razvoj. Istodobno, tvrtka nema svoje tvornice. To ga ne sprječava da bude u rangu s Intelom i AMD-om. Povijest 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. godine Cupertinci su, prolazeći kroz krizu, prodali svoj dio. Sada je Apple prisiljen kupiti licencu za ARM procesore koji se koriste u iPhoneu i iPadu zajedno s drugim tvrtkama.
ARM procesori sada su sposobni obavljati ozbiljne zadatke. Kratkoročno će se koristiti u poslužiteljima, posebice 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 nevjerojatna sredstva za provedbu ovog plana.
Wilson je počeo razvijati skup instrukcija simulirajući novi procesor na BBC Micro računalu. To je uvjerilo inženjere Acorna da su na pravom putu. No, ipak im je trebalo više sredstava 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 stroj: ARM2
Službeni projekt Acorn RISC Machine započeo je u listopadu 1983. godine. VLSI tehnologija ( Engleski) odabran je kao dobavljač silicija jer je Acorn već opskrbljivao ROM-ovima i nekim prilagođenim integriranim krugovima. Razvoj su vodili Wilson i Ferber. Njihov glavni cilj bio je postići nisko kašnjenje prekida poput MOS Technology 6502. Arhitektura pristupa memoriji, preuzeta od 6502, omogućila je programerima postizanje dobrih performansi bez potrebe za korištenjem skupog DMA za implementaciju. Prvi procesor je proizveo VLSI 26. travnja 1985. - tada je prvi put radio i nazvan je ARM1. Prvi proizvodni procesori pod nazivom ARM2 postali su dostupni sljedeće godine.
Njegova prva primjena bila je kao drugi procesor u BBC Micro-u, gdje je korišten u razvoju softvera za simulaciju za dovršavanje pomoćnih mikro krugova računala, kao i za ubrzanje CAD softvera korištenog u razvoju ARM2. Wilson je optimizirao ARM skup instrukcija za BBC BASIC izvršavanje. Prvotni cilj potpuno ARM-baziranog računala postignut je 1987. izdavanjem Acorn Archimedesa.
Atmosfera oko ARM projekta bila je toliko tajnovita da kada je Olivetti 1985. pregovarao o stjecanju većinskog udjela u Acornu, 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 morao je ležati u prvih 64 megabajta memorije, a programski brojač bio je ograničen na 26 bita, budući da su gornja 4 i donja 2 bita 32-bitnog registra služili kao zastavice. ARM2 je postao vjerojatno najjednostavniji popularni 32-bitni procesor na svijetu sa samo 30.000 tranzistora (za usporedbu, Motorola 68000 procesor, napravljen 6 godina ranije, imao je oko 70.000 tranzistora). Velik dio ove jednostavnosti proizlazi iz nedostatka mikrokoda (koji zauzima između jedne četvrtine i jedne trećine područja matrice u procesoru 68000) i nedostatka predmemorije, kao što je bio slučaj s mnogim procesorima tog vremena. Ova jednostavnost rezultirala je niskim troškovima energije, dok je ARM bio puno moćniji od Intela 80286. Njegov nasljednik, ARM3 procesor, već je imao 4 KB predmemorije, dodatno povećavajući performanse.
Apple, DEC, Intel: ARM6, StrongARM, XScale
Moderni pametni telefoni, PDA i drugi prijenosni uređaji uglavnom koriste verziju kernela ARMv5. Procesori XScale i ARM926 (ARMv5TE) sada su brojniji u vrhunskim uređajima nego, na primjer, StrongARM procesori i ARMv4 procesori bazirani na ARM9TDMI i ARM7TDMI, ali manje sofisticirani uređaji mogu koristiti starije verzije s nižim troškovima licence. ARMv6 procesori su malo iznad standardnih ARMv5 procesora. Cortex-A je dizajniran posebno za pametne telefone koji su prethodno koristili ARM9 i ARM11. Cortex-R je napravljen za aplikacije u stvarnom vremenu, dok je Cortex-M za mikrokontrolere.
Utjecaj ARM tehnologije na tržište
Do kraja 2012. novi modeli ARM procesora iz Applea i Samsunga dostigli su performanse Intelovih proračunskih procesora za prijenosna računala. Konkretno, tablet Samsung Nexus 10 osvojio je 2348 bodova, dok je proračunski Intel Core Duo procesor u Apple MacAir prijenosnom računalu postigao samo 1982 boda.
Nekoliko tvrtki najavilo je razvoj učinkovitih poslužitelja temeljenih na klasterima ARM procesora. Međutim, od 2012., prodaja ARM poslužitelja je nestajuća mala (< 1% рынка серверов) .
ARM procesori
| Obitelj jezgri | Arhitektonska verzija | Jezgra | Funkcije | Cache (I / D) / MMU | Tipični MIPS @ MHz | Korištenje |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ARM1 | ARMv1 (zastarjelo) | ARM1 | Ne | ARM Evaluation System procesor BBC Micro | ||
| ARM2 | ARMv2 (zastarjelo) | ARM2 | Dodana naredba MUL (množenje) | Ne | 4 MIPS na 8 MHz 0,33 DMIPS / MHz |
Žir Arhimed, Šahovska mašina |
| ARMv2a (zastarjelo) | ARM250 | Ugrađeni MEMC (MMU), GPU, dodane SWP i SWPB (swap) naredbe | Ne, MEMC1a | 7 MIPS na 12 MHz | Žir arhimed | |
| ARM3 | ARMv2a (zastarjelo) | ARM2a | Prvo korištena predmemorija | 4 KB podijeljeno | 12 MIPS na 25 MHz 0,50 DMIPS / MHz |
Žir arhimed |
| ARM6 | ARMv3 (zastarjelo) | ARM60 | Prvi put uveden 32-bitni (ne 26-bitni) memorijski adresni prostor | Ne | 10 MIPS na 12 MHz | 3DO interaktivni multiplayer, Zarlink GPS prijemnik |
| ARM600 | Kao i ARM60, FPA10 matematički koprocesor s pomičnim zarezom | 4 KB podijeljeno | 28 MIPS na 33 MHz | |||
| ARM610 | Kao ARM60, predmemorija, bez sabirnice koprocesora | 4 KB podijeljeno | 17 MIPS na 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 | Poput ARM710a, integrirani SoC | 8 KB podijeljeno | 18 MHz | Psion serija 5 | ||
| ARM7500 | Poput ARM710a, integrirani SoC. | 4 KB podijeljeno | 40 MHz | Žir A7000 | ||
| ARM7500FE | FPA i EDO memorijski kontroleri dodani kao ARM7500, "FE" | 4 KB podijeljeno | 56 MHz 0,73 DMIPS / MHz |
Acorn A7000 + mrežno računalo | ||
| ARM7TDMI | ARMv4T | ARM7TDMI (-S) | 3-stupanjski transporter, način rada Thumb | Ne | 15 MIPS na 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, predmemorija | 8 KB podijeljeno, MMU | 36 MIPS na 40 MHz | Psion serija 5mx, Psion Revo / Revo Plus / Diamond Mako | ||
| ARM720T | Kao ARM7TDMI, predmemorija | 8KB dijeljeni MMU s ekstenzijom za brzu promjenu konteksta (eng. Proširenje za brzu promjenu konteksta) | 60 MIPS na 59,8 MHz | Zipit Wireless Messenger, NXP Semiconductors LH7952x | ||
| ARM740T | Kao ARM7TDMI, predmemorija | MPU | ||||
| ARMv5TEJ | ARM7EJ-S | 5-stupanjski Pipeline, Thumb, Jazelle DBX, Napredne DSP naredbe | nijedan | |||
| Jaka ruka | 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 | Poput SA-110, integrirani SoC | 16 KB / 8 KB, MMU | 206 MHz | LART (računalo), Intel Assabet, Ipaq H36x0, Balloon2, Zaurus SL-5x00, HP Jornada 7xx, Jornada 560 serija, Palm Zire 31 | ||
| ARM8 | ARMv4 | ARM810 | 5-stupanjski cjevovod, statičko predviđanje grananja, memorija s dvostrukom širinom pojasa | 8 KB unificirano, MMU | 84 MIPS @ 72 MHz 1,16 DMIPS / MHz |
Acorn Risc PC CPU prototip kartice |
| ARM9TDMI | ARMv4T | ARM9TDMI | 5-stupanjski transporter, palac | nijedan | ||
| ARM920T | Kao ARM9TDMI, predmemorija | 16 KB / 16 KB, MMU s FCSE (proširenje za brzu promjenu konteksta) | 200 MIPS na 180 MHz | Armadillo, Atmel AT91SAM9, GP32, GP2X (prva jezgra), Tapwave Zodiac (Motorola i. MX1), Hewlett Packard HP-49/50 kalkulatori, Sun SPOT, Cirrus Logic EP9302, EP9307, EP9312, TypNCN (Samsung) FIC Neo FreeRunner), Samsung S3C2410 (navigacijski uređaji TomTom) | ||
| ARM922T | Kao ARM9TDMI, predmemorija | 8 KB / 8 KB, MMU | NXP Poluvodiči LH7A40x | |||
| ARM940T | Kao ARM9TDMI, predmemorija | 4 KB / 4 KB, MPU | GP2X (druga jezgra), Meizu M6 Mini Player | |||
| ARM9E | ARMv5TE | ARM946E-S | Palac, poboljšane upute za DSP, predmemorije | 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 upute za DSP | nema predmemorije, TCM-ovi | STM STR91xF, uključuje Ethernet | |||
| ARM968E-S | Kao ARM966E-S | nema predmemorije, TCM-ovi | NXP Poluvodiči LPC2900 | |||
| ARMv5TEJ | ARM926EJ-S | Palac, Jazelle DBX, poboljšane upute za DSP | varijabla, TCM, MMU | 220 MIPS @ 200 MHz, | Mobilni telefoni: Sony Ericsson (K, W serija); Siemens i Benq (serija x65 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 - nedokumentirana jezgra 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 sustav na čipu; Western Digital MyBook I World Edition | |
| ARMv5TE | ARM996HS | Procesor bez takta poput ARM966E-S | bez predmemorije, TCM-a, MPU-a | |||
| ARM10E | ARMv5TE | ARM1020E | 6-stupanjski Pipeline, Thumb, poboljšane DSP upute, (VFP) | 32 KB / 32 KB, MMU | ||
| ARM1022E | Kao ARM1020E | 16 KB / 16 KB, MMU | ||||
| ARMv5TEJ | ARM1026EJ-S | Palac, Jazelle DBX, poboljšane DSP upute, (VFP) | varijabla, 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 upute | |||
| 80219 | 400/600 MHz | Thecus N2100
|
||||
| IOP321 | 600 BogoMips na 600 MHz | Iyonix | ||||
| IOP33x | ||||||
| IOP34x | 1-2 jezgre, RAID ubrzanje | 32K / 32K L1, 512K L2, MMU | ||||
| PXA210 / PXA250 | Procesor aplikacija, 7-stupanjski cjevovod | PXA210: 133 i 200 MHz, PXA250: 200, 300 i 400 MHz | Zaurus SL-5600, iPAQ H3900, Sony CLIÉ NX60, NX70V, NZ90 | |||
| PXA255 | 32 KB / 32 KB, MMU | 400 BogoMips @ 400 MHz; 371-533 MIPS na 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 | zadani 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 Troll E, Balloon3, 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 G900, Toshiba Portégé2, Trégé2, Ziepit 6, Zio5 HP | ||
| PXA800 (E) F | ||||||
| PXA3XX (kodnog naziva "Monahans") | PXA31x ima hardverski grafički akcelerator | 32 KB / 32 KB L1, TCM, MMU | 800 MIPS @ 624 MHz | Highscreen alex | ||
| PXA900 | Blackberry 8700, Blackberry Pearl (8100) | |||||
| IXC1100 | Procesor upravljačke ravnine | |||||
| 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 (s integriranim ARM926EJ-S [e-mail zaštićen] 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 Linku, HTC Legend, HTC Wildfire S, LG P500, LG GT540, |
| ARMv6T2 | ARM1156T2 (F) -S | 9-stupanjski Pipeline, SIMD, Thumb-2, (VFP), DSP poboljšane upute | varijabla, MPU | |||
| ARMv6KZ | ARM1176JZ (F) -S | Kao ARM1136EJ (F) -S | varijabla, 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 jezgre SMP | varijabla, MMU | Nvidia APX 2500 | ||
| Obitelj jezgri | Arhitektonska verzija | Jezgra | Funkcije | Cache (I / D) / MMU | Tipični MIPS @ MHz | Prijave |
| Korteks | ARMv7-A | Cortex-A5 | VFP, NEON, Jazelle RCT i DBX, Thumb-2, 8-stupanjski transporter, In-order, 1-4 jezgre SMP | varijabla (L1), MMU + TrustZone | do 1500 (1,5 DMIPS / MHz) | "Vrapac" (kodni naziv ARM) |
| Cortex-A8 | VFP, NEON, Jazelle RCT, Thumb-2; 13-stupanjski cjevovod, u redu, 2 dekodera | varijabla (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 sustav na čipu, Boxchip A13 | ||
| Cortex-A9 | Profil aplikacije, (VFP), (NEON), Jazelle RCT i DBX, Thumb-2, spekulativni superskalar izvan 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 jezgre SMP | MMU + TrustZone | 10.000 DMIPS @ 2 GHz na TSMC 40G optimiziranom za performanse (četiri jezgre?) (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 jezgre 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 predmemorija, MPU opcionalno | 600 DMIPS na 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 opcionalno | 1,25 DMIPS / MHz | NXP poluvodiči | |
| ARMv7-M | Cortex-M3 | Profil mikrokontrolera, samo Thumb-2. Uputa za podjelu hardvera | nema predmemorije, MPU opcionalno | 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 predmemorije | 0,9 DMIPS / MHz | NXP Semiconductors NXP LPC1100, Triad Semiconductor, Melfas, Chungbuk Technopark, Nuvoton, austriamicrosystems, Milandr K1986BE2T | |
| Korteks-M1 | Ciljano na FPGA, profil mikrokontrolera, podskup Thumb-2 (16-bitne upute za Thumb & BL, MRS, MSR, ISB, DSB i DMB) | Nema, opciona čvrsto povezana memorija | Do 136 DMIPS @ 170 MHz (0,8 DMIPS / MHz, MHz ostvarivo ovisno o FPGA) | Podržani su i Actel ProASIC3, ProASIC3L, IGLOO i Fusion PSC uređaji, Altera Cyclone III, drugi FPGA proizvodi, npr. Sinpličnost | ||
| Obitelj jezgri | Arhitektonska verzija | Jezgra | Funkcije | Cache (I / D) / MMU | Tipični MIPS @ MHz | Prijave |
Arhitektura
Već dugo postoji referentni priručnik za ARM arhitekturu koji opisuje sve tipove sučelja koje ARM podržava, budući da se detalji implementacije za svaki tip procesora mogu razlikovati. Arhitektura se s vremenom razvijala, a od ARMv7 3 profila su definirani: 'A' (aplikacija) za aplikacije, 'R' (u stvarnom vremenu) za stvarno vrijeme, '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 načinu rada.
- Fast Interrupt (FIQ) - način brzog prekida (kraće vrijeme odgovora)
- Interrupt (IRQ) je glavni način prekida.
- Način rada sustava zaštićeni je način za korištenje od strane operativnog sustava.
- Prekinuti način rada - način rada na koji se procesor prebacuje kada dođe do pogreške prilikom pristupa memoriji (pristup podacima ili uputama u fazi prethodnog dohvaćanja cjevovoda).
- Nadzorni način - privilegirani korisnički način.
- Nedefinirani način rada - način rada u koji procesor ulazi kada pokušava izvršiti nepoznatu instrukciju.
Promjena načina rada procesora događa se kada se dogodi odgovarajuća iznimka ili modificiranjem statusnog registra.
Skup naredbi
Kako bi dizajn bio čist, jednostavan i brz, originalna ARM izrada je napravljena bez mikrokoda, kao što je bio i jednostavniji 6502 8-bitni procesor korišten u prethodnim mikroračunalima tvrtke Acorn Computers.
ARM skup instrukcija
Način u kojem se izvršava 32-bitni skup instrukcija.
Skup naredbi za palac
Kako bi se poboljšala gustoća koda, procesori počevši od ARM7TDMI opremljeni su načinom rada "palac". U ovom načinu rada procesor izvršava alternativni skup 16-bitnih instrukcija. Većina ovih 16-bitnih instrukcija prevodi se u normalne ARM instrukcije. Smanjenje duljine instrukcija postiže se skrivanjem nekih operanada i ograničavanjem mogućnosti adresiranja u usporedbi s načinom punog ARM skupa instrukcija.
U načinu rada Thumb manji opkodovi imaju manje funkcionalnosti. Na primjer, samo grane mogu biti uvjetne, a mnogi opkodovi ograničeni su na pristup samo polovici glavnih registara procesora. Kraći operacijski kodovi općenito rezultiraju većom gustoćom koda, iako neke operacije zahtijevaju dodatne upute. U situacijama kada je memorijski port ili širina sabirnice ograničena na 16 bita, kraći Thumb opkodovi su mnogo učinkovitiji od običnog 32-bitnog ARM koda jer će se manje koda morati učitati u procesor s ograničenom propusnošću memorije.
Hardver poput Game Boy Advance obično ima malu količinu RAM-a na raspolaganju s punim 32-bitnim nositeljem. Ali većina operacija se obavlja preko 16-bitnog ili užeg podatkovnog kanala. U ovom slučaju, ima smisla koristiti palac kod i ručno optimizirati neke teške dijelove koda prelaskom na pune 32-bitne ARM upute.
Prvi procesor s preklopnim dekoderom bio je ARM7TDMI. Svi procesori iz obitelji ARM9, kao i XScale, imali su ugrađeni dekoder naredbi za palac.
Skup naredbi Thumb-2
Thumb-2 je tehnologija koja je započela s jezgrom ARM1156, najavljenom 2003. godine. Proširuje ograničeni 16-bitni Thumb skup instrukcija s dodatnim 32-bitnim uputama kako bi skupu instrukcija dao dodatnu širinu. Cilj Thumb-2 je postići gustoću koda poput Thumb-a i performanse 32-bitnog ARM skupa instrukcija. Možemo reći da je u ARMv7 ovaj cilj postignut.
Thumb-2 proširuje i ARM i Thumb upute s još više uputa, uključujući kontrolu bitnog polja, tablično grananje, uvjetno izvršenje. Novi Unified Assembly Language (UAL) podržava generiranje instrukcija za ARM i Thumb iz istog izvornog koda. ARMv7 verzije Thumb izgledaju kao ARM kod. To zahtijeva oprez i korištenje nove naredbe if-then koja podržava izvršavanje do 4 uzastopne naredbe u testnom stanju. U vrijeme prevođenja u ARM kod, zanemaruje se, ali u vrijeme kompajliranja koda, Thumb-2 generira naredbe. Na primjer:
; ako (r0 == r1) CMP r0, r1 ITE EQ ; RUKA: nema koda ... Palac: IT uputa; tada je r0 = r2; MOVEQ r0, r2 ; ARM: uvjetno; Palac: stanje putem ITE "T" (tada); inače r0 = r3; MOVNE r0, r3 ; ARM: uvjetno; Palac: stanje putem 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.
Set komandi Jazelle
Sigurnosna proširenja
Sigurnosna proširenja koja se prodaju kao TrustZone Technology nalaze se u ARMv6KZ i drugim novijim arhitekturama profiliranih aplikacija. Pruža jeftinu alternativu dodavanju namjenskog sigurnosnog mehanizma pružanjem 2 virtualna procesora podržana hardverskom kontrolom pristupa. To omogućuje jezgri 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 obično je ortogonan svim ostalim mogućnostima procesora. Dakle, svaki svijet može djelovati neovisno o drugim svjetovima koristeći istu jezgru. Memorija i periferni uređaji su prikladno izrađeni imajući na umu svijet kernela i mogu to koristiti za dobivanje kontrole nad pristupom tajnama i kodovima kernela. Uobičajene aplikacije TrustZone Technology trebale bi pokretati potpuni operativni sustav u manje važnom svijetu, a štedljiviji, sigurnosni kod u važnijem svijetu, omogućujući Upravljanju digitalnim pravima mnogo precizniju kontrolu nad korištenjem medija na uređajima koji se temelje na ARM-u i sprječavajući neovlaštene pristup uređaju....
U praksi, budući da specifični detalji implementacije TrustZone ostaju vlasništvo tvrtke i ne otkrivaju se, ostaje nejasno koja je razina sigurnosti zajamčena za ovaj model prijetnje.
Otklanjanje pogrešaka
Svi moderni ARM procesori uključuju hardver za otklanjanje pogrešaka, jer bez njih softverski ispravljači pogrešaka ne bi mogli izvesti najosnovnije operacije kao što su zaustavljanje, uvlačenje, postavljanje točaka prekida nakon ponovnog pokretanja.
Arhitektura ARMv7 definira temeljne alate za otklanjanje pogrešaka na arhitektonskoj razini. To uključuje točke prekida, točke gledišta i izvršavanje naredbi u načinu za otklanjanje pogrešaka. Takvi su alati također bili dostupni s EmbeddedICE modulom za otklanjanje pogrešaka. Podržana su oba načina - zaustavljanje i pregledavanje. Stvarni transportni mehanizam koji se koristi za pristup alatima za otklanjanje pogrešaka nije arhitektonski određen, ali implementacija obično uključuje JTAG podršku.
Postoji zasebna arhitektura za otklanjanje pogrešaka "prikaz jezgre" koju ARMv7 procesori arhitektonski ne zahtijevaju.
Registri
ARM pruža 31 32-bitni registar opće namjene. Ovisno o načinu rada i stanju procesora, korisnik ima pristup samo strogo definiranom skupu registara. U ARM stanju, 17 registara je stalno dostupno programeru:
- 13 općih registara (r0..r12).
- Stack Pointer (r13) - sadrži pokazivač staka programa koji se izvršava.
- Registar veze (r14) - sadrži povratnu adresu u uputama grane.
- Programski brojač (r15) - bitovi sadrže adresu instrukcije koja se izvršava.
- Registar statusa trenutnog programa (CPSR) – sadrži zastavice koje opisuju trenutno stanje procesora. Mijenja se kada se izvršavaju mnoge instrukcije: logičke, aritmetičke itd.
U svim načinima osim korisničkog načina i načina rada sustava, dostupan je i registar statusa spremljenog programa (SPSR). Nakon što se dogodi iznimka, CPSR registar se pohranjuje u SPSR. Dakle, stanje procesora (način, stanje; aritmetičke zastavice, logičke operacije, omogućavanje prekida) je fiksirano u trenutku neposredno prije prekida.
| usr | sys | svc | otprilike | 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 s pamćenjem
Podržani I/O sustavi
Većina postojećih modela mikroprocesora implementira PCI sabirnicu i mogućnost rada s vanjskom dinamičkom memorijom slučajnog pristupa (DRAM). Procesori dizajnirani za potrošačke uređaje također obično integriraju: USB kontrolere sabirnice, IIC, audio uređaj kompatibilan s AC'97, uređaj za rad sa SD i MMC flash medijima, kontroler serijskog porta.
Svi procesori imaju I/O linije opće namjene (GPIO). U potrošačkim uređajima mogu se spojiti na tipke za "brzi početak", signalne LED diode, kotačić za pomicanje (JogDial), tipkovnicu.
Proces pokretanja OS-a na ARM strojevima
Podrška za Unix sustave
ARM arhitekturu podržavaju Unix i operativni sustavi 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 sustave
Operativni sustavi 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 niti prodaje procesore po mjeri, već umjesto toga licencira procesore zainteresiranim partnerima. ARM nudi širok izbor uvjeta licenciranja koji se razlikuju po cijeni i pojedinostima. Za sve nositelje licenci, ARM daje opis hardverskog dijela kernela, kao i kompletan set alata za razvoj softvera (kompilator, debugger), kao i pravo na prodaju proizvedenih ARM procesora. Neki kupci se bave proizvodnjom procesora za tvrtke trećih strana.
ARM-ovo godišnje izvješće za 2006. izvještava da je licenciranje 2,5 milijardi jedinica (procesora) generiralo 161 milijun dolara. To je ekvivalentno 0,067 USD po jedinici. Međutim, ovo je vrlo prosječna brojka - uključuje licence za vrlo skupe najnovije procesore i stare jeftine procesore.
Bilješke (uredi)
- "Oružani za dnevni boravak".
- "Intervju sa Steveom Furberom"
- samsung Nexus 10 - Geekbench preglednik
- MacBook Air - Geekbench preglednik
- Apache mjerila za Calxedin 5-Watt web poslužitelj - ARM poslužitelji, 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 Holdingsa na Hot Chipsu 1996-08-07.
- Registar 13, FCSE PID registar ARM920T Tehnički referentni priručnik
- Neo1973: usporedba GTA01Bv4 i GTA02. Arhivirano iz izvornika 13. ožujka 2012. Preuzeto 15. studenog 2007.
- S3C2410. Arhivirano iz izvornika 13. ožujka 2012. Preuzeto 13. siječnja 2010.
- Rockbox Samsung SA58xxx serija. Arhivirano
- Rockbox Meizu M6 Port - Informacije o hardveru. Arhivirano iz izvornika 13. ožujka 2012. Preuzeto 22. veljače 2008.
- Datasheets - Magic Lantern Firmware Wiki
- STR9 - STR912 - STR912FW44 mikrokontroler - stranica za preuzimanje dokumenata i datoteka. Mcu.st.com. (veza nedostupna - priča) Preuzeto 18. travnja 2009.
- Starleta.
- Mjerila - Albatros. Albatross-uav.org (18. lipnja 2005.). (veza nedostupna - priča) Preuzeto 18. travnja 2009.
- ARM1136J (F) -S - ARM procesor. Arm.com. Arhivirano
- Qualcomm čipovi kernel ARM - od telefona do prijenosnih računala. xi0.info. Arhivirano
- Qualcomm MSM7227 RISC čipset. pdadb.net. Arhivirano iz izvornika 13. ožujka 2012. Preuzeto 8. svibnja 2010.
- GoForce 6100. Nvidia.com. Arhivirano iz izvornika 13. ožujka 2012. Preuzeto 18. travnja 2009.
- Mediatek MT6573. http://www.mediatek.com. ; Arhivirano iz izvornika 6. lipnja 2012. Preuzeto 18. travnja 2009.
- Samsung S3C6410 i S3C6430 serije ARM procesora. Samsung. Preuzeto 8. listopada 2009., i Qualcomm MSM7627 kako se vidi u Palm Pixi i Motorola Calgary / Devour
- Merrit, Rick"ARM se proteže uz A5 jezgru, grafiku, FPGA". EE Times (21. listopada 2009.). Arhivirano iz izvornika 13. ožujka 2012. Preuzeto 28. listopada 2009.
- Clarke, Peter ARM savjetuje planove za procesorske jezgre Swift i Sparrow. EE Times (3. veljače 2009.). Arhivirano iz izvornika 13. ožujka 2012. Preuzeto 18. travnja 2009.
- Segan, Sascha Višejezgreni čipovi ARM-a ciljaju na netbookove. PC Magazin (9. travnja 2009.). Arhivirano iz originala 13. ožujka 2012. Preuzeto 18. travnja 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 veljače 2010. Arhivirano iz izvornika 13. ožujka 2012. Preuzeto 3. svibnja 2010.
- Clarke, Peter ARM priprema malenu jezgru za mikrokontrolere male snage. EE Times (23. veljače 2009.). Arhivirano iz izvornika 13. ožujka 2012. Preuzeto 30. studenog 2009.
- Walko, John NXP prvi demo ARM Cortex-M0 silicij. EE Times (23. ožujka 2009.). Arhivirano iz izvornika 13. ožujka 2012. Preuzeto 29. lipnja 2009.
- VCA s ARM pogonom "Triad Semiconductor
- Cortex-M0 koji se koristi u kontroleru osjetljivom na dodir male snage - 06/10/2009 - Electronics Weekly
- Chungbuk Technopark bira ARM Cortex-M0 procesor
- Google prevoditelj
- Austriamicrosystems odabire ARM Cortex-M0 procesor za aplikacije mješovitih signala
- "ARM proširuje Cortex obitelj s prvim procesorom optimiziranim za FPGA", ARM priopćenje za javnost, 19. ožujka 2007. Preuzeto 11. travnja 2007.
Sigurno se svatko od vas pitao: što je ARM? Često možete čuti ovu kraticu kada je u pitanju procesor uređaja. A ponekad ne razumiju svi u potpunosti njegovu bit.
Recimo samo da je ARM tvrtka, ali ARM je također arhitektura procesora koju je razvio ARM.
ARM procesor je CPU baziran na RISC arhitekturi koju je razvio Acorn Computers 1980-ih, a trenutno ga razvija Advanced RISC Machines, otuda i kratica "ARM". U ovom slučaju, kratica ARM u odnosu na arhitekturu procesora izravno znači Acorn RISC Machine. Drugim riječima, kratica ARM ima dva značenja.
Advanced RISC Machines je tvrtka sa sjedištem u Ujedinjenom Kraljevstvu koja dizajnira, dizajnira i licencira arhitekturu ARM procesora. ARM razvija metodu za izradu ARM procesora, a tvrtke kao što su Qualcomm i Samsung razvijaju svoje procesore temeljene na ARM-u. Danas gotovo 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 uputa, odnosno CISC je dizajniran za rad sa složenim uputama nejednake duljine. RISC, s druge strane, ima smanjen skup naredbi koje dijele isti format i razlikuju se u jednostavnom kodiranju.
Da biste razumjeli razliku, zamislite da vaše osobno računalo ima AMD ili Intel CISC procesor. CISC procesori generiraju više MIPS (milijun instrukcija u sekundi, odnosno broj specifičnih instrukcija koje procesor izvršava u jednoj sekundi).
RICS procesori imaju manje tranzistora, što im omogućuje da troše manje energije. Smanjen broj instrukcija omogućuje dizajn pojednostavljenih mikro krugova. Smanjena veličina čipa rezultira manjom matricom, što omogućuje više komponenti na procesoru, što čini ARM procesore manjim i puno energetski učinkovitijim.
ARM arhitektura je savršena za pametne telefone kojima je glavna potrošnja energije, dok su performanse ARM procesora, naravno, znatno inferiornije od vrhunskih rješenja Intela i AMD-a. Istodobno, ARM procesori se ne mogu nazvati slabim. ARM podržava i 32-bitnu i 64-bitnu arhitekturu, tu je i podrška za virtualizaciju hardvera, napredno upravljanje napajanjem.
Glavni parametar pri ocjenjivanju ARM procesora je omjer performansi i potrošnje energije, ovdje ARM procesori rade bolje od, primjerice, Intelovog x86 procesora baziranog na CISC arhitekturi.
Tako će u slučaju superračunala biti atraktivnije koristiti milijun ARM procesora umjesto tisuću procesora na x86 arhitekturi.
Temeljeno na materijalima iz androidcentrala
Velika većina modernih gadgeta koristi procesore temeljene na ARM arhitekturi, koju razvija istoimena tvrtka ARM Limited. Zanimljivo je da sama tvrtka ne proizvodi procesore, već samo licencira svoje tehnologije trećim proizvođačima čipova. Osim toga, tvrtka razvija i Cortex procesorske jezgre i Mali grafičke akceleratore, kojih ćemo se svakako dotaknuti u ovom materijalu.
ARM Limited
Tvrtka ARM je, naime, monopol u svom području, a velika većina modernih pametnih telefona i tableta na različitim mobilnim operativnim sustavima koristi procesore temeljene na ARM arhitekturi. Proizvođači čipova licenciraju pojedinačne jezgre, skupove instrukcija i povezane tehnologije od ARM-a, a cijena licenci značajno varira ovisno o vrsti procesorskih jezgri (to mogu biti i proračunska rješenja niske potrošnje i ultramoderna četverojezgrena pa čak i osmojezgrena čips) i dodatne komponente. Godišnji izvještaj o dobiti tvrtke ARM Limited za 2006. pokazao je prihod od 161 milijun 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. No, iz gore navedenog razloga, radi se o vrlo prosječnom broju zbog razlike u cijenama raznih licenci, a od tada je dobit tvrtke trebala višestruko narasti.
ARM procesori su danas vrlo rašireni. Čipovi na ovoj arhitekturi koriste se posvuda, sve do poslužitelja, ali najčešće se ARM može naći u ugrađenim i mobilnim sustavima, od kontrolera tvrdih diskova do modernih pametnih telefona, tableta i drugih gadgeta.
Jezgre korteksa
ARM razvija nekoliko obitelji kernela koji se koriste za različite zadatke. Na primjer, procesori temeljeni na Cortex-Mx i Cortex-Rx (gdje je "x" znamenka ili broj koji označava točan broj jezgre) koriste se u ugrađenim sustavima, pa čak i potrošačkim uređajima kao što su usmjerivači ili pisači.
Nećemo se detaljnije zadržavati na njima, jer nas prvenstveno zanima obitelj Cortex-Ax - čipovi s takvim jezgrama koriste se u najproduktivnijim uređajima, uključujući pametne telefone, tablete i igraće konzole. ARM stalno 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, sukladno tome, skuplja klasa uređaja u kojima se koristi. Međutim, treba napomenuti da se ovo pravilo ne poštuje uvijek: na primjer, čipovi bazirani na jezgri Cortex-A7 imaju bolje performanse nego na Cortex-A8. Ipak, ako se procesori na Cortex-A5 već smatraju gotovo zastarjelim i gotovo se nikad ne koriste u modernim uređajima, onda se CPU-i na Cortex-A15 mogu naći u vodećim komunikatorima i tabletima. Ne tako davno, ARM je službeno najavio razvoj novih, snažnijih i, istovremeno, energetski učinkovitijih Cortex-A53 i Cortex-A57 jezgri, koje će se kombinirati na jednom čipu koristeći ARM big.LITTLE tehnologiju i podržavati ARMv8 skup instrukcija ("verzija arhitekture"), ali se trenutno ne koriste u uobičajenim potrošačkim uređajima. Većina čipova s Cortex jezgrama može biti višejezgrena, a četverojezgreni procesori su sveprisutni u današnjim vrhunskim pametnim telefonima.
Veliki proizvođači pametnih telefona i tableta obično koriste procesore poznatih proizvođača čipova poput Qualcomma ili vlastita rješenja koja su već postala prilično popularna (na primjer, Samsung i njegova obitelj čipseta Exynos), ali među tehničkim karakteristikama gadgeta većine malih tvrtki često možete pronaći opis poput "procesor na Cortex-A7 @ 1 GHz "ili" dual-core Cortex-A7 @ 1 GHz ", što neće reći prosječnom korisniku. Kako bismo razumjeli koje su razlike između takvih jezgri, usredotočit ćemo se na glavne.
Cortex-A5 jezgra se koristi u jeftinim procesorima za najpovoljnije uređaje. Takvi su uređaji namijenjeni samo za obavljanje ograničenog raspona zadataka i pokretanje jednostavnih aplikacija, ali uopće nisu dizajnirani za programe koji zahtijevaju velike resurse, a posebno za igre. Kao primjer gadgeta s Cortex-A5 procesorom, možete nazvati Highscreen Blast, koji je dobio Qualcomm Snapdragon S4 Play MSM8225 čip, koji sadrži dvije Cortex-A5 jezgre s taktom od 1,2 GHz.
Cortex-A7 procesori su moćniji od Cortex-A5 čipova i također su češći. Ovi čipovi su proizvedeni pomoću 28-nanometarske procesne tehnologije i imaju veliku L2 predmemoriju do 4 megabajta. Cortex-A7 jezgre se nalaze uglavnom u jeftinim pametnim telefonima i jeftinim uređajima srednjeg ranga poput iconBIT Mercury Quad, kao i, kao iznimka, u Samsung Galaxy S IV GT-i9500 s Exynos 5 Octa procesorom - ovaj čipset koristi štedljivu energiju pri obavljanju nezahtjevnih zadataka četverojezgreni procesor na Cortex-A7.
Cortex-A8 jezgra nije toliko raširena kao njezini susjedi Cortex-A7 i Cortex-A9, ali se još uvijek koristi u raznim gadgetima početnih razina. Radni takt čipova na Cortex-A8 može se kretati od 600 MHz do 1 GHz, ali ponekad proizvođači overclockiraju procesore do viših frekvencija. Značajka Cortex-A8 jezgre je nedostatak podrške za višejezgrene konfiguracije (odnosno, procesori na tim jezgrama mogu biti samo jednojezgreni), a izvode se prema 65-nanometarskoj procesnoj tehnologiji, koja je već smatra zastarjelim.
Cortex-A9
Prije nekoliko godina, Cortex-A9 jezgre su se smatrale vrhunskim rješenjem i korištene su u tradicionalnim jednojezgrenim i snažnijim dvojezgrenim čipovima, kao što su Nvidia Tegra 2 i Texas Instruments OMAP4. Trenutno, procesori bazirani na Cortex-A9, izrađeni 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 lipnju 2013. ARM je službeno predstavio Cortex-A12 jezgru, koja se temelji na novoj 28nm procesnoj tehnologiji i namijenjena je zamjeni Cortex-A9 jezgri u pametnim telefonima srednje klase. Programer obećava povećanje performansi od 40% u odnosu na Cortex-A9, a osim toga, Cortex-A12 jezgre će moći sudjelovati u arhitekturi ARM big.LITTLE kao one visokih performansi zajedno sa Cortex-A7 koji štedi energiju , što će proizvođačima omogućiti stvaranje jeftinih čipova s osam jezgri. Istina, u trenutku pisanja ovog teksta, sve je to samo u planovima, a masovna proizvodnja čipova na Cortex-A12 još nije uspostavljena, iako je tvrtka RockChip već najavila svoju namjeru da izbaci četverojezgreni procesor na Cortex-A12 s frekvencijom od 1,8 GHz.
Za 2013. Cortex-A15 jezgra i njezini derivati vrhunsko su rješenje i koristi se u vodećim komunikatorskim čipovima raznih 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 računalima (kako zar se ne sjećate mini-računala veličine bankovne Raspberry Pi kartice).
Cortex-A50 serija
U prvoj polovici 2013. ARM je predstavio novu liniju čipova pod nazivom Cortex-A50 serija. Jezgre ove linije će se izvršavati prema novoj verziji arhitekture, ARMv8, i podržavat će nove skupove instrukcija, a također će postati 64-bitne. Prijelaz na novu bitnu dubinu zahtijevat će optimizaciju mobilnih operativnih sustava i aplikacija, ali će, naravno, ostati podrška za desetke tisuća 32-bitnih aplikacija. Apple je bio prvi koji je prešao na 64-bitnu arhitekturu. Najnoviji uređaji tvrtke, poput iPhonea 5S, rade na upravo takvom Apple A7 ARM procesoru. Važno je napomenuti da ne koristi Cortex jezgre - zamjenjuju ih vlastite jezgre proizvođača zvane Swift. Jedan od očitih razloga potrebe za prelaskom na 64-bitne procesore je podrška za više od 4 GB RAM-a, te, uz to, mogućnost rada s puno većim brojevima u izračunima. Naravno, za sada je to relevantno, prije svega, za poslužitelje i računala, ali nećemo se iznenaditi ako se za nekoliko godina na tržištu pojave pametni telefoni i tableti s takvim volumenom RAM-a. Do danas se ništa ne zna o planovima za izdavanje čipova na novoj arhitekturi i pametnim telefonima koji ih koriste, no vjerojatno je riječ o procesorima koje će flagshipovi dobiti 2014. godine, kao što je Samsung već najavio.
Seriju otvara Cortex-A53 jezgra, koja će biti izravna nasljednica 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 se procesori mogu koristiti i pojedinačno i u ARM big.LITTLE konfiguraciji, kombinirajući se na istom čipsetu s procesorom Cortex-A57
Performanse Cortex-A53, Cortex-A57
Cortex-A57 procesori, koji će se temeljiti na 20nm procesnoj tehnologiji, trebali bi postati najmoćniji ARM procesori u bliskoj budućnosti. Nova jezgra značajno nadmašuje svog prethodnika, Cortex-A15 u različitim parametrima performansi (usporedbu možete vidjeti iznad), a prema ARM-u, koji ozbiljno cilja na PC tržište, bit će isplativo rješenje za obična računala (uključujući prijenosna računala). ), ne samo mobilnih uređaja.
RUKA velika.MALA
Kao visokotehnološko rješenje problema potrošnje energije modernih procesora, ARM nudi big.LITTLE tehnologiju, čija je bit kombinirati na jednom čipu jezgre različitih tipova, obično istog broja štedljivih i visoko- one izvedbe.
Postoje tri sheme za rad različitih tipova jezgri na jednom čipu: big.LITTLE (migracija između klastera), big.LITTLE IKS (migracija između jezgri) i big.LITTLE MP (heterogeno višeprocesiranje).
big.LITTLE (migracija između klastera)
Prvi čipset baziran na arhitekturi ARM big.LITTLE bio je Samsung Exynos 5 Octa procesor. Koristi originalnu shemu big.LITTLE “4 + 4”, što znači kombiniranje četiri Cortex-A15 jezgre visokih performansi na jednom čipu u dva klastera (otuda naziv sheme) za aplikacije i igre koje zahtijevaju velike resurse i četiri energije - Spremanje Cortex-A7 jezgri za svakodnevni rad većine programa, a istovremeno može raditi samo jedna vrsta kernela. Prebacivanje između grupa jezgri događa se gotovo trenutno i neprimjetno za korisnika u potpuno automatskom načinu rada.
big.LITTLE IKS (migracija na više jezgri)
Složenija implementacija big.LITTLE arhitekture je kombiniranje nekoliko stvarnih jezgri (obično dvije) u jednu virtualnu, koju kontrolira jezgra operacijskog sustava, koja odlučuje koje jezgre koristiti - energetski učinkovite ili visoke performanse. Naravno, postoji i nekoliko virtualnih jezgri – ilustracija prikazuje primjer IKS sklopa, gdje svaka od četiri virtualne jezgre sadrži po jednu Cortex-A7 i Cortex-A15 jezgru.
big.LITTLE MP (heterogena višeprocesna obrada)
Big.LITTLE MP shema je "najnaprednija" - u njoj je svaka jezgra neovisna i po potrebi je može omogućiti jezgra OS-a. To znači da ako se koriste četiri Cortex-A7 jezgre i isti broj Cortex-A15 jezgri, svih 8 jezgri može raditi istovremeno u čipsetu izgrađenom na ARM big.LITTLE MP arhitekturi, iako su različitih tipova. Jedan od prvih procesora ovog tipa bio je Mediatekov osmojezgreni MT6592 čip, koji može raditi na frekvenciji takta od 2 GHz te snimati i reproducirati video u UltraHD rezoluciji.
Budućnost
Prema trenutno dostupnim informacijama, u bliskoj budućnosti ARM, zajedno s drugim tvrtkama, planira lansirati sljedeću generaciju big.LITTLE čipova, koji će koristiti nove Cortex-A53 i Cortex-A57 jezgre. Osim toga, proračunske procesore bazirane na ARM big.LITTLE proizvodit će kineski proizvođač MediaTek, koji će raditi po shemi “2 + 2”, odnosno koristiti dvije grupe po dvije jezgre.
Grafički akceleratori Mali
Osim procesora, ARM razvija i grafičke akceleratore za obitelj Mali. Poput procesora, grafičke akceleratore karakteriziraju mnogi parametri, na primjer, razina anti-aliasinga, sučelje sabirnice, predmemorija (ultra-brza memorija koja se koristi za povećanje radne brzine) i broj "grafičkih jezgri" (iako, kao što smo napisali u U posljednjem članku, ovaj pokazatelj, unatoč sličnosti s pojmom koji se koristi za opisivanje CPU-a, praktički ne utječe na performanse pri usporedbi dva GPU-a).
Prvi ARM grafički akcelerator bio je sada nekorišteni Mali 55, koji je korišten u LG Renoir telefonu s ekranom osjetljivim na dodir (da, najčešći mobitel). GPU se nije koristio u igrama - samo za renderiranje sučelja i imao je primitivne karakteristike prema današnjim standardima, ali upravo je 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 u najmoćnijim procesorima 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 zasebno, što znači da ako vam je važna kvaliteta grafike u igrama, onda ima smisla pogledati naziv akcelerator u specifikacijama pametnog telefona ili tableta.
ARM također u svojoj liniji ima grafičke akceleratore za pametne telefone srednjeg ranga, od kojih su najčešći Mali-400 MP i Mali-450 MP, koji se od svoje starije braće razlikuju po relativno niskim performansama i ograničenom skupu API-ja i podržanih standarda. Unatoč tome, ovi se GPU-ovi i dalje koriste u novim pametnim telefonima, na primjer, Zopo ZP998, koji je uz procesor s osam jezgri MTK6592 dobio i Mali-450 MP4 grafički akcelerator (poboljšana modifikacija Mali-450 MP).
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 listopadu 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 pak postati jedan od najmoćnijih mobilnih grafičkih akceleratora: prema deklariranim karakteristikama, GPU ima 16 procesorskih jezgri i ima uistinu ogromnu procesorsku snagu, 326 Gflopsa, ali u isto vrijeme četiri puta manje potrošnja energije od gore spomenutog 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 procesor Snapdragon s Krait jezgrama i Adreno grafički akcelerator iz Qualcomma, čipseti iste tvrtke koriste se u pametnim telefonima na Windows Phone, a neki proizvođači gadgeta, na primjer, Apple, razvij svoje jezgre... 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 tvrtki, zbog čega se razvoj tvrtke percipira kao osnovne komponente za korištenje u B. -brend uređaja, jeftinih pametnih telefona i stvaranja zrelijih rješenja. Primjerice, Qualcomm na gotovo svakoj prezentaciji ponavlja da je jedan od njegovih glavnih ciljeva pri stvaranju novih procesora smanjenje potrošnje energije, a njegove Krait jezgre, modificirane Cortex jezgrama, dosljedno pokazuju bolje rezultate. Slična tvrdnja vrijedi i za Nvidijine čipsete koji su fokusirani na igre, no što se tiče Exynos procesora iz Samsunga i A serije iz Applea, oni imaju svoje tržište zbog ugradnje u pametne telefone istih tvrtki.
Gore navedeno uopće ne znači da su ARM dizajni puno lošiji od procesora i jezgri trećih strana, ali konkurencija na tržištu u konačnici ide samo u korist kupaca pametnih telefona. Možemo reći da ARM nudi neke praznine, kupnjom licence za koje ih proizvođači već mogu sami modificirati.
Zaključak
Mikroprocesori bazirani na ARM arhitekturi uspješno su osvojili tržište mobilnih uređaja zbog niske potrošnje energije i relativno velike procesorske snage. Ranije su se druge RISC arhitekture natjecale s ARM-om, na primjer, MIPS-om, ali sada ima samo jednog ozbiljnog konkurenta - Intel s x86 arhitekturom, koji, usput rečeno, iako se aktivno bori za svoj tržišni udio, još ga ne percipira bilo potrošača ili većine proizvođača ozbiljno, pogotovo s obzirom na stvarnu odsutnost vodećih na njemu (Lenovo K900 se više ne može natjecati s najnovijim vrhunskim pametnim telefonima na ARM procesorima).
Što mislite, hoće li netko uspjeti stisnuti ARM i kako će se razvijati sudbina ove tvrtke i njene arhitekture?
