מה זה זרוע?

קיבלנו לאחרונה שאלה נהדרת שגרמה לנו לזכור שלא כולם מתעדכנים במפרט ובעיצוב חומרה. מישהו שאל למה הכוונה ב- ARM.

ראשית, זו שאלה מדהימה. אני יכול לדמיין שקשה להבין את חלק מהדיבורים הטכניים שקורים אם אינך בטוח אפילו ביסודות, והדרך היחידה לגלות זאת היא לשאול. אז, אנו שמחים ששאלת!

ARM היא חברה ו- ARM היא ארכיטקטורת מעבד שהם מפתחים ומוכרים.

כשאתה רואה דיון טכני ומשתמשים במילה ARM, זה מתאר סוג מעבד. ההגדרה הטכנית-אובר של מעבד ARM היא מעבד הבנוי בארכיטקטורה מבוססת RISC שפותחה על ידי אקורן מחשבים בשנות השמונים, וכעת היא פותחת על ידי מכונות RISC מתקדמות (ובכך ARM).

זה לא מועיל במיוחד כשאתה לא יודע מה המשמעות של כל זה. אז בואו נדבר על מה זה אומר.

ARM בע"מ הינה חברה באנגליה המפתחת ומתכננת ארכיטקטורת מעבד. קיצור ה- ARM לעיצוב המעבד עומד על Acorn RISC Machine, והקיצור ARM עבור החברה המתכננת ומוכרת את הרישיון לשימוש באותה ארכיטקטורה היא מכונות RISC מתקדמות. אל תנתק באיזו ARM פירושו איזה דבר, שכן בימינו שניהם ניתנים להחלפה. חברת ARM מתכננת שיטה לבניית מעבדי ARM וחברות כמו קוואלקום, אפל וסמסונג, כולן מורשות לה לבנות עליהן מעבדים בהתאמה אישית. הרבה חברות אחרות רשיונות גם את עיצוב ה- ARM. לרוב כל מכשיר קטן ומונע סוללות הזקוק למוח ישתמש במעבד ARM.

מעבדי ARM נועדו לבצע הרבה משימות פשוטות בבת אחת מבלי להזדקק לחשמל רב.

RISC מייצג את מחשוב מערך ההוראות המופחת. מעבד אינטל או AMD שתמצאו במחשב הנייד או במחשב השולחני שלכם הוא ככל הנראה מעבד CISC (מחשוב מורכב להגדרת הוראות). שני הסוגים השונים מיועדים לצרכים שונים. מעבד RISC נועד להריץ כמות קטנה יותר של הוראות (הוראות מגדירות אילו הוראות ניתן לשלוח למעבד על ידי תוכנית) מאשר מעבד CISC. מכיוון שהם יכולים לעשות פחות דברים, הם יכולים להיות בעלי תדר גבוה יותר - מספרי ה- Gigahertz ששמעת דנו בהם - ולבצע יותר MIPS (מיליוני הוראות בשנייה) מאשר מעבד CISC.

כשמצמצמים את מספר ההוראות שהמעבד יכול לחשב, אתה יכול ליצור מעגל פשוט יותר בתוך השבב. מעבד RISC משתמש בפחות טרנזיסטורים אשר בתורם משתמשים בפחות כוח. מכיוון שהמעגלים פשוטים (הם ידועים כנתיבים מותאמים בשפה טכנית) ניתן להשתמש בגודל למות קטן יותר לבניית המעבד. גודל למות הוא המדידה של שבב אחד על גבי סיליקון סיליקון עליו מעבד בנוי. כאשר גודל המתים קטן יותר, ניתן להניח יותר רכיבים עם פחות חיווט על משטח המעבד. זה הופך את מעבדי ARM לקטנים, והרבה פחות רעבי כוח.

מעבדים קטנים, מהירים ופשוטים הם מושלמים לדברים כמו טלפונים. טלפון לא מבקש מהמעבד לעבד דברים כמו נתוני התנגשות תלת ממדיים (אלא אם כן מדובר בטלפון טנגו) או לנסות להריץ מאות חוטים על מספר הליבות המוגבל שלו. תוכנות סלולריות, הן מערכת ההפעלה והן היישומים הפועלים עליה, מקודדות ומותאמות למטרת ההוראות המופחתת בה משתמש מעבד ה- ARM. אבל זה לא אומר שמעבדי ARM אינם חזקים בפני עצמם.

המפרט הנוכחי של ARM מאפשר תכנון של 32 סיביות ו 64 סיביות, וירטואליזציה של חומרה, ניהול כוח מתקדם שיכול להתממשק עם תוכנת משתמש, וארכיטקטורת עומס / חנות שהיא בעיקר ביצוע מחזור חד-שנתי ואורטוגונלי. אם אתה סקרן לגבי הדברים האלה, תוכל לחקור ארכיטקטורות להגדרת הוראות מחשב.

כל מה שאתה צריך לדעת על זה זה שזה אומר שמעבדי ARM הם גם ממש טובים בדברים שאינם טלפונים או נגני מדיה. דברים כמו מחשבי-על.

רשימת ההשמעה הווידאו המצוינת של ARM - ארכיטקטורה

ל- ARM יחס נהדר לכל וואט נהדר. תוכנה מקודדת כהלכה יכולה לעשות יותר לכל וואט חשמל המשמש בשבב ARM מאשר במעבד x86 (מעבד CISC הפופולרי על ידי אינטל). זה מקל על קנה המידה של דברים כמו שרתים ומחשבי-על כשמשתמשים במעבדי ARM.

אתה יכול לקבל את כמות כוח המחשוב הגולמי הדרוש מליבות מעבד 24 x86, או שאתה יכול להשיג אותו ממאות ליבות ARM קטנות בעלות הספק נמוך. ליבות ה- x86 ישתמשו בכוח המחשוב שלהם בכדי לבצע את החישובים הדרושים בכמה ליבות מעבד וחוטים בלבד בעוד ליבות ה- ARM יפיצו את המשימות על ליבות רבות בעלות קיבולת נמוכה ופחות מורכבות. ליבות ה- ARM הן הרבה יותר גבוהות אך אינן צריכות יותר כוח או יותר מקום מאשר ליבות ה- 24 x86. זה מקל על קנה המידה - הוספת כוח מחשוב יותר לעיצוב מעבד - עם ARM. פשוט הוסף ליבות מעבד נוספות וודא שהתוכנה שלך כתובה שתעבוד טוב עם מערך ההוראות של ARM.

מעבדי ARM מתרחשים בקנה מידה טוב מאוד ופועלים במחשבי-על ושרתים סופר כמו גם באנדרואיד או באייפד שלכם.

בסופו של דבר מופע יחיד של מעבד ARM לעולם לא יהיה חזק כמו משהו כמו Intel Core i7 שתמצאו במחשב גיימינג. זה לא כל כך טוב בהפעלת התוכנה שנכתבה עבור מעבד ה- x86 של אינטל והרבה שינויים בקידוד נחוצים, או מכונה וירטואלית, כדי לעשות את אותם הדברים. אבל כי Intel Core i7 משתמש בערך פי 12 מההספק, זקוק למערכת קירור פעילה ולעולם לא ישתלב בגוף טלפון. מעבד ה- ARM הפחות מורכב עושה את זה כשכתוב תוכנה שתומכת בו ישירות, ובגלל ערכת תכונות העיצוב הנמוכות והעיצוב הקטן שלו, קל להוסיף כמה ליבות מהירות שעון גבוהה למעבד כדי להפעיל את התוכנה המתקדמת שכולנו רוצים לשימוש בטלפונים שלנו.

ואם יש לך מרכז נתונים בהרים איפשהו, אתה יכול להמשיך לשדרג ולהוסיף ליבות נוספות עד שתיצור מחשבים שיכולים להתמודד עם דברים כמו המכוניות החכמות של NVIDIA או מכונות הלמידה של גוגל.