Recentment ens vam plantejar una gran pregunta que ens va fer recordar que no tothom està al dia sobre especificacions i disseny de maquinari. Algú va preguntar què significava ARM.
En primer lloc, és una pregunta increïble. Puc imaginar que és difícil donar sentit a algunes de les xerrades tècniques que succeeixen si no esteu segurs ni tan sols del bàsic, i l’única manera d’esbrinar-ho és preguntar. Així doncs, ens alegrem que ho hagis preguntat.
ARM és una empresa i ARM és una arquitectura de processadors que desenvolupen i venen.
Quan veieu una discussió de tecnologia i s’utilitza la paraula ARM, es descriu un tipus de processador. La definició uber-tècnica d’un processador ARM és una CPU basada en l’arquitectura basada en RISC desenvolupada per Acorn Computers a la dècada de 1980 i que ara està desenvolupada per Advanced RISC Machines (així l’ARM).
Això no és de gran ajuda quan no sabeu què vol dir res. Parlem, doncs, del que això significa.
ARM, Ltd. és una empresa d'Anglaterra que desenvolupa i dissenya una arquitectura de processador. L’abreviatura ARM del disseny del processador significa Acorn RISC Machine, i l’abreviatura ARM de l’empresa que dissenya i ven la llicència d’ús d’aquesta arquitectura significa Advanced RISC Machines. No us pengeu del que ARM vol dir quina cosa, ja que avui dia ambdues són intercanviables. L’empresa ARM dissenya un mètode per crear processadors ARM i companyies com Qualcomm, Apple i Samsung, totes les autoritzen per construir els seus propis processadors personalitzats. Moltes altres companyies també autoritzen el disseny d'ARM. La majoria de dispositius petits i amb bateria que necessitin un cervell utilitzaran un processador ARM.
Les CPU ARM estan dissenyades per fer moltes tasques senzilles alhora sense necessitat de molta energia.
RISC significa una informàtica reduïda d’instruccions. El processador Intel o AMD que trobareu al vostre ordinador portàtil o d’escriptori és probablement un processador CISC (complex d’instruccions de conjunt d’instruccions). Els dos tipus diferents estan dissenyats per a necessitats diferents. Un processador RISC està dissenyat per executar una quantitat menor d’instruccions (les instruccions defineixen quines ordres poden enviar-se a un processador per un programa) que un processador CISC. Com que poden fer menys coses, poden tenir una freqüència més alta (els números de Gigahertz que escolteu discutits) i realitzar més MIPS (milions d’instruccions per segon) que un processador CISC.
Quan reduïu el nombre d’instruccions que el processador pot calcular, podeu crear un circuit més senzill dins del xip. Un processador RISC utilitza menys transistors que al seu torn utilitzen menys potència. Com que els circuits són senzills (es coneixen com a camins optimitzats en llenguatge tècnic), es pot utilitzar una mida més petita de matrius per construir el processador. La mida de la matriu és la mesura d’un xip a l’hòstia de silici en què s’incorpora un processador. Quan la mida de la matriu és més petita, es poden posar més components amb menys cablejat a la superfície del processador. Això fa que els processadors ARM siguin petits, i tinguin molta menys potència.
Els processadors petits, ràpids i senzills són perfectes per a coses com els telèfons. Un telèfon no demana a la CPU que processi coses com les dades de col·lisió en 3D (tret que sigui un telèfon Tango) o que intenti fer servir centenars de fils pel seu nombre limitat de nuclis. El programari mòbil, tant el sistema operatiu com les aplicacions que s'executen, estan codificats i optimitzats per al conjunt d'instruccions reduït que utilitza el processador ARM. Però això no significa que les CPU ARM no siguin potents.
L’especificació ARM actual permet un disseny de 32 i 64 bits, la virtualització del maquinari, la gestió avançada d’energia que pot interferir amb el programari de l’usuari i una arquitectura de càrrega / emmagatzematge que és principalment d’execució d’un sol cicle i ortogonal. Si teniu curiositat sobre què són aquestes coses, podeu obtenir més informació sobre arquitectures de conjunts d’instruccions.
Tot el que necessiteu saber és que significa que els processadors ARM també són bons en coses que no són telèfons ni reproductors multimèdia. Coses com els superordinadors.
La excel·lent llista de reproducció de vídeo d'Arquitectura dels fonaments d'ARM
ARM té una gran relació rendiment per watt. El programari correctament codificat pot fer més per watt d'electricitat utilitzat en un xip ARM del que pot sobre un CPU x86 (un processador CISC popularitzat per Intel). Això facilita l'escalat de coses com els servidors i els superordinadors quan s'utilitzen processadors ARM.
Podeu obtenir la quantitat de potència informàtica bruta necessària a partir de nuclis de CPU de 24 x86, o bé obtenir-la de centenars de petits nuclis ARM de baix consum. Els nuclis x86 utilitzaran el seu poder informàtic per realitzar els càlculs necessaris en alguns nuclis de CPU i fils, mentre que els nuclis ARM repartiran les tasques per molts nuclis de poca capacitat i menys complexos. Els nuclis ARM són molt més elevats, però no necessiten més potència ni més espai que els nuclis de 24 x86. Això facilita l'escalat -afegint més potència informàtica al disseny d'un processador- amb ARM. Afegiu més nuclis de CPU i assegureu-vos que el vostre programari estigui escrit perquè funcioni bé amb el conjunt d’instruccions d’ARM.
Els processadors ARM s’escalen molt bé i funcionen en superordinadors i servidors així com el vostre Android o iPad.
Al final, una sola instància d’un processador ARM mai serà tan potent com una cosa com un Intel Core i7 que trobaríeu en un PC de jocs. No és gaire bo executar el programari escrit per al processador Intel x86 i calen molts canvis de codificació o una màquina virtual per fer les mateixes coses. Però, que l’Intel Core i7 utilitzi aproximadament 12 vegades la potència, necessita un sistema de refrigeració actiu i mai s’ajustarà a un cos del telèfon. El processador ARM menys complex funciona bé quan s’escriu el programari per suportar-lo directament i, a causa del seu conjunt de funcions de disseny de poca potència i de disseny reduït, és fàcil afegir uns nuclis d’alta velocitat de rellotge a una CPU per executar el programari avançat que tots desitgem. per utilitzar als nostres telèfons
I si teniu un centre de dades a la muntanya en algun lloc, podeu seguir escalant i afegir més nuclis fins que creeu ordinadors que puguin gestionar coses com els cotxes intel·ligents de NVIDIA o les màquines d’aprenentatge de Google.
