15 éve egyik diákommal azon gondolkodtunk, hogy miként lehetne egyszerű alfasugárzást mérő digitális műszert készítsünk, amihez egy mikrokontrollert használjunk, ami nagyon lecsökkentené a felhasználandó komponensek számát, programozható és hordozható lehetne és alacsony feszültségforrásról lehetne táplálni.
Igy született meg egy olyan mérőműszer, ami az akkor csak kevésbé ismert ARM tehnikával készült központi egységet használ, amiben egyhelyre van építve a proceszor, a memória, és a felhasználó program, amin könnyen lehet programot átállítani.
Amikor elkészült nagyon jó elbírálást kapott azóta is működik és többszázan is visszajeleznek a megírt szakcikkel kapcsolatosan.
Már akkor, előre megjósolható volt, hogy a cikkben szereplő ARM előbb-utóbb átveszi sok helyen a processzorok munkáját. Alig telt el egy pár év és a kézi mérőműszerek sokasságában ott dobog a mikrokontroller és az ARM. A tovább fejlesztett mikrokontrollerek és az egyszerű kijelzőket szinte minden helyen elérhető.
Az alábbi cikknek nagyon örvendtem mert minket igazoltak a fejlemények. HZ.
Június 30
Az okostelefonok, táblagépek és még néhány laptop megbeszélésekor valószínűleg hallott már egy olyan eseményről, mint egy ARM processzor, különös tekintettel az Apple nemrégiben bejelentett bevezetésére az ilyen CPU-kkal rendelkező számítógépekre. Ez a technológia hozzájárult a hordozható technológia jelentős növekedéséhez a 2010-es évek elején, és továbbra is jelentős hatással van készülékeinkre. Gondoljuk ki, hogy az ARM processzorok miért annyira népszerűek manapság, és mi vezetett ehhez.
A mobil technológia problémái és feladatai
Minden számítógép, táblagép, laptop és okostelefon processzorokat használ, és a számítástechnika nagy részét elvégzik. Jelenleg azonban a legtöbb eszköz nem csak processzorokat, hanem chipen lévő rendszereket ( System-on-a-Chip, SoC ) használ , amelyek különféle funkciókat hajtanak végre és további blokkokat tartalmaznak.
A processzor egy ilyen rendszer részeként utasításokat kap, végrehajtja és kiadja az eredményt. A technológia fejlődésével a gyártók képesek voltak több processzort ( magot ) "kombinálni", és átváltottak a többmagos rendszerek használatára. Ez az egyik oka annak, hogy a modern számítógépek szignifikánsan nagyobb teljesítményűek, mint elődeik.
Az asztali és laptopok általában Intel vagy AMD processzorokat használnak. Ezeket a CPU-kat az optimális teljesítmény érdekében tervezték, megfelelő energiafogyasztással és aktív hűtéssel. A mobil eszközök azonban eltérő megközelítést igényelnek. A hordozhatóság érdekében az akkumulátoroknak kisebbnek kell lenniük, a hűtés gyakran csak passzív lehet, és az energiafogyasztás nem haladhatja meg a meglehetősen szerény értékeket. A 2000-es évek elején komoly kihívást jelentett az igazán hordozható számítógépek gyártása.
Az asztali processzorok bonyolult kialakítása nem volt megfelelő a mobil eszközökhöz, mivel a hardverigény (a hő- és energiafogyasztás ) jelentős különbségeket mutatott . Ennek eredményeként az okostelefonok és táblagépek, ahogyan ma ismertük, nem voltak életképesek a hagyományos építészettel.
Mi az ARM processzor?
Ezeknek a nehézségeknek a leküzdése érdekében a gyártók úgy döntöttek, hogy az asztali processzor architektúráját kicserélik valami alkalmasabbra a mobil piac számára. Az ARM processzorok ideális választássá váltak, mivel egyszerűsített, kevésbé energiaigényes feldolgozási módszereket használnak. Ez tükröződik az ARM nevében is, amely az Advanced RISC Machine ( Advanced RISC-gép ) kifejezést jelenti.
A rövidítésben van egy másik fogalom - a RISC, amely a Csökkentett utasításkészlet számításra utal (rövid (egyszerű, gyors) parancsokkal rendelkező számítógép ). Valójában maga a RISC nem technológia, inkább egy tervezési filozófia. Az ARM processzorokat úgy tervezték, hogy a lehető leghatékonyabbak legyenek, és csak azokat az utasításokat fogadják el, amelyek egyetlen óraciklusban végrehajthatók.
Az ARM processzorok jellemzői
Úgy tűnhet, hogy a RISC processzorok és más ARM egységek lépést jelentenek a hagyományos CPU-khoz képest. Például a RISC-t eredetileg a múlt század 80-as éveiben fejlesztették ki, és nem volt képes nagy hatást gyakorolni a piacra. Ennek ellenére az ARM holding, amely az ARM architektúra fejlesztésének mögött áll, folyamatosan fejleszti saját technológiáit, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy az Intel és az AMD asztali processzorokkal versenyezzenek.
A RISC kezdetben 32 bites architektúra volt, de 2011-ben az ARM támogatást nyújtott a termékek 64 bites számítástechnikájához. Ezt csak a RISC architektúrával lehetetlen elérni, és ezt a kibővített ARM utasításkészlet teszi lehetővé.
A RISC blokkok alacsonyabb bonyolultsága azt is jelenti, hogy kevesebb tranzisztorból állnak. Általános szabály: minél több tranzisztor van, annál több az energiafogyasztás, annál nagyobb a komplexitás és a termelés költsége. Ezért az ARM processzorok általában kevesebbet fizetnek, mint a hagyományos asztali CPU-k.
ARM processzorok alkalmazása
Mivel az ARM processzorok kombinálják a nagy teljesítményű RISC kialakítást, az alacsony gyártási költségeket és a csökkentett energiafogyasztást, ideálisak hordozható eszközökhöz, például okostelefonokhoz, táblagépekhez és akár laptopokhoz is.
Új Cortex-A78 és Cortex-X1 magok a legtöbb szénhidrogének táplálására a következő évben
Ugyanakkor az ARM holding nem önmagában gyárt processzorokat. Ehelyett a társaság létrehozza a technológiát, kidolgozza az utasításokat, kidolgozza a magok mikroarchitektúráját, majd licencezi azokat más gyártóknak. Ezért van olyan sok lehetőség az ARM processzorok számára, és mindegyik másképp működhet.
Most a SoC gyártók, például a Qualcomm, a HiSilicon ( Huawei ), az S.LSI ( Samsung ) és a MediaTek vásárolnak alapvető licenceket az ARM-től, majd adaptálják őket igényeikhez, hardverkövetelményeikhez és gyártási szabványaikhoz. Ezért sok vállalatnak van saját rendszere a chip-en, és annak ellenére, hogy mindegyik tartalmazza az ARM fejlesztéseket, teljesítményük eltérő lehet.
Az ARM és a számítástechnika jövője
Az ARM terveknek köszönhetően telefonjaink kompakt, nagy teljesítményű és viszonylag olcsók. A RISC architektúra megvalósításában bekövetkező innováció nélkül alig ismerem a mobil világot, ahogy ez jelenleg van.
Apple fejlesztői készlet alkalmazások tesztelésére ARM architektúrán
Miközben az ARM a mobil eszközök technológiájának fejlesztésével nevezte el magát, a vállalat egyre inkább lelkesedéssel lép be az asztali és a szerver piacra. Jelenleg már létezik több többmagos, az ARM architektúrán alapuló szerver chipek, és az Apple arra készül, hogy a hagyományos számítógépek nagy részét átépítse ezen architektúrájú processzorokra.
Most szemtanúi vagyunk az egyik legjelentősebb változásnak a számítástechnika területén. Lehet, hogy néhány év alatt otthon leszünk számítógépünk, nem Intel vagy AMD processzorokkal, hanem ARM technológiákon alapuló processzorokkal.
