Home-theater-designers
Mówiąc o smartfonach, tabletach, a nawet niektórych laptopach, być może słyszałeś, jak ludzie wspominają o procesorach ARM. Technologia ta przyczyniła się do szybkiego rozwoju komputerów przenośnych na początku 2010 roku i nadal ma znaczący wpływ na nasze urządzenia.
W miarę jak zaznajomiliśmy się z produktami opartymi na architekturze ARM, procesor ma tendencję do mniej widocznych opłat teraz, gdy jest to powszechnie akceptowany standard. Nie oznacza to jednak, że nadal nie jest godna uwagi.
Wyzwania komputerów mobilnych
Wszystkie komputery, tablety, laptopy i smartfony korzystają z procesora. Powszechnym terminem określającym procesor urządzenia jest procesor lub jednostka centralna. W tym miejscu wykonywana jest większość rzeczywistej pracy obliczeniowej. Nie jest to jednak pojedynczy procesor, ale wiele z nich na jednym komponencie.
darmowe filmy bez rejestracji i płacenia
CPU otrzymuje instrukcje, wykonuje je i dostarcza dane wyjściowe. Wraz z rozwojem technologii producenci przeszli w kierunku procesorów wielordzeniowych.
Tam, gdzie procesor jest zbiorem procesorów na jednym chipie, procesory wielordzeniowe łączą wiele procesorów na jednym chipie. Jest to jeden z głównych powodów, dla których komputery są teraz potężniejsze niż w przeszłości. Aby uzyskać więcej szczegółów, spójrz na nasz przewodnik po tym, jak działa procesor .
Zazwyczaj komputery stacjonarne i laptopy korzystają z procesorów Intel lub AMD. Te procesory są zaprojektowane tak, aby zapewnić optymalną wydajność komputerów stacjonarnych, gdzie zasilanie jest niezawodne, baterie są duże, a często jest dedykowany procesor graficzny i system chłodzenia. Dzięki temu mogą obsługiwać złożone obliczenia z wieloma procesorami obsługującymi dane wejściowe w tym samym czasie.
Jednak projekty mobilne wymagają innych rozważań. Aby pozostać przenośnym, baterie muszą być mniejsze, nie ma miejsca na wentylator lub system chłodzenia, a urządzenie musi działać bez opóźnień i problemów technicznych. W latach 2000. było to powszechne wyzwanie przy tworzeniu komputerów przenośnych.
Złożone projekty procesorów do komputerów stacjonarnych nie przekładają się dobrze na urządzenia mobilne, ponieważ wymagania sprzętowe są bardzo różne. W rezultacie smartfony, jakie znamy dzisiaj, nie były opłacalną koncepcją przy użyciu tradycyjnej architektury obliczeniowej.
Co to jest procesor ARM?
Aby sprostać tym wyzwaniom, producenci zdecydowali się zastąpić architekturę procesorów desktopowych czymś lepiej przystosowanym do komputerów przenośnych. Procesory ARM są idealnym wyborem, ponieważ wykorzystują uproszczoną, mniej energochłonną metodę przetwarzania. Jest to reprezentowane w nazwie ARM, co oznacza zaawansowaną maszynę RISC.
Rozszerzenie inicjalizmu ujawnia inny, RISC lub zredukowane przetwarzanie zestawu instrukcji. Co mylące, RISC nie jest samą technologią. Zamiast tego jest to ideologia projektowania. Procesory ARM są zaprojektowane tak, aby były jak najbardziej wydajne, akceptując tylko instrukcje, które można wykonać w jednym cyklu pamięci. Typowym procesem dla procesorów jest pobieranie, dekodowanie i wykonywanie instrukcji.
Jednostki RISC wykorzystują architekturę 32-bitową, standard w dużej mierze wycofany z komputerów stacjonarnych. Ogranicza to ilość informacji, które można przetworzyć w funkcji fetch-decode-execute.
Na przykład komputery z systemem Windows powszechnie używają obecnie architektury 64-bitowej. Dzięki temu system operacyjny ma dostęp do większej mocy obliczeniowej, co zapewnia lepsze wrażenia. Jeśli interesuje Cię, jak to wpływa na Twój komputer, spójrz na różnice między 32-bitowym a 64-bitowym systemem Windows .
Jak działają procesory ARM?
Może to brzmieć tak, jakby procesory RISC, a więc jednostki ARM, były krokiem wstecz. Na przykład RISC został pierwotnie opracowany w latach 80., ale nie wywarł wpływu na rynek. Jednak ARM Holdings, firma zajmująca się procesorami ARM, opracowała skompresowany format instrukcji.
Pomimo przetwarzania tylko jednego zestawu instrukcji w jednym cyklu pamięci, instrukcje mogą być dłuższe i bardziej złożone niż tradycyjne urządzenia RISC. Chociaż wciąż są ograniczone w porównaniu do ich stacjonarnych odpowiedników, nie oczekujemy, że nasze smartfony lub tablety osiągną ten sam poziom wydajności.
Początkowe projekty RISC wykorzystywały architekturę 32-bitową, ale od 2011 roku ARM Holdings uwzględnia w swoich projektach obsługę 64-bitową. Byłoby to nieosiągalne z samym RISC i jest możliwe tylko dzięki architekturze zestawu instrukcji firmy. Projekt techniczny procesorów ARM upraszcza również produkcję i projektowanie fizyczne.
Mniejsza złożoność jednostek RISC oznacza, że wymagają one mniej tranzystorów na chipie. Ogólnie rzecz biorąc, więcej tranzystorów oznacza większe zapotrzebowanie na moc i wyższą produkcję, a co za tym idzie koszt detaliczny. Z tego powodu procesory ARM są zazwyczaj tańsze niż tradycyjne procesory do komputerów stacjonarnych.
Zastosowania dla procesorów ARM
Ponieważ procesory ARM łączą w sobie wysokowydajne projekty RISC, niższe koszty produkcji i mniejsze zużycie energii, są idealne do urządzeń przenośnych, takich jak smartfony, tablety, a nawet niektóre laptopy. Jednak omawianie procesorów ARM jako kolektywu może być wyzwaniem.
ARM Holdings nie produkuje samodzielnie żadnych procesorów. Zamiast tego firma opracowuje technologię, opracowuje standard instrukcji, a następnie udziela licencji na te projekty innym producentom. Dlatego istnieje tak wiele wariantów procesorów ARM i każdy z nich wydaje się działać inaczej.
Producenci sprzętu płacą firmie ARM Holdings za podstawową technologię, a następnie dostosowują ją do swoich potrzeb, wymagań oprogramowania i konstrukcji sprzętu. W rezultacie wiele produktów zawiera procesory ARM. Jednak trudno jest je ze sobą porównywać, tak jak w przypadku procesorów Intela.
Sprawę dodatkowo komplikuje fakt, że oprogramowanie musi być zaprojektowane specjalnie dla sprzętu ARM i dlatego nie jest kompatybilne ani interoperacyjne z innymi architekturami. Różnice operacyjne między procesorami ARM i komputerami stacjonarnymi są jednym z głównych czynników powodujących, że Twój telefon działa wolniej niż komputer stacjonarny.
To powiedziawszy, ponieważ są wydajne i tanie, na niektórych laptopach można znaleźć procesory ARM. Warto zauważyć, że wiele Chromebooków korzysta z procesorów ARM. Ponieważ na Chromebookach działa Chrome OS, system operacyjny o niskich zasobach, oparty na przeglądarce internetowej Chrome, produkty ARM są idealnym wyborem.
Przyszłość informatyki
To dzięki procesowi ARM Holdings nasze telefony są lekkie, przenośne, wydajne i niedrogie. Bez innowacji we wdrażaniu RISC nie jest jasne, czy przetwarzanie mobilne byłoby możliwe, jak to dzisiaj uznajemy.
Pomimo tego, że swoją markę zawdzięczają smartfonom i tabletom, procesory ARM są również dostępne w tanich laptopach, takich jak Chromebooki. Jeśli nie znasz systemu operacyjnego Google na komputery, sprawdź nasz przewodnik po Chromebookach dla początkujących .
Udział Udział Ćwierkać E-mail 5 wskazówek, jak doładować swoje maszyny VirtualBox LinuxMasz dość słabej wydajności oferowanej przez maszyny wirtualne? Oto, co powinieneś zrobić, aby zwiększyć wydajność VirtualBox.
Czytaj dalej Powiązane tematy- Wyjaśnienie technologii
- procesor
- Intel
- Procesor AMD
- Procesor komputerowy
James jest redaktorem przewodników dla kupujących MakeUseOf i niezależnym pisarzem, który sprawia, że technologia jest dostępna i bezpieczna dla wszystkich. Duże zainteresowanie zrównoważonym rozwojem, podróżami, muzyką i zdrowiem psychicznym. Licencjat z inżynierii mechanicznej na Uniwersytecie Surrey. Znaleziony również w PoTS Jots piszący o przewlekłej chorobie.
jak zrestartować mojego MacBooka Pro?Więcej od Jamesa Frew
Zapisz się do naszego newslettera
Dołącz do naszego newslettera, aby otrzymywać porady techniczne, recenzje, bezpłatne e-booki i ekskluzywne oferty!
Kliknij tutaj, aby zasubskrybować