Wat is een ARM-processor? Alles wat u moet weten

Advertentie

Als je enige aandacht hebt besteed aan smartphones en tablets, heb je waarschijnlijk gehoord van de term 'ARM' die wordt gebruikt om naar de hardware binnenin te verwijzen. Het wordt links en rechts rondgeslingerd, vaak als onderscheidingspunt van laptops en desktops, die Intel x86 gebruiken.

Maar wat is ARM precies? Een processorarchitectuur? Een merk hardware? Of iets anders? Dat wordt zelden uitgelegd. Laten we de verwarring doorbreken en naar de basis gaan. Maar voordat je het doet, wil je misschien even opfrissen de basis van een CPU Wat is een CPU en wat doet deze?Computerafkortingen zijn verwarrend. Wat is een CPU eigenlijk? En heb ik een quad- of dual-core processor nodig? Hoe zit het met AMD of Intel? We zijn hier om het verschil uit te leggen! Lees verder .

De sleutel tot ARM is RISC

ARM is een acroniem dat staat voor Advanced RISC Machine. In de naam staat een ander acroniem (ja, geneste acroniemen!) Dat staat voor Reduced Instruction Set Computing.

RISC is in zijn breedste vorm een ​​ontwerpfilosofie voor verwerkers. Het komt voort uit de overtuiging dat een processor met een relatief eenvoudige instructieset efficiënter zal zijn dan een processor die complexer is. De term kwam oorspronkelijk in de jaren tachtig in gebruik met een onderzoeksproject genaamd

Berkeley RISC die de mogelijkheden van deze ontwerpbenadering onderzocht en vervolgens processors creëerde op basis daarvan.

Alle ARM-processors worden beschouwd als RISC-ontwerpen, maar dit betekent niet veel omdat RISC zelf simpelweg een ontwerpbenadering is in plaats van een technologische standaard of processorarchitectuur. Toch is een basiskennis van RISC ARM correct.

ARM's basisprincipes

ARM noemt zichzelf een architectuur, wat een misverstand kan veroorzaken in vergelijking met Intel. Intel geeft elk nieuw chipontwerp zijn eigen unieke code en praat erover als een nieuwe architectuur - zelfs als er vaak veel overeenkomsten zijn en ze allemaal dezelfde instructieset gebruiken (x86). ARM daarentegen behandelt zijn ontwerpen als een ononderbroken familie. Updates maken nog steeds deel uit van de ARM-architectuur. Ze hebben zojuist een nieuw versienummer gekregen.

Het kenmerk dat het meest relevant is voor consumenten is niet de microarchitectuur (het fysieke ontwerp van de chip), maar de instructieset. De instructieset is de basisset van mogelijkheden en functies die een processor aan software ter beschikking stelt. Het bepaalt welke rekenkunde kan worden gebruikt, hoe cache moet worden toegewezen en in welke volgorde instructies moeten worden uitgevoerd. Software die is ontworpen voor de ene instructieset, kan niet worden gebruikt op een andere, tenzij deze is herzien.

Microarchitecturen en instructiesets kunnen niet worden gescheiden omdat de architectuur een fysieke uitdrukking is van de instructieset. Daarom zijn ARM-gebaseerde processors doorgaans klein, efficiënt en relatief traag. De eenvoudige instructieset vereist een klein, eenvoudig ontwerp met minder transistors. Transistors verbruiken stroom en vergroten de matrijs (wat de productiekosten verhoogt), dus het hebben van zo min mogelijk is ideaal bij het selecteren van een processor voor een smartphone of tablet.

ARM's zaken zijn anders

Praten over ARM-processors als geheel kan moeilijk zijn omdat er zoveel beschikbaar zijn en hun prestaties variëren. Het is contra-intuïtief. Hoe kan Apple ARM-processors hebben die sneller zijn dan de concurrentie wanneer ze dezelfde architectuur gebruiken?

Dit komt door hoe ARM Holdings, het bedrijf dat verantwoordelijk is voor ARM, zaken doet. ARM Holdings is slechts een designbedrijf. Ze beheren de instructieset en ontwerpen nieuwe versies van de kernarchitectuur en geven deze vervolgens in licentie aan andere bedrijven. Die bedrijven kunnen het vervolgens verbeteren en koppelen met alle hardware die geschikt lijkt.

Het helpt om te begrijpen dat ARM's kernarchitectuur Wat is een processorkern? [MakeUseOf Explains]Elke computer heeft een processor, of het nu gaat om een ​​kleine efficiëntieprofessional of een krachtige krachtpatser, anders zou hij niet kunnen functioneren. Natuurlijk de processor, ook wel de CPU of Central Processing genoemd ... Lees verder is slechts een processor. Het kan geen draadloze connectiviteit aan. Het kan geen afbeeldingen verwerken. Het werkt niet USB USB 3.0: alles wat u moet wetenUSB 3.0 verslaat USB 2.0 op zoveel manieren. Hier is alles wat u moet weten over waarom u altijd waar mogelijk USB 3.x moet kiezen. Lees verder of andere vormen van bekabelde connectiviteit. Dat alles is de verantwoordelijkheid van andere hardware-licentiehouders die de architectuur koppelen.

Daarom zijn er zoveel varianten van ARM op de markt en presteren ze anders. Apple heeft een volledige technische staf in huis die aan zijn ARM-processors werkt. Andere bedrijven, zoals Qualcomm en Texas Instruments, treden op als tussenpersonen. Ze nemen de ARM-architectuur, koppelen deze aan een verscheidenheid aan hardware en verkopen deze vervolgens opnieuw als een "systeem-op-een-chip" voor smartphones en tablets.

Wat betekent ARM voor consumenten

Voor een consument kan ARM worden gezien als een ecosysteem. Software ontworpen voor ARM werkt alleen op ARM. Windows RT Wat is het verschil tussen Windows 8 en Windows RT? [MakeUseOf Explains]Nu de Surface-tablet een paar weken geleden werd aangekondigd en de definitieve release van Windows 8 steeds dichterbij komt, zullen sommige mensen begrijpelijkerwijs in de war raken over de verschillende beschikbare versies. Ik ben hier om te... Lees verder apps werken bijvoorbeeld niet op een pc met Windows 8. Er moeten wijzigingen in een programma worden aangebracht om van ARM naar x86 te springen.

Besturingssystemen die op één ARM-apparaat werken, zouden op andere moeten werken. Dit is de reden waarom er zoveel Android-aanpassingen zijn en waarom Android mogelijk op tablets van HP en BlackBerry kan worden geladen. Apple knoeit echter een beetje met het ecosysteem, omdat de broncode van iOS niet beschikbaar is. Het is bijna onmogelijk om iOS naar andere ARM-apparaten over te zetten.

ARM betekent ook een lager stroomverbruik en lagere prestaties in vergelijking met x86. Dit staat echter niet vast, omdat beide architecturen in de loop van de tijd veranderen. Intel werkt er hard aan om versies van zijn processors te maken met een extreem laag stroomverbruik. En ARM Holdings werkt hard om de prestaties van haar ontwerpen te verbeteren.

Zal ARM in uw pc zitten?

Er zijn een paar pogingen ondernomen om traditionele apparaten met ARM-processors te verkopen die zo werken traditionele pc's. Motorola verkocht een toetsenborddock voor de Atrix-smartphone en adverteerde het als een laptop vervanging. ASUS verkoopt een reeks Android-tablets met toetsenborddocks. En Samsung verkoopt nu een Chromebook Wat is een Chromebook?Wat is een Chromebook? Waar is een Chromebook goed voor? Hoe verhoudt een Chromebook zich tot een laptop? We beantwoorden deze en meer. Lees verder dat draait op ARM.

Dergelijke pogingen zijn een voorafschaduwing van een potentiële storm rondom ARM, maar het is onmogelijk om het pad en de intensiteit van de storm te voorspellen. De huidige ARM-architecturen liggen aanzienlijk achter op de prestaties van de traagste processors van Intel (laat staan ​​de mainstream-lijn van Core-processors). Nvidia zegt dat het werkt aan een processor met ARM's architectuur die zal concurreren met Intel, maar het is niet duidelijk hoe dit wordt bereikt of wanneer een afgewerkt product mogelijk wordt uitgebracht.

Voorlopig blijft de potentiële bedreiging van ARM een donkere wolk aan de horizon van de potentiële pc-ruimte. Het ziet er dreigend uit, maar een concrete dreiging moet zich nog manifesteren. Is ARM een angstaanjagende storm of gewoon een paar schaduwwolken die uiteindelijk zullen verdwijnen? Dat valt nog maar te bezien.