Meniul
AcasăInternet

Arhitectura ARM. În lupta pentru piața PC-urilor. Procesor ARM Cortex A7: caracteristici și recenzii

Termenul arhitectură procesor nu are o explicație stabilă. În esență, arhitectura include o combinație de: microarhitecturi, care includ părțile principale ale procesorului și modul în care acestea interacționează între ele; un set de instrucțiuni, de la modelul de execuție până la formate de date și microcod.


Dacă luăm în considerare arhitectura procesorului din partea hardware a PC-ului, vom vedea set specific caracteristici cărora le corespunde o anumită familie de procesoare, cu alte cuvinte, designul lor intern. Din partea programatorilor, arhitectura reprezintă un set anumite comenzi, structura și modul lor de utilizare.


Una dintre cele mai populare arhitecturi mobile pe acest moment este ARM, dezvoltat de ARM Limited. Alte companii pur și simplu licențiază tehnologia ARM și își lansează procesoarele pe baza acestei licențe, acestea includ Qualcomm, Nvidia cu cipurile lor Tegra, binecunoscutul Mediatek, cipurile de la Apple și, desigur, Samsung cu Exynos.


A doua arhitectură ca importanță poate fi considerată arhitectura x86, a cărei dezvoltare este responsabilă cel puțin firma faimoasa Intel. Până recent, această arhitectură a fost folosit extrem de rar și apoi doar pe dispozitive de buget, dar cu timpul a început să câștige popularitate și acum își ocupă nișa pe piață procesoare mobile.


De fapt, utilizatorul mediu nu va observa diferența de la utilizarea smartphone-urilor/tabletelor pe diferite arhitecturi și acest lucru nu este surprinzător, Android se adaptează la orice mediu și funcționează perfect pe toate arhitecturile. Singurul dezavantaj este incompatibilitatea aplicațiilor/jocurilor individuale adaptate pentru anumite arhitecturi.

Cum diferă procesoarele bazate pe arhitecturi ARM de X86?

În primul rând, este de remarcat setul de instrucțiuni redus din ARM, ceea ce duce la o reducere semnificativă a consumului de energie al procesoarelor construite pe această arhitectură. Acest lucru afectează și numărul de tranzistori, dintre care sunt mult mai puțini în orice cip ARM decât în ​​procesoarele cu arhitectură X86. Cipurile ARM sunt concepute pentru a calcula numai numere întregi, în timp ce X86, la rândul său, se mândrește cu capacitatea de a procesa numere în virgulă mobilă. Cu alte cuvinte, ARM „știe” mult mai puține comenzi decât X86, care, la rândul său, se referă atât la avantajele, cât și la dezavantajele acestei arhitecturi. Tendința de creștere a performanței și a popularității procesoarelor ARM a trecut anul trecut incredibil de înalți, în curând vor putea depăși standardul X86. Un factor important este suportul pentru instrucțiunile RISC pe ambele arhitecturi, care vă permite să utilizați absolut toate sistemele de operare, de la Android la Windows Phone.

Bună ziua iubiții noștri cititori. Astăzi vă vom vorbi despre arhitectura procesorului Cortex a53.

Nici nu-ți dai seama câte dintre gadgeturile tale funcționează datorită acestui procesor. Puțini oameni știu despre caracteristicile nucleelor ​​tehnologice și despre ce le deosebește unul de celălalt. În acest articol veți afla despre caracteristicile unui anumit Cortex a53 popular.

Caracteristici

Aceste procesoare pot avea de la 1 la 8 nuclee, un sistem de memorie L1 și un cache L2 partajat. Pentru a înțelege ce diferențiază componenta principală a aproape tuturor echipamentelor acestui model de altele, trebuie să cunoașteți avantajele sale:

  • Performanță ridicată (suporta o gamă largă de aplicatii mobile, DTV, vehicule aerospațiale, spații de depozitare și alte echipamente similare);
  • Arhitectură Army8-A de înaltă calitate pentru design-uri de sine stătătoare nivel de intrare;
  • Universalitate (poate fi asociat cu orice procesor, cum ar fi Cortex-A72, Cortex-A57 și altele);
  • Un produs de calitate cu o capacitate mare de incarcare.

Acestea sunt principalele punctele forte a acestui produs, cu toate acestea, nu toate avantajele sale. Nucleul acestui brand îndeplinește multe funcții:

  • Suportă până la 64 de biți și cele mai recente versiuni de arhitectură;
  • tehnologia de securitate TrustZone;
  • extensii DSP și SIMD;
  • Transportor în 8 trepte cu două ieșiri și număr întreg îmbunătățit;
  • Poate funcționa la frecvențe de la 1,5 GHz;
  • Suport pentru virtualizarea hardware.

Acest set standard funcțiile acestei componente tehnice, cu toate acestea, acestea nu sunt toate funcțiile pe care le îndeplinește acest mecanism complex.

Unde este cel mai des folosit?

Procesoare de acest tip găsit nu numai în smartphone-urile de gamă medie ( xiaomi redmi 4, Redmi 3s, Meizu m3/m5 Note etc.), precum și în următoarele tehnologii:

  • Inginerie aerospațială;
  • Net;
  • Stocare a datelor ( tip HDD,SDD);
  • Sistem de infotainment auto;

Caracteristici suplimentare

  • Conducta, care este responsabilă pentru un consum redus de energie;
  • Înalt debitului, care vă permite să executați mai multe comenzi simultan;
  • Funcții avansate de economisire a energiei.

Procesorul este asociat cu IP-uri diferite

Această tehnică este utilizată în SoC-uri, precum și în tehnologiile Arm, IP grafică, IP de sistem și IP fizică. Vă oferim lista plina instrumente în care nucleul acestui brand poate fi folosit :

  • Mali-T860/Mali-T880;
  • Mali-DP550;
  • Mali-V550;
  • CoreLink;
  • Controler de memorie;
  • Controler de întrerupere;
  • Studio de dezvoltare DS-5;
  • compilator ARM;
  • Placi de dezvoltare;
  • Modele rapide.

Există 2 tipuri de procesoare Cortex a53:

  • AArch64 – vă permite să instalați și să utilizați aplicații pe 64 de biți;
  • AArch32 – face posibilă utilizarea numai aplicațiile existente Armv7-A.

De ce aveți nevoie de toate aceste informații tehnice?

Dacă nu înțelegeți nimic despre tehnologie și caracteristici, atunci mai mult în cuvinte simple Cortex a53 oferă performanțe mult mai mari decât predecesorii săi, cu niveluri mai ridicate de eficiență energetică. Performanța de bază este chiar mai mare decât cea a mărcii Cortex-A7, care se găsește pe multe smartphone-uri populare.

Arhitectura Armv8-A este cea care determină funcționalitatea tehnologiilor. Această marcă de nucleu are procesare de date pe 64 de biți, adresare virtuală extinsă și registre pe 64 de biți scop general. Toate aceste caracteristici au făcut ca acest procesor să fie primul care a fost conceput special pentru a oferi procesare pe 64 de biți eficientă din punct de vedere energetic.

Deci intelegi asta Procesor Cortex a53 este exact componenta tehnică care nu trebuie sărită atunci când alegeți o tehnică. Dacă smartphone-ul dvs. are un astfel de procesor care utilizează această arhitectură, nu trebuie să vă faceți griji că rămâneți fără memorie sau descărcare rapidă telefon. Toate aceste probleme sunt în trecut.

Sperăm că articolul nostru v-a fost de folos. Dacă da, abonați-vă la grupurile noastre la în rețelele socialeși rămâneți pe fază pentru articole noi care vă pot fi utile și pentru dvs. Nu uita de canalul nostru de pe YouTube.

A fost un site cu tine


Procesoare ARM - ce sunt și cu ce sunt folosite. Apariția pe piață a procesoarelor mobile de înaltă performanță a devenit în multe privințe o adevărată descoperire revoluționară. Putem spune că pentru prima dată arhitectura x86 are un concurent semnificativ, care, deși în stadiile incipiente a ocupat doar o nișă învecinată, începe deja să înlocuiască serios poziția de longeviv lider al industriei computerelor.

Dar care este diferența? Ce este arhitectura ARM și prin ce diferă de x86? Acesta din urmă, folosit la procesoarele Intel și AMD, folosește un set de instrucțiuni CISC. Procesarea bazată pe acestea este foarte funcțională, deschide oportunități pentru programatori și dezvoltatori de hardware, dar necesită o cantitate considerabilă de resurse energetice. Esența CISC, aproximativ vorbind, este că fiecare comandă primită este decodificată în cel mai simplu element si abia atunci este procesata.

Cu ARM este diferit. Funcționează pe baza comenzilor RISC, care conțin deja un set gata făcut de elemente simple. Acest lucru reduce flexibilitatea procesorului, dar viteza de procesare a datelor crește semnificativ și, în consecință, reduce consumul de energie al unui astfel de procesor.

Prin urmare, se dovedește că x86 este o arhitectură universală potrivită pentru rezolvarea multor probleme, în timp ce ARM necesită hardware mai fin, iar capacitățile unei astfel de arhitecturi sunt ceva mai limitate. Cu toate acestea, capacitățile ARM devin din ce în ce mai extinse. Deja acum astfel de procesoare sunt potrivite pentru standard munca de birou, redarea conținutului media, navigarea pe internet.

ARM se dezvoltă rapid, ceea ce este facilitat de faptul că zeci de mărci competitive lucrează la această tehnologie de franciză, în timp ce doar două corporații lucrează la arhitectura x86, ai căror reprezentanți spun aproape direct că există stagnare în segment... și Nu poți spune același lucru despre ARM.

Vorbind despre ce sunt cipurile ARM, merită remarcat un aspect precum complexitatea modernului oferit. sisteme mobile. ARM nu este doar un procesor. De regulă, acesta include: controler memorie cu acces aleator, accelerator grafic, decodor video, codec audio și module opționale comunicații fără fir. Un astfel de sistem se numește single-chip. Cu alte cuvinte, ARM este un cip pe un cip.

Astăzi, ARM are mai multe generații de procesoare:

ARM9. Cipsele ARM9 pot ajunge frecvența ceasului 400 MHz. Aceste cipuri sunt învechite, dar sunt încă la cerere. De exemplu, în routere wirelessși terminale de plată. Kit comenzi simple Acest cip vă permite să rulați cu ușurință multe aplicații Java.

ARM11. Procesoarele ARM11 se laudă cu mai mult Set complet comenzi simple care își extind funcționalitatea și viteze mari de ceas (până la 1 GHz). Datorită consumului redus de energie și a costurilor reduse, cipurile ARM11 sunt încă folosite în smartphone-urile entry-level.

ARMv7. Cipurile cu arhitectură ARM modernă aparțin familiei ARMv7, reprezentanții de vârf ale cărora au atins deja opt nuclee și o viteză de ceas de peste 2 GHz. Miezurile de procesor dezvoltate direct de ARM Limited aparțin liniei Cortex și majoritatea producătorilor de sisteme cu un singur cip le folosesc fără modificări semnificative.

ARM Cortex-A8. Din punct de vedere istoric, primul nucleu de procesor al familiei ARMv7 a fost Cortex-A8, care a stat la baza unor astfel de renumite SoC-uri ale vremurilor sale precum Apple A4 (iPhone 4 și iPad) și Samsung Hummingbird ( Samsung Galaxy S și Galaxy Tab). Arată aproximativ de două ori mai mult performanta ridicata comparativ cu precedentul ARM11 și, din păcate, un consum mai mare de energie, ceea ce face ca acest cip să fie acum extrem de nepopular.

ARM Cortex-A9. După Cortex-A8, ARM Limited a introdus o nouă generație de cipuri - Cortex-A9, care este acum cel mai comun și ocupă o nișă de preț mediu. Performanța nucleelor ​​Cortex-A9 a crescut de aproximativ trei ori în comparație cu Cortex-A8 și este, de asemenea, posibil să combinați două sau chiar patru dintre ele pe un singur cip.

ARM Cortex-A5 și Cortex-A7. La proiectarea nucleelor ​​procesoarelor Cortex-A5 și Cortex-A7, ARM Limited a urmărit același obiectiv - de a atinge un compromis între consumul minim de energie al ARM11 și performanța acceptabilă a Cortex-A8. Nu au uitat de posibilitatea de a combina două sau patru nuclee - cipurile multi-core Cortex-A5 și Cortex-A7 apar treptat la vânzare (Qualcomm MSM8625 și MTK 6589).

ARM Cortex-A15. Miezuri de procesor Cortex-A15 a devenit o continuare logică a lui Cortex-A9 - ca urmare, cipurile de arhitectură ARM au reușit pentru prima dată în istorie să se compare aproximativ în performanță cu Intel Atom, iar acesta este deja un mare succes. Nu degeaba asta Canonical Cerințe de sistem la versiunea OS Ubuntu Touch indicat cu multitasking complet procesor dual core ARM Cortex-A15 sau Intel Atom similar.

Chipsuri BRAŢ Un viitor grozav vă așteaptă. Numărul de comenzi, frecvența de operare, numărul de nuclee cresc activ, iar consumul de energie continuă să rămână scăzut. În viitor, cipurile ARM vor deveni potrivite pentru multitasking la scară largă, caracteristic în prezent doar sistemelor x86. Cu toate acestea, chiar și în condițiile actualului vector de dezvoltare, este prea devreme să spunem că segmentul de electronice de larg consum va trece complet la cipurile ARM. Și punctul aici, în primul rând, este prețul. Preț cipuri mobile crește exponențial, în timp ce prețul x86 continuă să scadă. Este factorul preț, împreună cu diferența de funcționalitate, care va fi oarecum depășit, și există o prognoză complet de înțeles că sistemele ARM dezvoltate nu vor câștiga curând o victorie necondiționată în cursa pentru consumatorii lor...

Acest articol va discuta despre arhitectura procesorului.. Produsele semiconductoare bazate pe acesta pot fi găsite în smartphone-uri, routere, tablete și altele. dispozitive mobile, unde până de curând ocupa o poziție de lider pe acest segment de piață. Acum este înlocuit treptat de soluții de procesoare mai noi și mai proaspete.

Scurte informații despre compania ARM

Istoria ARM datează din 1990, când a fost fondată de Robin Saxby. Baza pentru crearea sa a fost o nouă arhitectură de microprocesor. Dacă înainte de aceasta pozițiile dominante pe piața CPU erau ocupate de x86 sau CISC, atunci după formarea acestei companii alternativă demnă sub forma RISC. În primul caz, execuția codului programului a fost redusă la 4 etape:

    Primirea instrucțiunilor mașinii.

    Efectuați conversia microcodului.

    Primirea microinstrucțiunilor.

    Execuția pas cu pas a microinstrucțiunilor.

DESPRE ideea de bază a arhitecturiiRISC a fost că procesarea codului programului poate fi redusă la 2 etape:

    Chitanță RISC- instrucțiuni.

    Tratament RISC- instrucțiuni.

LA Atât în ​​primul cât și în al doilea caz există atât avantaje, cât și dezavantaje semnificative. x86 a câștigat cu succes piata calculatoarelor, ARISC ( inclusiv, introdus în 2011) - piața dispozitivelor mobile.

Istoria arhitecturii Cortex A7. Caracteristici cheie

Baza pentru „Cortex A7” a fost „Cortex A8”. Ideea principală a dezvoltatorilor în în acest caz, a fost de a crește productivitatea și de a îmbunătăți semnificativ eficiența energetică soluție de procesor. Acesta este exact ceea ce inginerii ARM au realizat în cele din urmă. O altă caracteristică importantă în acest caz a fost că a devenit posibilă crearea de procesoare cu tehnologie big.LITTLE. Adică, cristalul semiconductor ar putea include 2 module de calcul. Unul dintre ele era menit să rezolve cel mai mult sarcini simple cu un consum minim de energie și, de regulă, nucleele Cortex A7 au jucat acest rol. Al doilea era destinat să ruleze cel mai complex software și se baza pe unitățile de calcul Cortex A15 sau Cortex A17. Oficial, „Cortex A7” a fost prezentat, după cum sa menționat mai devreme, în 2011. Ei bine, primul procesor ARM Cortex A7 a fost lansat un an mai târziu, adică în 2012.

Tehnologia de producție

Inițial, produsele semiconductoare bazate pe A7 au fost produse conform standardelor de tehnologie de 65 nm. Acum această tehnologie este iremediabil depășită. Ulterior, încă două generații de procesoare A7 au fost lansate conform standardelor de toleranță de 40 nm și 32 nm. Dar acum au devenit irelevante. Cele mai recente modele de CPU bazate pe această arhitectură sunt deja fabricate la standarde de 28 nm, iar acestea sunt cele care se mai găsesc la vânzare. Este puțin probabil să se aștepte o tranziție ulterioară la altele mai noi, cu noi standarde de toleranță și arhitectură învechită. Cipurile pe bază de A7 sunt acum cele mai populare segment de buget piața de dispozitive mobile și acestea sunt înlocuite treptat de gadgeturi bazate pe A53, care, cu aproape aceiași parametri de eficiență energetică, are mai mult nivel inalt viteză.

Arhitectura de bază a microprocesorului

1, 2, 4 sau 8 nuclee pot fi incluse în procesoarele bazate pe ARM Cortex A7. Caracteristici procesoarele din ultimul caz indică faptul că cipul constă în esență din 2 clustere de 4 nuclee.Timp de 2-3 ani, produsele cu procesoare entry-level au fost bazate pe cipuri cu 1 sau 2 module de calcul. Nivel mediu ocupat de soluţii cu 4 nuclee. Ei bine, segmentul premium era pentru cipuri cu 8 nuclee. Fiecare nucleu de microprocesor bazat pe această arhitectură a inclus următoarele module:

    B unitate de procesare în virgulă mobilă (FPU).

    Cache de nivel 1.

    bloc NEONpentru a optimiza performanța procesorului.

    Modul de calculARMv7.

Au fost și următoarele componente comune pentru toate nucleele din procesor:

    Bani gheata L2.

    Unitatea de control de bază CoreSight.

    Controler de magistrală de control de date AMBA cu capacitate de 128 de biți.

Frecvențe posibile

Frecvența maximă de ceas pentru o anumită arhitectură de microprocesor poate varia de la 600 MHz la 3 GHz. De asemenea, trebuie remarcat faptul că acest parametru, care indică impactul maxim asupra performanței sistem de calcul, schimbări. În plus, frecvența este influențată de trei factori simultan:

    Nivelul de complexitate al problemei care se rezolvă.

    Gradul de optimizare software pentru multithreading.

    Valoarea curentă a temperaturii cristalului semiconductor.

    Ca exemplu, luați în considerare algoritmul de operare al cipului MT6582, care se bazează pe A7 și include 4 unități de calcul, a căror frecvență variază de la 600 MHz la 1,3 GHz. În modul inactiv, acest procesor poate avea o singură unitate de calcul și funcționează la cea mai mică frecvență posibilă de 600 MHz. O situație similară va apărea atunci când o aplicație simplă este lansată pe un gadget mobil. Dar când pe lista de sarcini apare o jucărie intensivă în resurse optimizată pentru multi-threading, toate cele 4 blocuri de procesare a codului de program la o frecvență de 1,3 GHz vor începe automat să funcționeze. Pe măsură ce procesorul se încălzește, cele mai fierbinți nuclee își vor reduce viteza de ceas sau chiar se vor opri. Pe de o parte, această abordare asigură eficiența energetică și, pe de altă parte, un nivel acceptabil de performanță a cipului.

    Memorie cache

    Doar 2 niveluri de cache sunt furnizate în ARM Cortex A7. Caracteristici cristalul semiconductor, la rândul său, indică faptul că primul nivel în obligatoriuîmpărțit în 2 jumătăți egale. Unul din eiar trebui să stocheze date, iar celălalt - instrucțiuni. Marimea totala cache la nivelul 1conform specificațiilor pot fi egale 64 KB. Ca rezultat, obținem 32 KB pentru date și 32 KB pentru cod.Cache-ul de al 2-lea nivel se va bloca în acest caz e din model specific CPU. Cel mai mic volum al său poate fi de 0 MB (adică, absent), iar cel mai mare poate fi de 4 MB.

    Controler RAM. Caracteristicile sale

    Orice procesor ARM Cortex A7 vine cu un controler RAM încorporat. Caracteristicile planului tehnic indică faptul că este proiectat să funcționeze împreună cu RAM standard LPDDR3. Frecvențele de memorie de operare recomandate în acest caz sunt 1066 MHz sau 1333 MHz. Dimensiunea maximă a RAM care poate fi găsită în practică pentru acest model de cip este de 2 GB.

    Grafică integrată

    După cum era de așteptat, aceste dispozitive cu microprocesor au un integrat subsistem grafic. Producătorul ARM recomandă utilizarea în combinație cu acest procesor placă grafică propria dezvoltare Mali-400MP2. Dar performanța sa de cele mai multe ori nu este suficientă pentru a debloca potențialul unui dispozitiv cu microprocesor. Prin urmare, dezvoltatorii de cipuri folosesc adaptoare mai puternice în combinație cu acest cip, de exemplu, Power VR6200.

    Caracteristici software

    Trei tipuri de sisteme de operare sunt vizate de procesoarele ARM:

      Android de la gigantul de căutare Google.

      iOS de la APPLE.

      Windows Mobile de la Microsoft.

    Orice altceva este sistemic software nu s-a răspândit încă. După cum ați putea ghici, cea mai mare cotă de piață pentru un astfel de software este ocupată de Android. Acest sistem are un simplu și interfață clară iar dispozitivele entry-level bazate pe acesta sunt foarte, foarte accesibile. Până la versiunea 4.4 inclusiv, era pe 32 de biți, iar cu 5.0 a început să accepte calculul pe 64 de biți. Acest sistem de operare rulează cu succes pe orice familie de procesoare Arhitecturi RISC, inclusiv ARM Cortex A7. Meniul de inginerie- acesta este altul caracteristică importantă dat programul sistemului. Cu ajutorul acestuia, puteți reconfigura în mod semnificativ capacitățile sistemului de operare. Acest meniu poate fi accesat folosind un cod care este individual pentru fiecare model de CPU.

    O altă caracteristică importantă a acestui sistem de operare este instalarea tuturor posibile actualizări automat. Prin urmare, chiar și noi funcții pot apărea pe cipurile din familia ARM Cortex A7. Firmware-ul le poate adăuga. Al doilea sistem este destinat gadgeturilor mobile de la APPLE. Astfel de dispozitive ocupă în principal segmentul premium și au niveluri corespunzătoare de performanță și cost. Cel mai recent sistem de operare, Windows Mobile, nu a devenit încă răspândit. Există dispozitive bazate pe acesta în orice segment de gadgeturi mobile, dar cantitatea mică de aplicații software în acest caz este un factor limitativ pentru răspândirea acestuia.

    Modele de procesoare

    Cele mai accesibile și mai puțin productive în acest caz sunt cipurile cu 1 nucleu. Cel mai utilizat dintre ele este MT6571 de la MediaTek. Cu un pas mai sus sunt procesoarele dual-core ARM Cortex A7 Dual Core. Un exemplu este MT6572 de la același producător. Un nivel și mai mare de performanță a fost oferit de Cu patru nuclee ARM Cortex A7. Cel mai popular cip din această familie este MT6582, care poate fi găsit acum chiar și în gadgeturile mobile entry-level. Ei bine, cel mai înalt nivel de performanță a fost oferit de 8-core unități centrale de procesare, căruia îi aparținea MT6595.

    Perspective de dezvoltare ulterioară

    Puteți găsi în continuare dispozitive mobile pe rafturile magazinelor care se bazează pe un dispozitiv cu procesor semiconductor bazat pe 4X ARM Cortex A7. Acestea sunt MT6580, MT6582 și Snapdragon 200. Toate aceste cipuri includ 4 unități de calcul și au un nivel excelent de eficiență energetică. De asemenea, costul în acest caz este foarte, foarte modest. Dar inca vremuri mai bune această arhitectură cu microprocesor este deja în urmă. Vârful vânzărilor de produse bazate pe acesta a scăzut în 2013-2014, când practic nu exista nicio alternativă la acesta pe piața gadgeturilor mobile. Și în acest caz despre care vorbim atât despre dispozitivele de buget cu 1 sau 2 module de calcul, cât și despre gadgeturile emblematice cu un procesor cu 8 nuclee. În prezent, este înlocuit treptat de pe piață cu Cortex A53, care este în esență o versiune modificată pe 64 de biți a lui A7. În același timp, a păstrat în totalitate principalele avantaje ale predecesorului său, iar viitorul îi aparține cu siguranță.

    Opinia experților și a utilizatorilor. Recenzii reale ale cipurilor bazate pe această arhitectură. Avantaje și dezavantaje

    Desigur, un eveniment semnificativ pentru lumea dispozitivelor mobile a fost apariția arhitecturii dispozitivelor cu microprocesor ARM Cortex A7. Cea mai bună dovadă a acestui lucru este că dispozitivele bazate pe acesta au fost deja vândute cu succes de mai bine de 5 ani. Desigur, acum capacitățile unui procesor bazat pe A7 nu mai sunt suficiente nici măcar pentru a rezolva probleme de nivel mediu, dar aici este cel mai simplu codul programuluiîncă funcționează cu succes pe astfel de cipuri până în prezent. Lista acestor software-uri include redarea videoclipurilor, ascultarea înregistrărilor audio, citirea cărților, navigarea pe web și chiar și cele mai multe jucării simpleîn acest caz vor începe fără probleme speciale. Tocmai pe asta se concentrează pe principalele portaluri tematice dedicate gadgeturi mobileși dispozitive atât de către specialiști de top de acest gen cât și utilizatori obișnuiți. Dezavantajul cheie al lui A7 este lipsa suportului pentru calcularea pe 64 de biți. Ei bine, principalele sale avantaje includ combinația ideală de eficiență energetică și performanță.

    Rezultate

    Desigur, Cortex A7 - Aceasta este o întreagă eră în lumea dispozitivelor mobile. Odată cu apariția sa, dispozitivele mobile au devenit accesibile și destul de productive. Și faptul că a fost vândut cu succes de mai bine de 5 ani este o confirmare suplimentară a acestui lucru. Dar dacă la început gadgeturile bazate pe acesta ocupau segmentele de mijloc și premium ale pieței, acum doar clasa de buget rămâne în urma lor. Această arhitectură este depășită și devine treptat un lucru din trecut.

În zilele noastre, există două arhitecturi de procesoare cele mai populare. Acesta este x86, care a fost dezvoltat în anii 80 și este folosit în calculatoare personaleși ARM - mai modern, ceea ce vă permite să faceți procesoare mai mici și mai economice. Este folosit pe majoritatea dispozitivelor mobile sau tabletelor.

Ambele arhitecturi au avantajele și dezavantajele lor, precum și domenii de aplicare, dar există și aspecte comune. Mulți experți spun că ARM este viitorul, dar are încă câteva dezavantaje pe care x86 nu le are. În articolul nostru de astăzi ne vom uita la modul în care arhitectura brațului diferă de x86. Sa luam in considerare diferențe fundamentale ARM sau x86 și, de asemenea, încercați să determinați care este mai bun.

Procesorul este componenta principală a oricărui dispozitiv de calcul, fie că este un smartphone sau un computer. Performanța sa determină cât de repede va funcționa dispozitivul și cât de mult poate funcționa pe baterie. Mai simplu spus, o arhitectură de procesor este un set de instrucțiuni care pot fi folosite pentru a compune programe și sunt implementate în hardware folosind anumite combinații de tranzistori de procesor. Acestea permit programelor să interacționeze cu hardware-ul și să determine modul în care datele vor fi transferate și citite din memorie.

În prezent, există două tipuri de arhitecturi: CISC (Complex Instruction Set Computing) și RISC (Reduced Instruction Set Computing). Primul presupune că procesorul va implementa instrucțiuni pentru toate ocaziile, al doilea, RISC, stabilește dezvoltatorilor sarcina de a crea un procesor cu un set de instrucțiuni minime necesare pentru funcționare. Instrucțiunile RISC au dimensiune mai mică si mai simplu.

arhitectura x86

Arhitectura procesorului x86 a fost dezvoltată în 1978 și a apărut pentru prima dată în procesoare Intelși aparține tipului CISC. Numele său este preluat de la modelul primului procesor cu această arhitectură - Intel 8086. De-a lungul timpului, din lipsă de cea mai bună alternativă Alți producători de procesoare, precum AMD, au început și ei să susțină această arhitectură. Acum este standardul pentru computere desktop, laptopuri, netbook-uri, servere și altele dispozitive similare. Dar uneori procesoarele x86 sunt folosite în tablete, aceasta este o practică destul de comună.

Primul procesor Intel 8086 a avut o capacitate de 16 biți, apoi în 2000 a fost lansat un procesor cu arhitectură de 32 de biți și chiar mai târziu a apărut o arhitectură de 64 de biți. Am discutat acest lucru în detaliu într-un articol separat. În acest timp, arhitectura s-a dezvoltat foarte mult; au fost adăugate noi seturi de instrucțiuni și extensii, care pot crește foarte mult performanța procesorului.

x86 are mai multe dezavantaje semnificative. În primul rând, aceasta este complexitatea comenzilor, confuzia lor, care a apărut din cauza istoriei lungi de dezvoltare. În al doilea rând, astfel de procesoare consumă prea multă energie și generează multă căldură din această cauză. Inginerii x86 au luat inițial calea obținerii performanță maximă, iar viteza necesită resurse. Înainte de a ne uita la diferențele dintre brațul x86, să vorbim despre arhitectura ARM.

Arhitectura ARM

Această arhitectură a fost introdusă puțin mai târziu în spatele x86 - în 1985. A fost dezvoltată de celebra companie britanică Acorn, apoi această arhitectură a fost numită Arcon Risk Machine și a aparținut tipului RISC, dar apoi a fost lansată versiunea sa îmbunătățită, Advanted RISC Machine, care acum este cunoscută sub numele de ARM.

La dezvoltarea acestei arhitecturi, inginerii și-au stabilit obiectivul de a elimina toate deficiențele x86 și de a crea o arhitectură complet nouă și cea mai eficientă. Cipurile ARM au un consum minim de energie și preț scăzut, dar avea performanta scazuta funcționează în comparație cu x86, așa că inițial nu au câștigat prea multă popularitate pe computerele personale.

Spre deosebire de x86, dezvoltatorii au încercat inițial să obțină costuri minime resurse, au mai puține instrucțiuni de procesor, mai puține tranzistoare, dar și, în consecință, mai puține caracteristici suplimentare. Dar în ultimii ani performanța procesoare ARMîmbunătățită. Având în vedere acest lucru și consumul redus de energie, acestea au devenit foarte utilizate pe dispozitivele mobile precum tablete și smartphone-uri.

Diferențele dintre ARM și x86

Și acum că ne-am uitat la istoria dezvoltării acestor arhitecturi și la diferențele lor fundamentale, haideți să facem o analiză detaliată. comparație ARMși x86, în funcție de diferitele lor caracteristici, pentru a determina care este mai bine și pentru a înțelege mai precis care este diferența lor.

Productie

Producția x86 vs arm este diferită. Există doar două companii care produc procesoare x86: Intel și AMD. Inițial, aceasta a fost o singură companie, dar aceasta este o cu totul altă poveste. Doar aceste companii au dreptul să producă astfel de procesoare, ceea ce înseamnă că numai ele vor controla direcția dezvoltării infrastructurii.

ARM funcționează foarte diferit. Compania care dezvoltă ARM nu lansează nimic. Ei pur și simplu eliberează permisiunea de a dezvolta procesoare cu această arhitectură, iar producătorii pot face orice au nevoie, de exemplu, să producă cipuri specifice cu modulele de care au nevoie.

Numărul de instrucțiuni

Acestea sunt principalele diferențe dintre arhitectura arm și x86. Procesoarele x86 s-au dezvoltat rapid ca mai puternice și mai productive. Dezvoltatorii au adăugat un numar mare de instrucțiunile procesorului și există mai mult decât doar set de bază, și există destul de multe comenzi care ar putea fi făcute fără. Inițial, acest lucru a fost făcut pentru a reduce cantitatea de memorie ocupată de programele de pe disc. Au fost dezvoltate și multe opțiuni pentru protecție și virtualizare, optimizare și multe altele. Toate acestea necesită tranzistori și energie suplimentare.

ARM este mai simplu. Există mult mai puține instrucțiuni de procesor aici, doar cele necesare sistem de operareși sunt efectiv folosite. Dacă comparăm x86, atunci doar 30% din toate sunt folosite acolo posibile instrucțiuni. Sunt mai ușor de învățat dacă decideți să scrieți programe manual și, de asemenea, necesită mai puțini tranzistori pentru a fi implementați.

Consumul de energie

Din paragraful anterior Iese o altă concluzie. Cu cât sunt mai mulți tranzistori pe placă, cu atât suprafața și consumul de energie sunt mai mari, iar inversul este, de asemenea, adevărat.

Procesoarele x86 consumă mult mai multă energie decât ARM. Dar consumul de energie este afectat și de dimensiunea tranzistorului în sine. De exemplu, un procesor Intel i7 consumă 47 de wați, iar orice procesor pentru smartphone ARM nu consumă mai mult de 3 wați. Anterior, au fost produse plăci cu dimensiunea unui singur element de 80 nm, apoi Intel a realizat o reducere la 22 nm, iar anul acesta oamenii de știință au reușit să creeze o placă cu dimensiunea elementului de 1 nanometru. Acest lucru va reduce foarte mult consumul de energie fără a pierde performanța.

În ultimii ani, consumul de energie al procesoarelor x86 a scăzut foarte mult, de exemplu, noi procesoare Intel Haswell poate dura mai mult cu baterie. Acum, diferența dintre arm vs x86 dispare treptat.

Disiparea căldurii

Numărul de tranzistori afectează un alt parametru - generarea de căldură. Dispozitive moderne nu poate converti toată energia în actiune eficienta, o parte din ea este disipată sub formă de căldură. Eficiența plăcilor este aceeași, ceea ce înseamnă că cu cât sunt mai puține tranzistoare și cu cât dimensiunea lor este mai mică, cu atât procesorul va genera mai puțină căldură. Aici nu se mai pune întrebarea dacă ARM sau x86 vor genera mai puțină căldură.

Performanța procesorului

ARM nu a fost conceput inițial pentru performanță maximă, aici excelează x86. Acest lucru se datorează parțial numărului mai mic de tranzistori. Dar în În ultima vreme Performanța ARM Numărul de procesoare este în creștere, iar acestea pot fi deja utilizate pe deplin în laptopuri sau servere.

concluzii

În acest articol, ne-am uitat la modul în care ARM diferă de x86. Diferentele sunt destul de serioase. Dar în ultima vreme linia dintre ambele arhitecturi s-a estompat. Procesoarele ARM devin din ce în ce mai productive și mai rapide, iar procesoarele x86, datorită reducerii dimensiunii elementului structural al plăcii, încep să consume mai puțină energie și să genereze mai puțină căldură. Puteți găsi deja procesoare ARM pe servere și laptopuri și x86 pe tablete și smartphone-uri.

Ce părere aveți despre aceste x86 și ARM? Ce tehnologie este viitorul în opinia dumneavoastră? Scrieți în comentarii! Apropo, .

Pentru a încheia videoclipul despre dezvoltarea arhitecturii ARM: