如果您对智能手机和平板电脑有所关注,您可能会听说过“ ARM"一词,指代内部硬件。它经常左右摆动,以区别于使用Intel x86的笔记本电脑和台式机。
但是ARM到底是什么?处理器架构?品牌的硬件?或者是其他东西?很少有人解释。让我们消除困惑,然后深入基础知识。但是,在执行此操作之前,您可能需要了解CPU的基础知识。
ARM的关键是RISC
ARM是高级RISC机器的缩写。名称中的另一个缩写(是嵌套的缩写!)是精简指令集计算的缩写。
RISC的最广泛形式是处理器的设计理念。它源于一种信念,即具有相对简单指令集的处理器将比更复杂的处理器更有效率。该术语最早在1980年代就用于一个名为Berkeley RISC的研究项目,该项目研究了这种方法的可能性,然后根据该方法创建了处理器。
所有ARM处理器都被认为是RISC设计,但是这并不意味着什么,因为RISC本身只是设计方法,而不是技术标准或处理器体系结构。尽管如此,对RISC的基本理解仍然可以正确地构架ARM。
ARM的基础知识
ARM将自身称为体系结构,与英特尔相比可能会引起误解。英特尔为每个新芯片设计提供自己的独特代码,并将它们作为一种新架构进行讨论-即使经常有很多相似之处,并且它们都使用相同的指令集(x86)。另一方面,ARM将其设计视为一个完整的家族。更新仍然是ARM体系结构的一部分。他们只是获得了一个新的版本号。
与消费者最相关的特征不是微体系结构(芯片的物理设计),而是指令集。指令集是基本功能集,并且处理器可提供给软件使用。它确定可以使用的算术,应如何分配高速缓存以及应执行指令的顺序。为一个指令集设计的软件除非经过修订,否则不能在另一个指令集上使用。
微体系结构和指令集无法分开,因为体系结构是指令集的物理表达。这就是为什么基于ARM的处理器趋向于小型,高效且相对较慢的原因。简单的指令集需要采用更少的晶体管的小型,简单设计。晶体管会消耗功率并增加芯片尺寸(这会增加生产成本),因此,为智能手机或平板电脑选择处理器时,尽可能少的晶体管是理想的选择。
ARM的业务与众不同
要讨论整个ARM处理器可能很困难,因为可用的处理器太多了,它们的性能也各不相同。这是违反直觉的。在使用相同架构的情况下,苹果公司如何拥有比竞争对手更快的ARM处理器?
发生这种情况是因为负责ARM的公司ARM Holdings如何开展业务。 ARM Holdings只是一家设计公司。他们管理指令集并设计核心体系结构的新版本,然后将其许可给其他公司。然后,这些公司可以对其进行改进,并将其与任何合适的硬件配对。
它有助于了解ARM的核心体系结构或其他形式的有线连接。所有这些都是其他硬件许可证持有者将架构配对的责任。
这就是为什么市场上有如此多的ARM变体以及它们的性能有所不同的原因。苹果公司拥有一整套内部工程人员,可以在其ARM处理器上工作。高通和德州仪器(TI)等其他公司则充当中间人。他们采用ARM体系结构,将其与各种硬件配对,然后将其作为智能手机和平板电脑的“片上系统"进行转售。
ARM对消费者意味着什么< /
对于消费者而言,ARM可以被视为一个生态系统。专为ARM设计的软件只能在ARM上运行。例如,Windows RT应用程序不能在装有Windows 8的PC上运行。必须对程序进行修改,才能从ARM跳转到x86。
在一个ARM设备上运行的操作系统应在以下操作系统上运行:其他。这就是为什么要进行如此多的Android修改的原因,以及为什么可以从HP和BlackBerry将Android加载到平板电脑上的原因。但是,由于iOS的源代码不可用,Apple确实使生态系统有些混乱。没有它,尝试将iOS移植到其他ARM设备几乎是不可能的。
ARM还意味着与x86相比,功耗更低,性能更低。但是,这并不是一成不变的,因为两种体系结构都在随着时间变化。英特尔正在努力开发功耗极低的处理器版本。 ARM Holdings正在努力改善其设计的性能。
ARM会在您的PC中吗?
已经进行了一些尝试来销售带有ARM处理器的传统设备,像传统PC一样工作。摩托罗拉出售了用于Atrix智能手机的键盘底座,并在广告中称其为笔记本电脑的替代品。华硕出售一系列带键盘底座的Android平板电脑。三星现在出售的是可在ARM上运行的Chromebook。
这种尝试预示了围绕ARM的潜在风暴,但无法预测风暴的发生路径和强度。当前的ARM架构明显落后于英特尔最慢的处理器的性能(永远不要忽略其主流的Core处理器)。英伟达表示,它正在使用将与英特尔竞争的采用ARM体系结构的处理器,但目前尚不清楚该如何实现或何时发布成品。
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