Home-theater-designers
Обсуждая смартфоны, планшеты и даже некоторые ноутбуки, вы, возможно, слышали, что люди упоминают процессоры ARM. Эта технология способствовала быстрому развитию портативных компьютеров в начале 2010-х годов и до сих пор оказывает значительное влияние на наши устройства.
По мере того, как мы все больше знакомимся с продуктами на базе ARM, процессор, как правило, становится менее заметным в счетах, поскольку это общепринятый стандарт. Однако это не значит, что он все еще не заслуживает внимания.
Проблемы мобильных вычислений
Все компьютеры, планшеты, ноутбуки и смартфоны используют процессор. Общий термин для процессора вашего устройства - ЦП или центральный процессор. Именно здесь выполняется большая часть фактической вычислительной работы. Однако это не один процессор, а множество из них на одном компоненте.
как смотреть видео на YouTube с друзьями в Интернете
ЦП получает инструкции, выполняет их и выдает результат. По мере развития технологий производители переходят на многоядерные процессоры.
Если ЦП представляет собой набор процессоров на одном кристалле, многоядерные процессоры объединяют несколько ЦП на одном кристалле. Это одна из основных причин, по которой компьютеры стали более мощными, чем были в прошлом. Подробнее см. наше руководство по работе процессора .
Обычно настольные и портативные компьютеры используют процессоры Intel или AMD. Эти процессоры предназначены для обеспечения оптимальной производительности настольных ПК, где питание надежно, батареи большие, и часто имеется специальный графический процессор и система охлаждения. Таким образом, они могут обрабатывать сложные вычисления с множеством процессоров, обрабатывающих входные данные одновременно.
Однако мобильные конструкции требуют иного рассмотрения. Чтобы оставаться портативным, батареи должны быть меньшего размера, не должно быть места для вентилятора или системы охлаждения, а устройство должно работать без задержек или технических проблем. На протяжении 2000-х годов это было общей проблемой при создании портативных компьютеров.
Сложные конструкции процессоров для настольных ПК плохо переносятся на мобильные устройства, поскольку требования к оборудованию сильно различаются. В результате смартфоны в том виде, в каком мы их знаем сегодня, не были жизнеспособной концепцией при использовании традиционной вычислительной архитектуры.
Что такое процессор ARM?
Чтобы преодолеть эти проблемы, производители решили заменить архитектуру ЦП для настольных ПК чем-то более подходящим для мобильных вычислений. Процессоры ARM - идеальный выбор, поскольку они используют упрощенный, менее энергоемкий метод обработки. Это представлено в названии ARM, которое расшифровывается как Advanced RISC Machine.
Расширение инициализма открывает другой, RISC, или вычисление с сокращенным набором команд. Как ни странно, RISC - это не сама технология. Напротив, это идеология дизайна. Процессоры ARM спроектированы так, чтобы быть максимально эффективными, принимая только инструкции, которые могут быть выполнены за один цикл памяти. Обычный процесс для ЦП - выборка, декодирование и выполнение инструкций.
Модули RISC используют 32-битную архитектуру, стандарт, который в значительной степени исключен из настольных компьютеров. Это ограничивает объем информации, которая может быть обработана функцией выборки-декодирования-выполнения.
Например, компьютеры с Windows теперь обычно используют 64-битную архитектуру. Это делает доступной для операционной системы больше вычислительной мощности, что улучшает работу. Если вам интересно, как это повлияет на ваш компьютер, взгляните на различия между 32-битной и 64-битной Windows .
Как работают процессоры ARM?
Может показаться, что процессоры RISC и, следовательно, блоки ARM будут шагом назад. Например, RISC был первоначально разработан в 1980-х годах, но не оказал влияния на рынок. Однако ARM Holdings, компания, создавшая процессоры ARM, разработала сжатый формат инструкций.
Несмотря на то, что за один цикл памяти обрабатывается только один набор инструкций, инструкции могут быть длиннее и сложнее, чем традиционные устройства RISC. Хотя они по-прежнему ограничены по сравнению со своими настольными аналогами, мы не ожидаем, что наши смартфоны или планшеты достигнут такого же уровня производительности.
Первоначальные проекты RISC использовали 32-битную архитектуру, но с 2011 года ARM Holdings включила в свои проекты поддержку 64-битных систем. Это было бы недостижимо с одним только RISC, и это возможно только благодаря архитектуре набора команд компании. Технический дизайн процессоров ARM также упрощает производство и физический дизайн.
Уменьшение сложности блоков RISC означает, что им требуется меньше транзисторов на кристалле. Как правило, большее количество транзисторов означает повышенные требования к мощности и более высокую стоимость производства и, следовательно, розничную стоимость. По этой причине процессоры ARM также обычно дешевле, чем традиционные процессоры для настольных ПК.
Использование процессоров ARM
Поскольку процессоры ARM сочетают в себе высокопроизводительный дизайн RISC, более низкие производственные затраты и пониженное энергопотребление, они идеально подходят для портативных устройств, таких как смартфоны, планшеты и даже некоторые ноутбуки. Однако обсуждение процессоров ARM в целом может оказаться проблемой.
ARM Holdings не производит никаких процессоров. Вместо этого компания составляет технологию, разрабатывает стандарт инструкций, а затем лицензирует эти конструкции другим производителям. Вот почему существует так много вариантов процессоров ARM и почему каждый, кажется, работает по-разному.
Производители оборудования платят ARM Holdings за базовую технологию, но затем адаптируют ее к своим потребностям, программным требованиям и конструкции оборудования. В результате многие продукты содержат процессоры ARM. Однако их сложно сравнивать друг с другом, как с процессорами Intel.
Еще больше усложняет ситуацию то, что программное обеспечение должно разрабатываться специально для оборудования ARM и, следовательно, несовместимо или взаимодействовать с другими архитектурами. Рабочие различия между процессорами ARM и настольными компьютерами - один из основных факторов, делающих ваш телефон медленнее, чем ваш настольный компьютер.
Тем не менее, поскольку они эффективны и недороги, вы можете найти процессоры ARM на некоторых ноутбуках. Примечательно, что многие Chromebook используют процессоры ARM. Поскольку Chromebook работает под управлением Chrome OS, операционной системы с низким уровнем ресурсов, основанной на веб-браузере Chrome, продукты ARM являются идеальным выбором.
Будущее вычислительной техники
Благодаря процессу компании ARM Holdings наши телефоны стали легкими, портативными, высокопроизводительными и относительно доступными. Без нововведений в реализации RISC неясно, были бы осуществимы мобильные вычисления в том виде, в каком мы их понимаем сегодня.
Несмотря на то, что они сделали свое имя благодаря смартфонам и планшетам, процессоры ARM также доступны в недорогих ноутбуках, таких как Chromebook. Если вы не знакомы с настольной операционной системой Google, попробуйте наше руководство для начинающих по Chromebook .
Делиться Делиться Твитнуть Эл. адрес 5 советов, как зарядить ваши машины VirtualBox LinuxУстали от низкой производительности виртуальных машин? Вот что вам нужно сделать, чтобы повысить производительность VirtualBox.
Читать далее Похожие темы- Объяснение технологии
- Процессор
- Intel
- Процессор AMD
- Компьютерный процессор
Джеймс - редактор руководств для покупателей MakeUseOf и писатель-фрилансер, делающий технологии доступными и безопасными для всех. Живой интерес к экологическому развитию, путешествиям, музыке и психическому здоровью. БЫЛ в области машиностроения в Университете Суррея. Также можно найти в PoTS Jots, где написано о хронических заболеваниях.
как защитить Wi-Fi от соседейЕщё от James Frew
Подписывайтесь на нашу новостную рассылку
Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!
Нажмите здесь, чтобы подписаться