ما هو معالج ARM؟ كل ما تحتاج إلى معرفته

الإعلانات

إذا كنت قد انتبهت للهواتف الذكية والأجهزة اللوحية ، فمن المحتمل أنك سمعت بمصطلح "ARM" المستخدم للإشارة إلى الأجهزة الموجودة بداخله. يتم طرحه حول اليسار واليمين ، غالبًا كنقطة للتمييز عن أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية ، التي تستخدم Intel x86.

ولكن ما هو ARM بالضبط؟ هندسة المعالج؟ علامة تجارية للأجهزة؟ أو أي شيء آخر؟ نادرا ما يتم شرح ذلك. دعونا نقطع الارتباك وننزل إلى الأساسيات. ولكن قبل أن تفعل ذلك ، قد ترغب في تنظيفها أساسيات وحدة المعالجة المركزية ما هي وحدة المعالجة المركزية وماذا تفعل؟اختصارات الحوسبة مربكة. ما هي وحدة المعالجة المركزية على أي حال؟ وهل أحتاج إلى معالج رباعي أو ثنائي النواة؟ ماذا عن AMD أو Intel؟ نحن هنا للمساعدة في شرح الاختلاف! اقرأ أكثر .

مفتاح ARM هو RISC

ARM هو اختصار لتقف على آلة RISC المتقدمة. في الاسم هو اختصار آخر (نعم ، اختصارات متداخلة!) والتي تعني اختصار مجموعة تعليمات الحوسبة.

RISC ، في أوسع أشكاله ، فلسفة تصميم للمعالجات. ينبع من الاعتقاد بأن المعالج مع مجموعة تعليمات بسيطة نسبيا سيكون أكثر كفاءة من معالج أكثر تعقيدا. بدأ استخدام المصطلح في الأصل في الثمانينيات مع مشروع بحثي يسمى

بيركلي RISC التي بحثت في إمكانيات هذا النهج في التصميم ثم أنشأت معالجات بناءً عليه.

تعتبر جميع معالجات ARM تصميمات RISC ، ولكن هذا لا يعني الكثير لأن RISC نفسه هو ببساطة نهج للتصميم بدلاً من معيار تكنولوجي أو بنية معالج. ومع ذلك ، فإن الفهم الأساسي لـ RISC يؤطر ARM بشكل صحيح.

أساسيات ARM

يشير ARM إلى نفسه على أنه بنية ، والتي يمكن أن تسبب سوء فهم عند مقارنته بإنتل. تمنح Intel كل تصميم جديد للرقاقة رمزها الفريد الخاص بها وتتحدث عن كل منها كعمارة جديدة - حتى عندما يكون هناك العديد من أوجه التشابه وكثيراً ما يستخدمون نفس مجموعة التعليمات (x86). من ناحية أخرى ، تعامل ARM تصميماتها كعائلة غير منقطعة. لا تزال التحديثات جزءًا من بنية ARM. لقد تم منحهم رقم إصدار جديد.

السمة الأكثر ملاءمة للمستهلكين ليست البنية الدقيقة (التصميم المادي للرقاقة) ولكن بدلاً من ذلك مجموعة التعليمات. مجموعة التعليمات هي المجموعة الأساسية من القدرات والميزات التي يوفرها المعالج للبرامج. ويحدد الحساب الذي يمكن استخدامه ، وكيف يجب تخصيص ذاكرة التخزين المؤقت والترتيب الذي يجب تنفيذ التعليمات فيه. لا يمكن استخدام البرامج المصممة لمجموعة تعليمات على مجموعة أخرى ما لم تتم مراجعتها.

لا يمكن فصل البنيات الدقيقة ومجموعات التعليمات لأن الهندسة هي تعبير مادي لمجموعة التعليمات. هذا هو السبب في أن المعالجات القائمة على ARM تميل إلى أن تكون صغيرة وفعالة وبطيئة نسبيًا. تتطلب مجموعة التعليمات البسيطة تصميمًا صغيرًا وبسيطًا مع عدد أقل من الترانزستورات. تستهلك الترانزستورات الطاقة وتزيد من حجم القالب (مما يزيد من تكلفة الإنتاج) ، لذا فإن الحصول على أقل عدد ممكن يعد مثاليًا عند اختيار معالج لهاتف ذكي أو جهاز لوحي.

أعمال ARM مختلفة

قد يكون التحدث عن معالجات ARM ككل أمرًا صعبًا نظرًا لوجود العديد من الميزات وتختلف أدائها. إنه غير بديهي. كيف يمكن أن يكون لدى Apple معالجات ARM أسرع من المنافسة عندما تستخدم نفس البنية؟

يحدث هذا بسبب كيفية قيام ARM Holdings ، الشركة المسؤولة عن ARM ، بأعمالها. ARM Holdings ليست سوى شركة تصميم. يديرون مجموعة التعليمات ويصممون إصدارات جديدة من البنية الأساسية ثم يرخصونها لشركات أخرى. يمكن لهذه الشركات بعد ذلك تحسينه وإقرانه بأي جهاز يبدو مناسبًا.

من المفيد أن نفهم أن ARM's العمارة الأساسية ما هو جوهر المعالج؟ [MakeUseOf يوضح]يحتوي كل جهاز كمبيوتر على معالج ، سواء كان محترفًا صغيرًا في الكفاءة أو قوة أداء كبيرة ، أو لن يكون قادرًا على العمل. بالطبع ، المعالج ، يسمى أيضًا CPU أو المعالجة المركزية ... اقرأ أكثر هو مجرد معالج. لا يتعامل مع الاتصال اللاسلكي. لا يتعامل مع الرسومات. لا يعالج يو اس بي USB 3.0: كل ما تحتاج إلى معرفتهيتفوق USB 3.0 على USB 2.0 بعدة طرق. إليك كل ما تحتاج إلى معرفته حول سبب اختيار USB 3.x دائمًا عندما يكون ذلك ممكنًا. اقرأ أكثر أو أشكال أخرى من الاتصال السلكي. كل ذلك هو مسؤولية مرخصي الأجهزة الآخرين في إقران البنية.

هذا هو السبب في وجود العديد من متغيرات ARM في السوق وسبب أدائها بشكل مختلف. لدى Apple طاقم هندسي داخلي كامل يعمل على معالجات ARM. تعمل شركات أخرى ، مثل Qualcomm و Texas Instruments ، كوسطاء. يأخذون بنية ARM ، ويقرنونها بمجموعة متنوعة من الأجهزة ، ثم يعيدون بيعها على أنها "نظام على شريحة" للهواتف الذكية والأجهزة اللوحية.

ماذا يعني ARM بالنسبة للمستهلكين

بالنسبة للمستهلك ، يمكن اعتبار ARM كنظام بيئي. يعمل البرنامج المصمم لـ ARM على ARM فقط. Windows RT ما الفرق بين Windows 8 و Windows RT؟ [MakeUseOf يوضح]مع إعلان Surface Tablet قبل بضعة أسابيع والإفراج عن الإصدار النهائي من Windows 8 الذي يقترب أكثر من أي وقت مضى ، سيتم الخلط بين بعض الأشخاص حول الإصدارات المختلفة المتاحة. انا هنا ل ... اقرأ أكثر التطبيقات ، على سبيل المثال ، لا تعمل على جهاز كمبيوتر يعمل بنظام Windows 8. يجب إجراء تعديلات على برنامج للانتقال من ARM إلى x86.

يجب أن تعمل أنظمة التشغيل التي تعمل على جهاز ARM على أجهزة أخرى. هذا هو السبب في وجود العديد من تعديلات Android ولماذا يمكن تحميل Android على الأجهزة اللوحية من HP و BlackBerry. تعبث Apple قليلاً بالنظام البيئي قليلاً ، لأن شفرة المصدر لنظام iOS غير متوفرة. إن محاولة نقل iOS إلى أجهزة ARM الأخرى يكاد يكون مستحيلًا بدونها.

ARM يعني أيضًا سحب طاقة أقل وأداء أقل بالنسبة إلى x86. ومع ذلك ، لم يتم وضع هذا في الحجر ، لأن كلا المعماريين يتغيران بمرور الوقت. تعمل Intel بجد لإنشاء إصدارات من معالجاتها بسحب طاقة منخفض للغاية. وتعمل ARM Holdings بجد لتحسين أداء تصميماتها.

سوف يكون ARM في جهاز الكمبيوتر الخاص بك؟

كانت هناك محاولات قليلة لبيع أجهزة تقليدية مع معالجات ARM التي تعمل مثل أجهزة الكمبيوتر التقليدية. باعت Motorola منصة لوحة مفاتيح للهاتف الذكي Atrix وأعلن عنها على أنها كمبيوتر محمول إستبدال. تبيع ASUS خطًا من أجهزة Android اللوحية مع إرساء لوحة المفاتيح. وتبيع سامسونج الآن أ Chromebook ما هو جهاز Chromebook؟ما هو جهاز Chromebook؟ ما فائدة جهاز Chromebook؟ كيف يقارن جهاز Chromebook بالكمبيوتر المحمول؟ نجيب على هذه وأكثر. اقرأ أكثر يعمل على ARM.

تنذر مثل هذه المحاولات بعاصفة محتملة من ARM ، ولكن التنبؤ بمسار العاصفة وشدتها أمر مستحيل. تأثرت هندسة ARM الحالية بشكل كبير بأداء أبطأ معالجات Intel (ما عدا خطها الأساسي من معالجات Core). تقول Nvidia أنها تعمل على معالج يستخدم بنية ARM التي ستنافس Intel ، ولكن ليس من الواضح كيف يتم تحقيق ذلك أو متى سيتم إصدار منتج نهائي.

في الوقت الحالي ، يظل التهديد المحتمل لـ ARM سحابة داكنة في أفق مساحة الكمبيوتر المحتملة. يبدو الأمر مهددًا ، لكن التهديد الملموس لم يظهر بعد. هل ARM عاصفة مخيفة أم مجرد غيوم قليلة مظللة ستنتشر في النهاية؟ ذلك بقي ليكون مشاهد.