پردازنده های Arm: همه چیز شما نیاز به دانستن

مهم ترین چیز به درک در مورد نقش بازوی معماری پردازنده در هر رایانه یا ارتباطات بازار -- گوشی های هوشمند و رایانه های شخصی سرور و یا در غیر این صورت -- این است: Arm Holdings Ltd. دارای طراحی آن چیپس و معماری خود را از مجموعه آموزش های چنین به عنوان 64 بیتی Arm64. برای مشتریان خود که در ساخت سیستم های اطراف این تراشه های Arm انجام داده است و بخش سخت برای آنها.

Arm Holdings Ltd. نه تولید خود تراشه. آن است که هیچ ساخت و امکانات خود را دارد. به جای آن مجوز این حقوق به شرکت های دیگر که Arm Holdings تماس "همکاران." آنها با استفاده از بازوی معماری مدل به عنوان یک نوع از قالب سیستم های ساختمانی است که با استفاده از بازوی به عنوان هسته مرکزی خود را پردازنده.

این بازو همکاران مجاز به طراحی بقیه سیستم های خود را شاید ساخت این سیستم -- و یا برون سپاری تولید خود را به دیگران -- و سپس فروش آنها را به عنوان خود را. بسیاری از سامسونگ و اپل گوشی های هوشمند و قرص و اساسا همه دستگاه های تولید شده توسط کوالکام استفاده از برخی از بازوی مالکیت معنوی. موج جدیدی از سرورهای تولید شده با Arm مبتنی بر سیستم-روی-یک-چیپ (SoC) در حال حاضر ساخته شده است پیشرفت در رقابت های x86 به خصوص با قدرت کم یا ویژه استفاده از مدل. هر دستگاه شامل یک پردازنده Arm گرایش به خود سیستم منحصر به فرد مانند multi-part Qualcomm Snapdragon 845 پردازنده های تلفن همراه به تصویر کشیده بالا. (کوالکام اعلام کرد 865 به همراه 5G پلت فرم تلفن همراه در اوایل ماه جولای.)

چگونه است که متفاوت از, چگونه یک لپ تاپ یا PC x86 قرص ساخته شده است ؟

در مقابل یک x86-based PC یا سرور ساخته شده است به برخی از رایج مجموعه ای از مشخصات برای عملکرد و سازگاری. مانند یک کامپیوتر نیست خیلی طراحی شده به عنوان مونتاژ. این را نگه می دارد هزینه های پایین برای فروشندگان سخت افزار, اما آن را نیز relegates بسیاری از نوآوری و ویژگی های حق بیمه در سطح به نرم افزار و شاید چند تفاوت های ظریف از پیاده سازی. X86 دستگاه اکوسیستم است که جمعیت قابل تعویض قطعات در حداقل آنجا که معماری نگران است (اعطا AMD و پردازنده های اینتل شده اند سوکت سازگار برای مدتی). بازو اکوسیستم است که جمعیت توسط برخی از همان اجزای جمله به عنوان حافظه ذخیره سازی و رابط اما در غیر این صورت سیستم کامل طراحی شده و بهینه سازی شده برای اجزای آنها استفاده کنند.

این لزوما به بازوی دستگاه لوازم خانگی یا سرور هر اتوماتیک استفاده بیش از اینتل و AMD. اینتل و x86 شده اند غالب در محاسبات پردازنده فضا را برای بخشی بهتر از چهار دهه و بازوی تراشه وجود داشته است در یک فرم و یا دیگری برای تقریبا همه از آن زمان -- از سال 1985. آن کل تاریخ بوده است در مورد پیدا کردن موفقیت در بازار است که x86 تکنولوژی تا به حال نه به طور کامل بهره برداری و یا که در آن x86 شد نشان از ضعف و یا در بازار که در آن x86 به سادگی نمی توان اقتباس شده است.

برای رایانه های قرص اخیرا در مرکز داده های سرور و به زودی بار دیگر در کامپیوترهای دسکتاپ و لپ تاپ, فروشنده یک بازو-بر اساس دستگاه و یا سیستم دیگر تنزل به حال به سادگی یک اسمبلر از قطعات. این باعث می شود هر گونه مستقیم واحد به واحد مقايسه Arm در مقابل x86 processor قطعات تا حدودی بیهوده و بیمعنی به عنوان یک دستگاه یا سیستم بر اساس یکی می تواند به راحتی و به طور مداوم بهتر از این دیگر بر اساس چگونه است که سیستم طراحی شده بود, مونتاژ, و حتی بسته بندی شده است.

چه رابطه ای بین بازو و اپل?

اپل سیلیکون عبارت است اپل در حال حاضر با استفاده از توصیف خود پردازنده تولید آغاز ماه ژوئن گذشته با اپل اعلام جایگزینی آن Mac x86 processor خط. در جای خود در لپ تاپ مک واحد که بنا به گزارش ها در حال حاضر حمل و نقل خواهد بود جدید سیستم-روی-یک-چیپ به نام A12Z با نام رمز "بیونیک" تولید شده توسط اپل 64 بیتی مجموعه دستورالعمل مجوز آن توسط Arm Holdings. دوباره بازوی نیست اما تولید کننده طراح و پردازش هسته ها و دیگر بر روی چیپ بخش است. در این مورد, دست, نیست طراح یا, اما تهیه کننده این آموزش مجموعه که در اطراف اپل باعث اصلی آن طراحی شده است.

برای MacOS 11 به ادامه اجرای نرم افزار وارد شده برای اینتل پردازنده های جدید اپل سیستم اجرا خواهد شد یک نوع "فقط در زمان" آموزش مترجم به نام رشيد 2. به جای اجرای یک MacOS تصویر در یک ماشین مجازی با سیستم عامل جدید اجرا خواهد شد زنده x86 کد دستگاه مترجم که دوباره مد x86 کد به چه اپل در حال حاضر تماس های جهانی 2 کد باینری -- متوسط-سطح کد که هنوز هم می تواند ساخته شده به اجرا در اینتل مکینتاش -- در زمان واقعی است. که کد اجرا خواهد شد در چه منابع خارج از اپل تماس بگیرید "emulator" اما آن است که واقعا یک شبیه ساز است که در آن نمی شبیه سازی اجرای کد در یک واقعی ماشین فیزیکی (وجود ندارد "جهانی 2" تراشه).

اولین نتایج عملکرد مستقل معیار مقایسه iPad Pro با استفاده از A12Z تراشه برنامه ریزی شده برای اولین بازوی مبتنی بر مکینتاش در برابر سرفیس, مدل, نگاه امیدوار کننده است. Geekbench نتایج به Bionic-طراحی تبلت چند هسته پردازش نمره 4669 (بالاتر بهتر) در مقابل 2966 برای پنتیوم-صفحه Surface Pro X و 3033 برای پردازنده Core i5-صفحه Surface Pro 6.

اپل به تازگی ادعا کرد که توانایی تولید خود را SoC برای مک, فقط به عنوان آن را برای آی فون و آی پد می تواند صرفه جویی در این شرکت در طول زمان به عنوان آنجا که 60 درصد در هزینه های تولید با توجه به خود را تخمین می زند. البته اپل به طور معمول کم حرف که چگونه از آن می رسد که در آن برآورد و چه پس انداز را به متوجه شود.

رابطه بین اپل و Arm Holdings قدمت آن به سال 1990 زمانی که کامپیوتر اپل انگلستان شد یک موسس شرکت و ذینفعان. دیگر شرکت همکاران که در آن زمان بودند بازو مفهوم موسس Acorn Computers Ltd. (بیشتر در مورد بلوط بعد) و سفارشی نیمه هادی ساز VLSI Technology (نام مشترک فرآیند تولید نیمه هادی به نام "مقیاس بسیار بزرگ ادغام"). امروز Arm Holdings است یک شرکت تابعه تماما متعلق به از SoftBank که اعلام کرد قصد خود را برای خرید میدهد در ماه جولای سال 2016. در آن زمان کسب معامله شد بزرگترین برای اروپا مبتنی بر فن آوری شرکت است.

چرا x86 فروخته شده است و بازوی محفوظ است

سازنده پردازنده Intel یا AMD مبتنی بر x86 کامپیوتر نه طراحی و نه آن را به هر بخشی از مالکیت معنوی برای CPU. همچنین تکثیر x86 IP برای مقاصد خود. "Intel Inside" یک مهر تایید مجوز برای دستگاه سازنده برای ساخت یک ماشین در اطراف پردازنده اینتل است. یک بازوی مبتنی بر دستگاه طراحی شده است ممکن است به ترکیب, و شاید حتی ساخت لوازم جانبی برای معماری آن و قابلیت های. به همین دلیل به جای یک "واحد پردازش مرکزی" (CPU) یک پردازنده Arm است و به جای آن به نام یک سیستم-روی-یک-چیپ (SoC). خیلی از قابلیت های این دستگاه ممکن است ساخته شده بر روی تراشه خود همخانه مرگ با بازوی منحصر به فرد هسته به جای ساخته شده در اطراف تراشه جداگانه در پردازنده های شتاب دهنده و یا گسترش.

به عنوان یک نتیجه از یک دستگاه اجرا شده توسط یک پردازنده Arm مانند یکی از قشر سری متفاوت است منظور از دستگاه از یک اجرا توسط پردازنده های Xeon اینتل یا AMD Epyc. آن را به معنی چیزی کاملا متفاوت به یک دستگاه اصلی در اطراف یک بازوی تراشه. مهمتر از تولید کننده دیدگاه به این معنی تا حدودی متفاوت و امیدوارم بیشتر کنترل زنجیره تامین. پس از بازوی هیچ علاقه ای به بازاریابی خود را برای پایان دادن به کاربران شما به طور معمول نمی شنوید زیادی در مورد "بازوی داخل."

به همان اندازه مهم است این واقعیت است که یک بازوی تراشه است نه لزوما یک پردازنده مرکزی. بسته به طراحی آن سیستم می توان آن را قلب یک دستگاه کنترل کننده از یک میکروکنترلر (طیف) و یا برخی دیگر تابع جزء در یک سیستم.

شاید بهترین توضیح از بازو مدل کسب و کار و همچنین ارتباط آن با مالکیت معنوی است که در سال 2002 تشکیل پرونده با آمریکا کمیسیون بورس و اوراق بهادار:

ما مراقبت بزرگ برای ایجاد و حفظ اختصاصی یکپارچگی محصولات ما است. ما تمرکز بر روی طراحی و اجرای محصولات ما در یک "اتاق تمیز" مد بدون استفاده از مالکیت معنوی متعلق به اشخاص ثالث به جز تحت شدت به حفظ روش و بیان حقوق مجوز. در صورتی که ما کشف کنند که یک سوم حزب اتحاد مالکیت معنوی حمایت پوشش یک محصول است که ما علاقه مند به توسعه ما را به مراحل یا خرید یک مجوز برای استفاده از فن آوری و یا کار در اطراف این فن آوری در حال توسعه راه حل خود ما, بنابراین به عنوان برای جلوگیری از نقض آن شرکت دیگر حقوق مالکیت معنوی. با وجود چنین تلاش های شخص ثالث ممکن است در عین حال ادعا می کند که ما را به نقض حقوق اختصاصی خود را که از ما دفاع خواهند کرد.

چه نوع از پردازنده های Arm تولید شده امروز ؟

برای رقابتی ماندن بازو ارائه می دهد انواع مختلفی از پردازنده های core سبک یا سری. برخی از آنها به بازار عرضه شده برای انواع موارد استفاده; دیگران اختصاص داده شده برای فقط یک یا دو. این مهم است به یاد داشته باشید در اینجا است که اینتل با استفاده از واژه "ریز" و گاهی با پسوند "معماری" برای اشاره به مرحله خاص از تکامل پردازنده آن' ویژگی ها و قابلیت های خود را -- به عنوان مثال اکثر آن به تازگی عرضه نسل از پردازنده های Xeon پردازنده های سرور یک ریز اینتل موسوم به آبشار دریاچه. مقایسه معماری Arm شامل کل تاریخ Arm پردازنده های RISC. هر تکرار از این معماری شده است به نام های مختلف از همه چیز, اما اخیرا یک سری. همه داشتن گفته شده پردازنده های Arm' آموزش مجموعه تکامل یافته اند در سرعت خود را با هر تکرار به طور کلی مراجعه کننده به استفاده از همان مخفف اینتل استفاده می کند برای x86: ISA. و در اینجا "A" مخفف "معماری".

اینتل تولید Celeron هسته و پردازنده های Xeon برای کلاس های مختلف از مشتریان; AMD تولید Ryzen برای کامپیوترهای دسکتاپ و لپ تاپ و Epyc برای سرور. در مقابل بازوی تولید طرح به صورت کامل پردازنده های که ممکن است مورد استفاده توسط همکاران به عنوان است و یا سفارشی توسط شرکای آن برای اهداف خود را دارند. در اینجا اصل Arm Holdings Ltd. طرح در زمان انتشار این:

• Cortex-A به بازار عرضه شده به عنوان اسب بارکش بازو خانواده با "یک" در این مثال ایستاده برای نرم افزار. همانطور که در ابتدا تصور می شد مشتری به دنبال ساخت یک سیستم در اطراف Cortex-A تا به حال یک کاربرد خاص در ذهن برای آن مانند یک دیجیتال تقویت کننده صوتی دیجیتال تصویری پردازنده میکروکنترلر برای آتش سیستم سرکوب و یا پیچیده مانیتور ضربان قلب. همانطور که همه چیز معلوم شد Cortex-یک به پایان رسید تا بودن قلب از دو نوظهور کلاس دستگاه: تک هیئت مدیره کامپیوتر قادر به برنامه ریزی برای انواع برنامه های کاربردی مانند ثبت نام نقدی پردازش; و مهمتر از همه گوشی های هوشمند است. از همه قشر یک پردازنده شامل واحد مدیریت حافظه (MMU) بر روی تراشه. چند دهه پیش از آن بود و گنجاندن MMU بر روی تراشه توسط اینتل پردازنده 80286 که تغییر بازی در آن رقابت در برابر موتورولا تراشه که در آن زمان طراحی مکینتاش است. اصلی ابزار در قشر یک زرادخانه پیشرفته آن است تنها-آموزش چند داده (SIMD) آموزش مجموعه با نام کد نئون که اجرای دستورالعمل ها مانند دسترسی به حافظه و پردازش داده ها به صورت موازی بیش از یک مجموعه بزرگتر از بردار. تصور کشیدن به یک ایستگاه پر کردن و بارگذاری تا با سوخت کافی برای 8 یا 16 و تانک و شما ایده اساسی است.
• Cortex-R است که در یک کلاس با پردازنده بسیار باریک تر مجموعه ای از موارد استفاده: به طور عمده میکروکنترلر برنامه های کاربردی که نیاز به پردازش زمان واقعی. یک مورد در نقطه است که LTE 4G و 5G مودم که در آن زمان (و یا آنچه که یک آهنگساز موسیقی ممکن است با دقت بیشتر تماس بگیرید "tempo") یک فاکتور بسیار مهم در دستیابی به مدولاسیون. Cortex-R معماری طراحی شده است در چنین راهی که آن را در پاسخ به وقفه -- درخواست برای توجه است که باعث فرآیندهای اجرا -- نه تنها به سرعت اما قابل پیش بینی. این را قادر می سازد R به اجرا بیشتر به طور مداوم و بازتولید دارد و یکی از دلایلی است که چرا بازوی ترویج استفاده از آن به عنوان یک ظرفیت بالا ذخیره سازی کنترل کننده برای حالت جامد حافظه فلش.
• Cortex-M یک مطلب کوچک, فاکتور شکل ساخت آن را بیشتر مناسب برای فضاهای تنگ: به عنوان مثال خودرو, کنترل و سیستم های ترمز و کیفیت بالا دوربین های دیجیتال با به رسمیت شناختن تصویر. اصل استفاده از M است که به عنوان یک پردازشگر سیگنال های دیجیتال (DSP) که در پاسخ به و مدیریت سیگنال های آنالوگ برای برنامه های کاربردی مانند صدا سنتز تشخیص صدا و رادار. پس از 2018, بازوی گرفته شده برای اشاره به همه آن قشر سری جمعی در زیر چتر واژه هستی.
• اخلاق-N یک سری از پردازنده به طور خاص در نظر گرفته شده برای برنامه های کاربردی که ممکن است شامل یادگیری ماشین و یا نوعی دیگر از شبکه های عصبی پردازش. بازوی خواستار این سری عصبی, و اگر چه آن را کاملا همان کلاس به عنوان گوگل تانسور واحد پردازش که گوگل خودش اذعان می کند در واقع یک co-processor و مستقل کنترل [PDF]. بازو مفهوم عصبی پردازنده شامل روال های مورد استفاده در طراحی منطقی استنتاج از داده ها که بلوک های ساختمان از هوش مصنوعی استفاده شده در تصویر و تشخیص الگو و همچنین به عنوان یادگیری ماشین.
• اخلاق-U است slimmed پایین نسخه از اخلاق-N است که طراحی شده است برای کار بیشتر شبیه به یک co-processor به خصوص در رابطه با Cortex-A.
• Neoverseراه اندازی در اکتبر 2018 نشان دهنده یک روش جدید و بیشتر تلاش های متمرکز توسط Arm طراحی هسته که بیشتر قابل استفاده در سرورها و مراکز داده است که میزبان آنها-به خصوص کوچکتر انواع. اصطلاح بازو استفاده در بازاریابی Neoverse است "زیرساخت" -- بدون اینکه بیش از حد خاص اما هنوز هم هدف در حال ظهور از موارد استفاده از مینی و میکرو مراکز داده مستقر در "مشتری لبه" نزدیک به جایی که کاربران نهایی خواهد شد در واقع مصرف پردازنده قدرت.
• SecurCore یک کلاس از پردازنده های طراحی شده توسط Arm به طور انحصاری برای استفاده در کارت هوشمند مبتنی بر USB گواهینامه تعبیه شده و برنامه های امنیتی.

این سری که طرح های دارای مجوز را برای دیگران به تولید پردازنده ها و میکروکنترلر. این همه در حال گفت و بازو نیز مجوز خاص سفارشی و نیمه سفارشی نسخه از معماری آن به طور انحصاری را قادر می سازد این مشتریان برای ساخت منحصر به فرد پردازنده های که در دسترس هستند به دیگر تولید کننده. این ویژه مشتریان عبارتند از:

• اپلاست که ساختگی برای خود انواع بازو-بر اساس طرح در طول سال برای آی فون و آی پد و اعلام کرد در ماه ژوئن گذشته کاملا جدید SoC برای مک (نگاه کنید به بالا);
• مارولبه دست آورد که تراشه ساز Cavium در نوامبر سال 2017 و پس از دو برابر کردن سرمایه گذاری در ThunderX سری از پردازنده ها در اصل طراحی شده برای Cavium;
• Nvidiaکه co-طراحی دو پردازنده سری با بازو های اخیر که به نام کارمل. شناخته شده به طور کلی به عنوان یک GPU تولید کننده کارت گرافیک Nvidia اهرم کارمل طراحی به تولید 64 بیتی Tegra خاویر SoC. که قدرت تراشه شرکت کوچک-form-factor لبه دستگاه رایانه به نام Jetson AGX خاویر.
• سامسونگکه به تولید انواع 32 بیتی و 64 بیتی پردازنده های Arm برای کل لوازم الکترونیکی مصرفی خط زیر داخلی با نام تجاری Exynos. برخی از آنها با استفاده از یک گوشی سامسونگ core طراحی به نام خدنگ در حالی که دیگران استفاده کرده اند نسخه های Cortex-A. ویژه (و یا شاید بدنام) سامسونگ تولید کننده تغییرات آن, Galaxy Note, Galaxy S و Galaxy A از سری گوشی های هوشمند با هر دو خود را Exynos SoCs (خارج از آمریکا) و یا کوالکام Snapdragons (ایالات متحده تنها).
• کوالکامکه اخیر Snapdragon SoC مدل استفاده از یک هسته طراحی به نام Kryo است که در یک نیمه سفارشی تنوع Cortex-A. زودتر Snapdragon مدل های مبتنی بر هسته طراحی به نام Krait که هنوز رسما بازوی مبتنی بر SoC حتی اگر آن را صرفا کوالکام طراحی شده است. تحلیلگران تخمین می زنند پیکسل, 855, 855 پلاس و 865 با هم به تشکیل هسته بیشتر از نیمی از جهان را 5G گوشی های هوشمند است. اگر چه Qualcomm آیا آن را در نوامبر سال 2017 با تولید تراشه های Arm برای دیتا سنتر سرور با یک محصول خط به نام Centriq آن شروع پیچ در پیچ پایین تولید است که خط در دسامبر سال 2018 تبدیل بیش از این حقوق به ادامه تولید آن به چین بر اساس Huaxintong نیمه هادی (HXT) در آن زمان یک شریک سرمایه گذاری مشترک. که مشارکت متوقف شد زیر مارس.
• آمپر محاسبات, یک, راه اندازی, راه اندازی سابق اینتل جمهور رنه جیمز تولید فوق العاده بالا هسته-تعداد سرور پردازنده خط به نام Altra. 128-هسته Altra Max نسخه آغاز خواهد شد نمونه در Q4 سال 2020 وجود این بیماری همه گیر.

یک سیستم-روی-یک-چیپ همان چیپ ست?

مشخصات فنی زبان, کلاس پردازنده که به یک بازوی تراشه متعلق است application-specific integrated circuit (ASIC). در نظر بگیرید یک پلت فرم سخت افزار که عنصر مشترک است که مجموعه ای از هسته پردازش. که نه بیش از حد دشوار است; که توصیف اساسا هر دستگاه تا کنون تولید شده است. اما miniaturize این قطعات به طوری که آنها در همه جا در یک قالب -- در همان فیزیکی پلت فرم -- به هم پیوسته با استفاده از منحصر به فرد مش اتوبوس.

همانطور که می دانید برای کامپیوتر, برنامه کاربردی ارائه شده است به عنوان نرم افزار. در بسیاری از لوازم خانگی مانند اینترنت روتر جلو-درب های امنیتی و سیستم های "هوشمند" HDTVs حافظه است که در آن عملیات برنامه ذخیره شده است و غیر فرار, بنابراین ما اغلب با این سیستم عامل. در یک دستگاه که هسته پردازنده یک ASIC اصلی آن قابلیت های ارائه شده بر روی تراشه به عنوان یک دائم جزء. بنابراین این قابلیت باعث می شود که یک دستگاه یک "سیستم" سهام مردن با پردازنده هسته و یک بازوی تراشه می تواند ده ها تن از کسانی که.

برخی از تجزیه و تحلیل شرکت گرفته اند به استفاده گسترده عبارت برنامه های کاربردی پردازنده یا AP به مراجعه به ASICs اما این است که در به طور کلی. در بیشتر گاه به گاه استفاده از یک SoC نیز نامیده می شود یک چیپ ست حتی اگر در سال های اخیر بیشتر از تعداد چیپس در مجموعه ای است که فقط یکی. به طور کلی استفاده از یک چیپ ست است که مجموعه ای از یک یا چند پردازنده است که در مجموع عملکرد به عنوان یک سیستم کامل. یک CPU اجرا اصلی برنامه در حالی که یک چیپ ست موفق متصل قطعات و ارتباط با کاربر. بر روی یک کامپیوتر و مادربرد چیپ ست جداگانه از CPU است. در یک SoC با پردازنده اصلی و اجزای سیستم به اشتراک گذاری همان مرگ است.

وجه تمایز Arm SoC از یک x86 CPU?

"R" در "Arm" در واقع مخفف دیگر مخفف: کاهش مجموعه دستورالعمل های کامپیوتری (RISC). هدف آن است که به اهرم بهره وری از سادگی به ارائه تمام پردازنده قابلیت تنها بر روی یک تراشه. نگه داشتن یک پردازنده مجموعه آموزش کوچک معنی می توان آن را کدگذاری با استفاده از تعداد کمتری بیت در نتیجه کاهش مصرف حافظه و همچنین اجرای چرخه زمان است. در سال 1982 دانشجویان در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی شد قادر به تولید اولین کار معماری RISC توسط عاقلانه انتخاب که توابع استفاده می شود اغلب و رندر فقط کسانی که در سخت افزار-با باقی مانده توابع ارائه شده به عنوان نرم افزار. در واقع این چیزی است که باعث می شود یک SoC با مجموعه ای از هسته های عملی: جدا کردن صندلی به اندازه قابلیت به نرم افزار به عنوان امکان پذیر است.

عطف به ماسبق, معماری مانند x86 که اتخاذ استراتژی کاملا مخالف RISC بودند دوبله پیچیده مجموعه آموزش کامپیوتر (مرکز همکاریهای علمی بین المللی) اگر چه اینتل به لحاظ تاریخی اجتناب شود با استفاده از این اصطلاح برای خود. قدرت x86 می آید از اینکه قادر به انجام خیلی تنها با یک آموزش. مثلا با اینتل بردار پردازش آن را ممکن است برای اجرای 16 واحد-دقت عملیات ریاضی یا 8 دو برابر-دقت عملیات به طور همزمان; اینجا بردار عمل می کند به عنوان یک نوع از "سیخ" اگر شما مجبور باشید از طریق تمام عملوند در یک عملیات موازی و racking آنها را.

که باعث پیچیده ریاضی ساده تر حداقل مفهومی. با RISC سیستم عملیات ریاضی در حال تجزیه به اصول. همه چیز است که اتفاق می افتد به طور خودکار با مرکز همکاریهای علمی بین المللی معماری -- برای مثال پاک کردن فعال ثبت هنگامی که یک فرایند به اتمام است -- طول می کشد کامل ثبت گام با RISC. اما از آنجا که کمتر بیت (رقم های دودویی) ملزم به محفظهای قرار دادن کل RISC مجموعه آموزش, آن ممکن است در نهایت در مورد گرفتن به عنوان بسیاری از بیت در پایان به رمز دنباله ای از اساسی عملیات در یک RISC processor -- شاید حتی کمتر -- از یک مجتمع مرکز همکاریهای علمی بین المللی آموزش که در آن همه خواص و استدلال انباشت اشیاء بدست آمده با هم در انبوه.

اینتل می تواند و نشان داد بسیار پیچیده دستورالعمل با عملکرد عالی آمار از فرآیندهای مشابه برای پردازنده های Arm و یا دیگر تراشه RISC. اما گاهی اوقات چنین عملکرد و دستاوردهای آمده در عملکرد کلی هزینه برای بقیه سیستم معماری RISC تا حدودی کارآمد تر از مرکز همکاریهای علمی بین المللی در اهداف عمومی و وظایف.

پس از آن وجود دارد موضوع سفارشی. اینتل باعث افزایش حق بیمه بیشتر پردازنده با قابلیت از طریق برنامه هایی که به طور معمول خواهد بود ارائه شده به عنوان نرم افزار اما به جای آن تعبیه شده به عنوان microcode. این روال طراحی شده بود به سرعت اجرا در دستگاه کد سطح است که می تواند اشاره شده که کد به طور غیر مستقیم توسط نام. به این ترتیب برای مثال یک برنامه است که نیاز به فراخوانی یک روش معمول برای رمز گشایی پیام ها در یک شبکه می توانید آدرس پردازنده بسیار سریع کد بسیار نزدیک به جایی که کد اجرا خواهد شد. (به راحتی بسیاری از امور روزمره است که تا پایان در microcode هستند که اغلب شاغل در معیار عملکرد.) این microcode روال های ذخیره شده در حافظه فقط خواندنی (ROM) در نزدیکی x86 هسته.

یک پردازنده Arm در مقابل استفاده نمی دیجیتال microcode در آن روی می میرند حافظه است. از زمان اجرای بازو را جایگزین یک مفهوم به نام سفارشی دستورالعمل [PDF]. آن را قادر می سازد گنجاندن کاملا client-قابل تنظیم بر روی مرگ ماژول که منطق این است که به طور موثر "قبل از رمزگشایی." این ماژول نشان داده شده در بالای بازوی نمودار توسط جعبه سبز. تمام برنامه را به استناد این منطق است نشانه یک وابسته به آموزش برای پردازنده های هسته ای که می گذرد کنترل به ماژول های سفارشی به عنوان اینکه آن را به دیگری arithmetic logic unit (ALU). بازوی خود می پرسد همکاران که می خواهید به پیاده سازی ماژول های سفارشی به ارائه آن را با یک فایل پیکربندی و نقشه از داده های سفارشی مسیر از هسته به سفارشی ALU. فقط با استفاده از این آیتم اصلی می توانید تعیین وابستگی و آموزش هم پیوسته مکانیسم های خود را.

این است چگونه بازوی شریک می سازد تا یک طراحی منحصر به فرد برای خود را با استفاده از Arm هسته های خود را به عنوان شروع تشکیل دهنده.

افزایش چشم انداز بازو در سرور

فقط در ماه گذشته یک فوجیتسو بازو-طراحی ابر رایانه به نام Fugaku (تصویر سمت چپ) ساخته شده برای ژاپن RIKEN مرکز محاسباتی علم کشف و ضبط #1 نقطه در نیمه سالانه بالای 500 ابر رایانه لیست.

اما از همه تفاوت بین x86 و پردازنده Arm SoC این ممکن است تنها یکی است که مسائل مربوط به مرکز داده ها امکانات مدیر: با توجه به هر جفت نمونه ها از هر دو کلاس از پردازنده Arm تراشه است که حداقل به احتمال زیاد به نیاز به فعال سیستم خنک کننده. قرار داده راه دیگر اگر شما برای باز کردن گوشی های هوشمند خود را, شانس هستند که شما نمی خواهد پیدا کردن یک فن است. یا یک مایع خنک کننده دستگاه.

این buildout از 5G فن آوری بی سیم است که از قضا به اندازه کافی گسترش buildout از فیبر نوری اتصال به مکان های نزدیک به "مشتری لبه" -- دورترین نقطه از مرکز عملیات شبکه. این باز می شود تا فرصت برای ایستگاه لبه دستگاه های محاسبات و سرور در نزدیکی یا جمله نقاط, اما ترجیحا بدون مبدل حرارتی واحد است که به طور معمول همراه با قفسه های x86 سرور.

این است که در آن راه اندازی مانند بامبو سیستم در آمده است. رادیکال کاهش در اندازه و قدرت مورد نیاز برای سیستم های خنک کننده فعال کردن سرور طراحان به ابداع راه های جدید فکر می کنم "خارج از جعبه" -- به عنوان مثال با کاهش جعبه. بامبو گره سرور یک کارت نه خیلی بزرگتر از طول اکثر مردمی' دست, هشت, که ممکن است ایمن نصب شده در یک 1U جعبه است که به طور معمول پشتیبانی از 1 شاید 2 x86 سرور. بامبو با هدف تولید سرورهای این شرکت می گوید که با استفاده از به عنوان کمی به عنوان یک پنجم دندانه دار کردن فضا و مصرف یک چهارم قدرت از x86 قفسه با مقایسه سطح عملکرد.

که در آن پردازنده های Arm از آمده است ؟

بلوط. در واقع این چیزی است که "یک" اصل ایستاده بود.

در سال 1981 یک کمبریج بریتانیا بر اساس شرکت به نام بلوط رایانه شد بازاریابی میکرو (آنچه ما استفاده می شود به تماس "عدد" قبل از IBM نکردم اصطلاح) بر اساس موتورولا پردازنده 6502-که تا به حال طراحی محترم اپل II, کومودور 64 و آتاری 400 و 800. اگر چه نام "بلوط" یک ترفند هوشمندانه به نظر می رسد قبل از آن در یک ترتیب حروف الفبا مرتب لیست از "اپل" کامپیوتر خود شده بود تا حدودی یارانه توسط بی بی سی و در نتیجه شناخته شده در سراسر کشور به عنوان سی میکرو.

همه 6502-بر اساس ماشین آلات مورد استفاده 8-bit processor معماری و در سال 1981 اینتل مشغول به کار بود نسبت یک به طور کامل سازگار 16 بیتی معماری به جای 8086 استفاده در IBM PC/XT. سال بعد اینتل 80286 را قادر می سازد آی بی ام برای تولید PC آن در به طوری که MS-DOS و تمام نرم افزار است که زد بر داس نمی خواهد به تغییر و یا مجددا کامپایل برای اجرا بر روی 16 بیت معماری. این یک موفقیت فوق العاده ای و موتورولا نمی تواند آن را مطابقت. اگر چه اپل اولین مکینتاش بر روی 16 بیت Motorola 68000 سری معماری آن تنها "الهام" توسط زودتر 8 بیتی طراحی سازگار با آن است. (در نهایت این امر به تولید یک 16 بیتی اپل IIGS بر اساس 65C816 پردازنده اما تنها پس از چند ماه انتظار برای سازندگان 65816 به کشتی کار تست مدل. این IIGS کردند "اپل II" step-down حالت اما از لحاظ فنی نمی سازگاری کامل.)

بلوط مهندسین می خواستم یک راه رو به جلو و موتورولا ترک آنها را در یک بن بست. پس از آزمایش با کمال تعجب سریع co-processor برای 6502 به نام لوله ای که فقط به اندازه کافی سریع نبود, آنها تصمیم گرفتند به شیرجه رفتن با 32 بیت کامل خط لوله است. زیر رهبری برکلی RISC پروژه در سال 1983 آنها ساخته شده است یک شبیه ساز برای یک پردازنده آنها به نام Arm1 که انقدر ساده بود که آن را زد بر پایه زبان مترجم از بی بی سی میکرو (البته نه در سرعت). آنها با همکاری VLSI و تولید می کند و دو سال بعد اولین Arm1 مدل کار با 6 مگاهرتز سرعت ساعت. آن را مورد استفاده و اصطلاح قدرت است که به عنوان یک مهندس می گوید که داستان یک روز آنها متوجه این تراشه اجرا شد بدون آن منبع تغذیه متصل شده است. در واقع از آن بود که توسط نشت از قدرت ریل منجر به I/O تراشه.

در این مرحله اولیه این Arm1, Arm2 و Arm3 پردازنده تمام شد از لحاظ فنی پردازنده نه SoCs. در عین حال در همان معنا که امروز هسته اینتل پردازنده های معماری جانشینان اصلی آن 4004, Cortex-A معماری جانشین Arm1.

اطلاعات بیشتر — از CBS Interactive Network

در جای دیگر