Was ist ein ARM-Prozessor? Alles, was Sie wissen müssen

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Wenn Sie auf Smartphones und Tablets geachtet haben, haben Sie wahrscheinlich von dem Begriff "ARM" gehört, der sich auf die Hardware im Inneren bezieht. Es wird nach links und rechts geworfen, häufig als Unterscheidungsmerkmal zu Laptops und Desktops, die Intel x86 verwenden.

Aber was genau ist ARM? Eine Prozessorarchitektur? Eine Hardware-Marke? Oder etwas anderes? Das wird selten erklärt. Lassen Sie uns die Verwirrung überwinden und zu den Grundlagen kommen. Aber bevor Sie dies tun, möchten Sie vielleicht auffrischen die Grundlagen einer CPU Was ist eine CPU und was macht sie?Das Berechnen von Akronymen ist verwirrend. Was ist überhaupt eine CPU? Und brauche ich einen Quad- oder Dual-Core-Prozessor? Wie wäre es mit AMD oder Intel? Wir sind hier, um den Unterschied zu erklären! Weiterlesen .

Der Schlüssel zu ARM ist RISC

ARM ist eine Abkürzung für Advanced RISC Machine. Im Namen befindet sich ein weiteres Akronym (ja, verschachtelte Akronyme!), Das für Reduced Instruction Set Computing steht.

RISC ist in seiner breitesten Form eine Designphilosophie für Prozessoren. Es beruht auf der Überzeugung, dass ein Prozessor mit einem relativ einfachen Befehlssatz effizienter ist als einer, der komplexer ist. Der Begriff wurde ursprünglich in den 1980er Jahren mit einem Forschungsprojekt namens verwendet Berkeley RISC das untersuchte die Möglichkeiten dieses Entwurfsansatzes und schuf darauf basierend Prozessoren.

Alle ARM-Prozessoren werden als RISC-Designs betrachtet. Dies bedeutet jedoch nicht viel, da RISC selbst lediglich ein Designansatz und kein technologischer Standard oder eine Prozessorarchitektur ist. Ein grundlegendes Verständnis von RISC rahmt ARM jedoch ordnungsgemäß ein.

Grundlagen von ARM

ARM bezeichnet sich selbst als Architektur, die im Vergleich zu Intel zu Missverständnissen führen kann. Intel gibt jedem neuen Chipdesign seinen eigenen Code und spricht von einer neuen Architektur - auch wenn es oft viele Ähnlichkeiten gibt und alle denselben Befehlssatz (x86) verwenden. ARM hingegen behandelt seine Designs als eine ungebrochene Familie. Updates sind immer noch Teil der ARM-Architektur. Sie erhalten nur eine neue Versionsnummer.

Das für den Verbraucher relevanteste Merkmal ist nicht die Mikroarchitektur (das physische Design des Chips), sondern der Befehlssatz. Der Befehlssatz ist der grundlegende Satz von Funktionen und Merkmalen, die ein Prozessor der Software zur Verfügung stellt. Es bestimmt, welche Arithmetik verwendet werden kann, wie der Cache zugewiesen werden soll und in welcher Reihenfolge Anweisungen ausgeführt werden sollen. Software, die für einen Befehlssatz entwickelt wurde, kann nur dann für einen anderen verwendet werden, wenn sie überarbeitet wurde.

Mikroarchitekturen und Befehlssätze können nicht getrennt werden, da die Architektur ein physischer Ausdruck des Befehlssatzes ist. Aus diesem Grund sind ARM-basierte Prozessoren in der Regel klein, effizient und relativ langsam. Der einfache Befehlssatz erfordert ein kleines, einfaches Design mit weniger Transistoren. Transistoren verbrauchen Strom und erhöhen die Chipgröße (was die Produktionskosten erhöht). Daher ist es ideal, so wenig wie möglich zu haben, wenn Sie einen Prozessor für ein Smartphone oder Tablet auswählen.

Das Geschäft von ARM ist anders

Es kann schwierig sein, über ARM-Prozessoren als Ganzes zu sprechen, da so viele verfügbar sind und deren Leistung variiert. Es ist nicht intuitiv. Wie kann Apple ARM-Prozessoren haben, die schneller als die Konkurrenz sind, wenn sie dieselbe Architektur verwenden?

Dies geschieht aufgrund der Geschäftstätigkeit von ARM Holdings, dem für ARM verantwortlichen Unternehmen. ARM Holdings ist nur eine Designfirma. Sie verwalten den Befehlssatz, entwerfen neue Versionen der Kernarchitektur und lizenzieren ihn dann an andere Unternehmen. Diese Unternehmen können es dann verbessern und mit der Hardware koppeln, die angemessen erscheint.

Es hilft zu verstehen, dass ARMs Kernarchitektur Was ist ein Prozessorkern? [MakeUseOf erklärt]Jeder Computer verfügt über einen Prozessor, egal ob es sich um einen kleinen Effizienzprofi oder ein leistungsstarkes Kraftpaket handelt, sonst könnte er nicht funktionieren. Natürlich der Prozessor, auch CPU oder Central Processing genannt ... Weiterlesen ist nur ein Prozessor. Es wird keine drahtlose Verbindung hergestellt. Es werden keine Grafiken verarbeitet. Es geht nicht USB USB 3.0: Alles was Sie wissen müssenUSB 3.0 schlägt USB 2.0 in vielerlei Hinsicht. Hier finden Sie alles, was Sie wissen müssen, warum Sie nach Möglichkeit immer USB 3.x auswählen sollten. Weiterlesen oder andere Formen der kabelgebundenen Konnektivität. All dies liegt in der Verantwortung anderer Hardwarelizenznehmer, die die Architektur koppeln.

Aus diesem Grund gibt es so viele ARM-Varianten auf dem Markt und sie weisen eine unterschiedliche Leistung auf. Apple verfügt über ein eigenes internes Engineering-Personal, das an seinen ARM-Prozessoren arbeitet. Andere Unternehmen wie Qualcomm und Texas Instruments fungieren als Zwischenhändler. Sie nehmen die ARM-Architektur, koppeln sie mit einer Vielzahl von Hardware und verkaufen sie dann als „System-on-a-Chip“ für Smartphones und Tablets weiter.

Was bedeutet ARM für Verbraucher?

Für einen Verbraucher kann ARM als Ökosystem betrachtet werden. Für ARM entwickelte Software funktioniert nur mit ARM. Windows RT Was ist der Unterschied zwischen Windows 8 und Windows RT? [MakeUseOf erklärt]Da die Ankündigung des Surface-Tablets vor einigen Wochen und die endgültige Veröffentlichung von Windows 8 immer näher rückt, werden einige Leute verständlicherweise über die verschiedenen verfügbaren Versionen verwirrt sein. Ich bin auch hier... Weiterlesen Apps funktionieren beispielsweise auf einem PC mit Windows 8 nicht. An einem Programm müssen Änderungen vorgenommen werden, um von ARM zu x86 zu springen.

Betriebssysteme, die auf einem ARM-Gerät funktionieren, sollten auf anderen funktionieren. Aus diesem Grund gibt es so viele Android-Modifikationen und warum Android möglicherweise von HP und BlackBerry auf Tablets geladen werden kann. Apple hat jedoch ein wenig mit dem Ökosystem zu tun, da der Quellcode von iOS nicht verfügbar ist. Der Versuch, iOS auf andere ARM-Geräte zu portieren, ist ohne iOS fast unmöglich.

ARM bedeutet auch einen geringeren Stromverbrauch und eine geringere Leistung im Vergleich zu x86. Dies ist jedoch nicht in Stein gemeißelt, da sich beide Architekturen im Laufe der Zeit ändern. Intel arbeitet hart daran, Versionen seiner Prozessoren mit extrem geringem Stromverbrauch zu erstellen. Und ARM Holdings arbeitet hart daran, die Leistung seiner Designs zu verbessern.

Wird ARM in Ihrem PC sein?

Es gab einige Versuche, herkömmliche Geräte mit ARM-Prozessoren zu verkaufen, die wie diese funktionieren traditionelle PCs. Motorola verkaufte ein Tastaturdock für das Atrix-Smartphone und bewarb es als Laptop Ersatz. ASUS verkauft eine Reihe von Android-Tablets mit Tastaturdocks. Und Samsung verkauft jetzt eine Chromebook Was ist ein Chromebook?Was ist ein Chromebook? Wofür ist ein Chromebook gut? Wie vergleicht sich ein Chromebook mit einem Laptop? Wir beantworten diese und mehr. Weiterlesen das läuft auf ARM.

Solche Versuche lassen einen potenziellen Sturm um ARM erkennen, aber es ist unmöglich, den Weg und die Intensität des Sturms vorherzusagen. Aktuelle ARM-Architekturen liegen deutlich hinter der Leistung der langsamsten Prozessoren von Intel zurück (ungeachtet der gängigen Core-Prozessoren). Nvidia sagt, dass es an einem Prozessor mit ARM-Architektur arbeitet, der mit Intel konkurrieren wird, aber es ist nicht klar, wie dies erreicht wird oder wann ein fertiges Produkt veröffentlicht werden könnte.

Derzeit bleibt die potenzielle Bedrohung durch ARM eine dunkle Wolke am Horizont des potenziellen PC-Raums. Es sieht bedrohlich aus, aber eine konkrete Bedrohung muss sich erst noch manifestieren. Ist ARM ein furchterregender Sturm oder nur ein paar Schattenwolken, die sich irgendwann zerstreuen werden? Das wird sich noch zeigen.