ما هو الذراع؟

تلقينا سؤالًا كبيرًا مؤخرًا جعلنا نتذكر أنه ليس كل شخص على اطلاع دائم بالمواصفات وتصميم الأجهزة. سأل أحدهم ماذا يعني أرمينيا.

أولاً ، هذا سؤال رائع. أستطيع أن أتخيل أنه من الصعب فهم بعض الكلام الفني الذي يحدث إذا لم تكن متأكدًا من الأساسيات ، والطريقة الوحيدة لمعرفة ذلك هي أن تسأل. لذلك ، نحن سعداء لأنك طلبت!

ARM هي شركة و ARM هي بنية المعالج التي يقومون بتطويرها وبيعها.

عندما ترى مناقشة تقنية وتستخدم كلمة ARM ، فإنها تصف نوعًا من المعالج. التعريف uber-technical لمعالج ARM هو وحدة المعالجة المركزية المبنية على بنية RISC المستندة إلى RISC التي طورتها Acorn Computers في الثمانينيات وتم تطويرها الآن بواسطة Advanced RISC Machines (وبالتالي ARM).

هذا ليس مفيدًا جدًا عندما لا تعرف معنى ذلك. لذلك دعونا نتحدث عن ماذا يعني ذلك.

ARM، Ltd. هي شركة في إنجلترا تقوم بتطوير وتصميم بنية المعالج. يشير اختصار ARM لتصميم المعالج إلى Acorn RISC Machine ، واختصار ARM للشركة التي تصمم وتبيع الترخيص لاستخدام تلك البنية لتقف على آلات RISC المتقدمة. لا تتوقف عن استخدام ARM لأي شيء ، حيث إن كلاهما قابلان للتبادل في الوقت الحاضر. تصمم ARM الشركة طريقة لبناء معالجات ARM وشركات مثل Qualcomm و Apple و Samsung جميعها لترخيص المعالجات المخصصة الخاصة بها. الكثير من الشركات الأخرى ترخص تصميم ARM ، أيضًا. معظم الأجهزة الصغيرة التي تعمل بالبطاريات والتي تحتاج إلى المخ ستستخدم معالج ARM.

تم تصميم وحدات المعالجة ARM CPU للقيام بالكثير من المهام البسيطة دفعة واحدة دون الحاجة إلى الكثير من الطاقة.

RISC تعني اختصار الحوسبة لمجموعة التعليمات. من المرجح أن يكون معالج Intel أو AMD الذي ستجده في الكمبيوتر المحمول أو الكمبيوتر المكتبي معالج CISC (مجموعة تعليمات معقدة). تم تصميم النوعين المختلفين لتلبية الاحتياجات المختلفة. تم تصميم معالج RISC لتشغيل كمية أقل من الإرشادات (تحدد الإرشادات الأوامر التي يمكن إرسالها إلى المعالج بواسطة برنامج) من معالج CISC. لأنها يمكن أن تفعل أشياء أقل ، يمكن أن يكون لها تردد أعلى - أرقام جيجاهيرتز التي تسمع مناقشتها - وتؤدي MIPS (ملايين التعليمات في الثانية) أكثر من معالج CISC.

عندما تقلل عدد الإرشادات التي يمكن للمعالج حسابها ، يمكنك إنشاء دائرة أبسط داخل الشريحة. يستخدم معالج RISC عددًا أقل من الترانزستورات التي بدورها تستخدم طاقة أقل. نظرًا لأن الدوائر بسيطة (تُعرف بالمسارات المحسنة في اللغة الفنية) ، يمكن استخدام حجم أصغر للقالب لإنشاء المعالج. حجم القالب هو قياس رقاقة واحدة على رقاقة السيليكون التي تم بناء المعالج عليها. عندما يكون حجم القالب أصغر ، يمكن وضع المزيد من المكونات ذات الأسلاك الأقل على سطح المعالج. هذا يجعل معالجات ARM صغيرة ، وأقل كثيرًا من الطاقة.

معالجات صغيرة وسريعة وبسيطة مثالية لأشياء مثل الهواتف. لا يطلب الهاتف من وحدة المعالجة المركزية معالجة أشياء مثل بيانات التصادم ثلاثي الأبعاد (ما لم يكن هاتفًا تانجو) أو محاولة تشغيل مئات الخيوط على عدد محدود من النوى. يتم ترميز برامج الأجهزة المحمولة ، كل من نظام التشغيل والتطبيقات التي تعمل عليها ، من أجل مجموعة التعليمات المخفضة التي يستخدمها معالج ARM. لكن هذا لا يعني أن وحدات ARM CPU ليست قوية في حد ذاتها.

تسمح مواصفات ARM الحالية بتصميم 32 بت و 64 بت ، والمحاكاة الافتراضية للأجهزة ، وإدارة الطاقة المتقدمة التي يمكن أن تتفاعل مع برنامج المستخدم ، وهيكل التحميل / التخزين الذي يكون في الغالب تنفيذ دورة واحدة ومتعامد. إذا كنت مهتمًا بماهية هذه الأشياء ، فيمكنك البحث في مجموعات مجموعة تعليمات الكمبيوتر لمزيد من المعلومات.

كل ما تحتاج لمعرفته هو أنه يعني أن معالجات ARM جيدة حقًا أيضًا في أشياء ليست هواتف أو مشغلات وسائط. أشياء مثل أجهزة الكمبيوتر الفائقة.

قائمة تشغيل الفيديو ممتازة الهندسة المعمارية أساسيات ARM

يحتوي ARM على نسبة أداء رائعة لكل واط. يمكن للبرامج المشفرة بشكل صحيح أن تفعل أكثر لكل واط من الكهرباء المستخدمة على شريحة ARM مما تستطيع على x86 (معالج CISC الذي تشتهر به Intel) CPU. هذا يجعل التحجيم لأشياء مثل الخوادم وأجهزة الكمبيوتر الفائقة أسهل عند استخدام معالجات ARM.

يمكنك الحصول على مقدار طاقة الحوسبة الخام اللازمة من قلوب وحدة المعالجة المركزية 24 × 86 ، أو يمكنك الحصول عليها من مئات مراكز ARM الصغيرة منخفضة الطاقة. ستستخدم النوى x86 قوتها الحاسوبية لإجراء العمليات الحسابية المطلوبة على عدد قليل فقط من النوى ووحدات المعالجة المركزية لوحدة المعالجة المركزية (CPU) بينما تقوم نوى ARM بنشر المهام على العديد من النوى ذات السعة المنخفضة والأقل تعقيدًا. عدد النوى ARM أعلى بكثير ولكن لا تحتاج إلى طاقة أو مساحة أكبر من النوى 24 × 86. هذا يجعل التحجيم - إضافة المزيد من طاقة الحوسبة إلى تصميم المعالج - أسهل مع ARM. ما عليك سوى إضافة المزيد من مراكز وحدة المعالجة المركزية وتأكد من كتابة برنامجك للعمل بشكل جيد مع مجموعة تعليمات ARM.

يتم تطوير معالجات ARM بشكل جيد للغاية وتعمل على أجهزة الكمبيوتر والخوادم الفائقة وكذلك جهاز Android أو iPad.

في النهاية ، لن يكون مثيل واحد لمعالج ARM بنفس القوة مثل جهاز Intel Core i7 الذي ستجده في كمبيوتر ألعاب. لا يعد تشغيل البرنامج المكتوب لمعالج Intel x86 جيدًا جدًا ، كما أن إجراء الكثير من التغييرات على الترميز ضروري ، أو وجود جهاز افتراضي ، للقيام بالأشياء نفسها. ولكن أن Intel Core i7 يستخدم حوالي 12 ضعف الطاقة ، ويحتاج إلى نظام تبريد نشط ولن يتناسب أبدًا مع هيكل الهاتف. يعمل المعالج ARM الأقل تعقيدًا بشكل جيد عند كتابة البرنامج لدعمه مباشرةً ، وبسبب مجموعة ميزات التصميم منخفضة الطاقة والصغيرة ، فمن السهل إضافة عدد قليل من النوى عالية السرعة على مدار الساعة إلى وحدة المعالجة المركزية لتشغيل البرنامج المتقدم الذي نريده جميعًا لاستخدامها على هواتفنا.

وإذا كان لديك مركز بيانات في الجبال في مكان ما ، فيمكنك الاستمرار في التوسع وإضافة المزيد من النوى حتى تقوم بإنشاء أجهزة كمبيوتر يمكنها التعامل مع أشياء مثل سيارات NVIDIA الذكية أو أجهزة التعلم من Google.