Wenn Sie auf Smartphones und Tablets geachtet haben, haben Sie wahrscheinlich gehört, dass der Begriff "ARM" sich auf die Hardware im Inneren bezieht. Es ist links und rechts herumgeworfen, oft als ein Punkt der Differenzierung von Laptops und Desktops, die Intel x86 verwenden.
Aber was ist ARM genau? Eine Prozessorarchitektur? Eine Marke von Hardware? Oder etwas anderes? Das wird selten erklärt. Lasst uns die Verwirrung durchschneiden und zu den Grundlagen kommen. Aber bevor Sie das tun, möchten Sie vielleicht die Grundlagen einer CPU auffrischen. Was ist eine CPU und was macht sie? Was ist eine CPU und was macht sie? Computer-Akronyme sind verwirrend. Was ist eine CPU überhaupt? Und brauche ich einen Quad- oder Dual-Core-Prozessor? Wie steht es mit AMD oder Intel? Wir sind hier, um den Unterschied zu erklären! Weiterlesen .
Der Schlüssel zu ARM ist RISC
ARM ist ein Akronym, das für Advanced RISC Machine steht. Im Namen steht ein anderes Akronym (ja, verschachtelte Akronyme!), Das für Reduced Instruction Set Computing steht.
RISC ist in seiner weitesten Form eine Design-Philosophie für Prozessoren. Es beruht auf der Annahme, dass ein Prozessor mit einem relativ einfachen Befehlssatz effizienter ist als einer, der komplexer ist. Der Begriff kam ursprünglich in den 1980er Jahren mit einem Forschungsprojekt namens Berkeley RISC in Verwendung, das die Möglichkeiten dieses Ansatzes für das Design untersuchte und dann darauf basierende Prozessoren erstellte.
Alle ARM-Prozessoren werden als RISC-Designs betrachtet, was jedoch nicht viel bedeutet, da RISC selbst eher ein Ansatz für das Design als für einen technologischen Standard oder eine Prozessorarchitektur ist. Ein grundlegendes Verständnis von RISC bildet ARM jedoch korrekt.
ARMs Grundlagen
ARM bezeichnet sich selbst als eine Architektur, die im Vergleich zu Intel ein Missverständnis verursachen kann. Intel gibt jedem neuen Chipdesign seinen eigenen einzigartigen Code und spricht über jede als neue Architektur - auch wenn es oft viele Ähnlichkeiten gibt und sie alle den gleichen Befehlssatz (x86) verwenden. ARM dagegen behandelt seine Entwürfe als ungebrochene Familie. Updates sind immer noch ein Teil der ARM-Architektur. Sie erhalten nur eine neue Versionsnummer.
Die für den Verbraucher wichtigste Eigenschaft ist nicht die Mikroarchitektur (das physikalische Design des Chips), sondern der Befehlssatz. Der Befehlssatz ist der grundlegende Satz von Funktionen und Funktionen, die ein Prozessor der Software zur Verfügung stellt. Sie bestimmt, welche Arithmetik verwendet werden kann, wie der Cache zugewiesen werden soll und in welcher Reihenfolge die Anweisungen ausgeführt werden sollen. Software, die für einen Befehlssatz entworfen wurde, kann nicht für einen anderen verwendet werden, es sei denn, sie wurde überarbeitet.
Mikroarchitekturen und Befehlssätze können nicht getrennt werden, da die Architektur ein physikalischer Ausdruck des Befehlssatzes ist. Aus diesem Grund neigen ARM-basierte Prozessoren dazu, klein, effizient und relativ langsam zu sein. Der einfache Befehlssatz erfordert ein kleines, einfaches Design mit weniger Transistoren. Transistoren verbrauchen Strom und erhöhen die Chipgröße (was die Produktionskosten erhöht), so dass so wenig wie möglich ideal ist, wenn ein Prozessor für ein Smartphone oder Tablet ausgewählt wird.
Das Geschäft von ARM ist anders
Über ARM-Prozessoren als Ganzes zu sprechen, kann schwierig sein, weil es so viele gibt und ihre Leistung variiert. Es ist kontraintuitiv. 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 und entwerfen neue Versionen der Kernarchitektur und lizenzieren sie dann an andere Unternehmen. Diese Unternehmen können sie dann verbessern und mit der Hardware verbinden, die sie für angemessen hält.
Es hilft zu verstehen, dass die Kernarchitektur von ARM Was ist ein Prozessorkern? [MakeUseOf erklärt] Was ist ein Prozessorkern? [MakeUseOf erklärt] Jeder Computer hat einen Prozessor, ob es ein kleines Effizienzpro- oder ein großes Leistungskraftwerk ist, oder es könnte nicht funktionieren. Natürlich ist der Prozessor, auch die CPU oder Central Processing ... Read More genannt, nur ein Prozessor. Es behandelt keine drahtlose Verbindung. Es behandelt keine Grafiken. Es geht nicht um USB USB 3.0: Alles, was Sie wissen müssen USB 3.0: Alles, was Sie wissen müssen USB 3.0 schlägt USB 2.0 in vielerlei Hinsicht. Hier finden Sie alles, was Sie darüber wissen sollten, warum Sie USB 3.x nach Möglichkeit immer auswählen sollten. Lesen Sie mehr oder andere Formen der kabelgebundenen Konnektivität. All dies liegt in der Verantwortung anderer Hardware-Lizenznehmer, die die Architektur koppeln.
Deshalb gibt es so viele Varianten von ARM auf dem Markt und warum sie anders funktionieren. Apple verfügt über ein eigenes technisches Team, das auf seinen ARM-Prozessoren arbeitet. Andere Unternehmen wie Qualcomm und Texas Instruments agieren als Mittelsmänner. Sie nutzen die ARM-Architektur, verbinden sie mit einer Vielzahl von Hardware und verkaufen sie dann als "System-on-a-Chip" für Smartphones und Tablets.
Was bedeutet ARM für Verbraucher?
Für einen Verbraucher kann ARM als ein 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] Was ist der Unterschied zwischen Windows 8 und Windows RT? [MakeUseOf Explains] Mit der Surface Tablet-Ankündigung vor ein paar Wochen und der endgültigen Veröffentlichung von Windows 8, die immer näher rückt, werden einige Leute verständlicherweise über die verschiedenen verfügbaren Versionen verwirrt sein. Ich bin hier, um ... Read More Anwendungen, zum Beispiel, funktionieren nicht auf einem PC mit Windows 8. Modifikationen müssen an einem Programm vorgenommen werden, um von ARM nach 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 auf Tablets von HP und BlackBerry geladen werden kann. Apple macht sich allerdings etwas mit dem Ökosystem herum, da der Quellcode von iOS nicht verfügbar ist. Der Versuch, iOS auf andere ARM-Geräte zu portieren, ist ohne sie fast unmöglich.
ARM bedeutet auch geringere Leistungsaufnahme und niedrigere Leistung im Vergleich zu x86. Dies ist jedoch nicht in Stein gemeißelt, da sich beide Architekturen im Laufe der Zeit verändern. Intel arbeitet hart daran, Versionen seiner Prozessoren mit extrem geringer Leistungsaufnahme zu erstellen. Und ARM Holdings arbeitet hart daran, die Leistung seiner Designs zu verbessern.
Wird ARM in Ihrem PC sein?
Es gab einige Versuche, traditionelle Geräte mit ARM-Prozessoren zu verkaufen, die wie herkömmliche PCs funktionieren. Motorola hat ein Tastatur-Dock für das Atrix-Smartphone verkauft und es als Laptop-Ersatz beworben. ASUS verkauft eine Reihe von Android-Tablets mit Tastatur-Docks. Und Samsung verkauft jetzt ein Chromebook Was ist ein Chromebook? [MakeUseOf erklärt] Was ist ein Chromebook? [MakeUseOf Explains] Alles bewegt sich auf das Web zu, das heute häufiger als "Cloud" bezeichnet wird. Als solche sollten Ihre Geräte wahrscheinlich bereit und gut ausgestattet sein, Cloud-Dienste für Ihre ... Read More, die auf ARM läuft.
Solche Versuche deuten auf einen potenziellen Sturm um ARM hin, aber die Vorhersage des Pfades und der Intensität des Sturms ist unmöglich. Aktuelle ARM-Architekturen liegen deutlich hinter der Leistung der langsamsten Prozessoren von Intel (vergesst seine Mainstream-Reihe von Core-Prozessoren). Nvidia sagt, dass es an einem Prozessor arbeitet, der ARM-Architektur verwendet, die mit Intel konkurrieren wird, aber es ist nicht klar, wie dies erreicht wird oder wann ein fertiges Produkt veröffentlicht werden kann.
Vorerst bleibt die potentielle Bedrohung durch ARM eine dunkle Wolke am Horizont des potentiellen PC-Raums. Es sieht bedrohlich aus, aber eine konkrete Bedrohung muss sich erst noch manifestieren. Ist ARM ein furchterregender Sturm oder einfach nur ein paar beschattete Wolken, die sich irgendwann auflösen? Das bleibt abzuwarten.