Kas yra ARM architektūra?

ARM architektūra reiškia instrukcijų rinkinio architektūrą (ISA), kurią Jungtinėje Karalystėje įsikūręs puslaidininkių gamintojas ARM Holdings, plc. vystosi. Ši technologija geriausiai žinoma dėl jos taikymo procesoriuose arba centriniuose procesoriuose (CPU), naudojant mažai energijos arba naudojant didelį energijos vartojimo efektyvumą. Be to, jis sukurtas pagal sumažinto instrukcijų rinkinio skaičiavimo (RISC) koncepciją, o tai reiškia, kad ji siekia optimizuoti procesoriaus našumą supaprastindama instrukcijas, kad būtų galima greičiau vykdyti. ARM pagrįsti procesoriai ypač priklauso nuo vieno ciklo vykdymo.

Anglijos kompiuterių kompanija Acorn Computers sukūrė ARM architektūrą 1983 m. spalį, kai pradėjo Acorn RISC Machine projektą, siekdama sukurti pažangesnį procesorių savo verslui skirtiems asmeniniams kompiuteriams (asmeniniams kompiuteriams). Taip yra daugiausia dėl to, kad MOS Technology 6502, 8 bitų procesorius, populiarus dėl palyginti mažos kainos, buvo per silpnas, kad galėtų valdyti tam tikras kompiuterio funkcijas, pvz., grafinę vartotojo sąsają.

„Acorn Archimedes“, išleistas 1987 m., buvo pirmasis kompiuteris su ARM pagrindu veikiančiu procesoriumi. Antroji iteracija, ARM2, išsiskiria tuo, kad pranoksta Intel 80286 arba iAPX 286. Tai buvo kitos puslaidininkių kompanijos Intel Corp. procesorius, naudojamas IBM Personal Computer AT (IBM PC/AT) iš International Business Machines. Dėl ARM pagrįstų procesorių sėkmės 1990 m. įmonė tapo Advanced RISC Machines Ltd., o 1998 m. – ARM Holdings.

ARM architektūra susideda iš stačiakampių instrukcijų rinkinio. Nors terminas stačiakampis vartojamas tam, kas sudaryta iš stačiųjų kampų, kompiuterių terminologijoje jis vartojamas nurodant duomenų objektą – šiuo atveju ISA – kuris veikia nedarydamas įtakos kitiems arba yra statistiškai nepriklausomas. ARM architektūra naudoja 32 bitus, tai yra didžiausias duomenų dydis, kurį ji talpina. Tiksliau sakant, kiekvienas procesorius, naudojantis instrukcijų rinkinį, turi 16 32 bitų registrų, kurie yra maži saugojimo įrenginiai, suteikiantys didelės spartos prieigą prie duomenų, o ne leidžiantys CPU gauti juos iš kažkur kitur lėčiau.

Ironiška, kad ARM architektūra iš pradžių buvo sukurta kompiuteriams. Vietoj to, x86 instrukcijų rinkinys, kurio ištakos siekia Intel 8086 arba iAPX86, 1990-ųjų pabaigoje dominavo rinkoje. Taigi, su IBM PC suderinami kompiuteriai, taip pat „Apple“ „Macintosh“ kompiuteriai turi x86 CPU iš tokių kompanijų kaip „Intel“ ir „Advanced Micro Devices“ (AMD).

Tuo tarpu ARM perėjo prie mažesnių elektroninių įrenginių, kurie idealiai tinka supaprastintam technologijos vykdymui ir mažam energijos suvartojimui. Iki 2009 m. daugiau nei 90 procentų visų mobiliųjų telefonų turėjo ARM pagrįstą procesorių. Kiti įrenginiai, kuriuose CPU naudoja ARM architektūrą, yra asmeniniai skaitmeniniai asistentai (PDA), nešiojamieji daugialypės terpės grotuvai ir skaičiuotuvai.