techbord.com چگونه بازو به سلطه بر بازار موبایل درآمد و برای موارد بیشتر در دسترس است

هر زمان که به سخت افزار رایانه های همراه فکر می کنید ، Arm اولین شرکتی است که به ذهن شما خطور می کند یا باید باشد. در حالی که از نظر تاریخی اینتل به عنوان پیشرو در ساخت تراشه شناخته شده است ، برای سالها Arm به آرامی در جایگاهی قرار گرفت که سرانجام به نقطه انعطافی رسید ، جایی که دیگر دستگاه های محاسباتی نیازی به سرعت بیشتر نداشتند ، اما باید کارآمدتر و قابل حمل تر باشند.

به همین دلیل است که Arm تقریباً با هر نسخه اصلی ساخته شده در بالای معماری خود ، بر بازار پردازنده های تلفن همراه تسلط دارد. ما در حال صحبت کردن بر روی میلیاردها تراشه استفاده شده در تلفن ها ، تلویزیون های هوشمند ، برنامه های جاسازی شده ، سیستم های بیومتریک ، لپ تاپ ها و تبلت ها هستیم. اما چرا چنین است و چرا دیگر معماری ها مانند x86 نتوانسته اند تسخیر شوند؟ در این مقاله ، ما به شما یک مرور فنی می دهیم که Arm چیست ، از کجا آمده است و چرا همه گیر شده است.

اولین چیزی که باید توجه داشته باشید این است که Arm این کار را نمی کند در واقع پردازنده ها را می سازند. در عوض ، آنها معماری CPU را طراحی می كنند و این طرح ها را به شركت های دیگری مانند Qualcomm ، Apple یا Samsung كه آن را در پردازنده های خود قرار می دهند ، مجوز می دهند. از آنجا که همه آنها از یک استاندارد مشترک استفاده می کنند ، کدی که روی پردازنده Qualcomm Snapdragon اجرا می شود ، بر روی پردازنده Samsung Exynos نیز اجرا می شود.

ISA (معماری مجموعه دستورالعمل) چیست؟

هر تراشه رایانه ای برای عملکرد خود به ISA احتیاج دارد و همان چیزی است که Arm نشان دهنده آن است. برای نگاهی دقیق به نحوه کار CPU در داخل ، سری طراحی CPU ما را باید بخوانید.

اولین قدم برای توضیح Arm این است که بفهمید ISA دقیقاً چیست و چیست.

این یک جز physical فیزیکی مانند حافظه پنهان یا هسته نیست ، بلکه یک ISA نحوه عملکرد همه جنبه های پردازنده را تعریف می کند. این شامل نوع دستورالعمل هایی است که تراشه می تواند پردازش کند ، نحوه قالب بندی داده های ورودی و خروجی ، نحوه تعامل پردازنده با RAM و موارد دیگر. روش دیگر برای بیان آن: ISA مجموعه ای از مشخصات است در حالی که CPU تحقق یا پیاده سازی آن مشخصات است. این یک طرح کلی برای نحوه عملکرد تمام قسمتهای پردازنده مرکزی است.

https://techbord.com چگونه Arm توانست به بازار موبایل تسلط یابد و برای موارد بیشتر در دسترس است

ISA اندازه هر قطعه داده را مشخص می کند ، در اکثر پردازنده های مدرن از 64 استفاده می شود مدل -بیتی در حالی که همه پردازنده ها سه عملکرد اساسی خواندن دستورالعمل ها ، اجرای آن دستورالعمل ها و به روزرسانی وضعیت خود را بر اساس نتایج انجام می دهند ، ISA های مختلف ممکن است این مراحل را بیشتر خراب کنند.

ISA پیچیده ای مانند x86 به طور معمول این تقسیم می شود برای بهبود توان عملیاتی ، به چندین ده عملیات کوچکتر پردازش کنید. وظایفی مانند پیش بینی شاخه برای دستورالعمل های شرطی و پیش فرض داده های آینده نیز توسط ISA مشخص می شود.

علاوه بر تعریف معماری خرد پردازنده ، ISA مجموعه دستورالعمل هایی را که می تواند تعیین کند روند. دستورالعمل ها همان چیزی است که CPU هر چرخه را اجرا می کند و توسط یک کامپایلر تولید می شود. انواع مختلفی از دستورالعمل ها مانند خواندن / نوشتن حافظه ، عملیات حساب ، عملیات انشعاب / پرش و موارد دیگر وجود دارد. یک مثال ممکن است "اضافه کردن محتویات آدرس حافظه 1 به محتوای آدرس حافظه 2 و نتیجه را در آدرس حافظه 3 ذخیره کنید. "

هر دستورالعمل به طور معمول 32 یا 64 بیت طول دارد و دارای چندین زمینه مهمترین کد کد است که به پردازنده می گوید چه نوع دستورالعمل خاصی است. هنگامی که پردازنده بداند چه نوع دستورالعملی را در مرحله بعدی اجرا می کند ، داده های مربوطه مورد نیاز برای آن عملیات را واکشی می کند. مکان و نوع داده در قسمت دیگری از کد کد داده می شود. در اینجا چند پیوند به بخشهایی از لیست کدهای بازوی Arm و x86 وجود دارد.

RISC در مقابل CISC مهمترین.

مهمترین جنبه این است که Arm یک معماری RISC (Reduced Instruction Set Computing) است در حالی که x86 یک معماری CISC (Complex Instruction Set Computing) است. این دو الگوی اصلی در طراحی پردازنده هستند و هر دو دارای نقاط قوت و ضعف خود هستند.

با ساختار RISC ، هر دستورالعمل مستقیماً عملیاتی را برای انجام پردازنده مشخص می کند و نسبتاً اساسی هستند. از طرف دیگر ، دستورالعملهای موجود در معماری CISC پیچیده تر هستند و ایده وسیع تری را برای پردازنده مشخص می کنند.

این بدان معنی است که یک CPU CISC معمولاً هر دستورالعمل را به یک سری عملیات خرد تقسیم می کند. یک معماری CISC می تواند جزئیات بسیار بیشتری را در یک دستورالعمل رمزگذاری کند که می تواند عملکرد را بسیار بهبود بخشد.

به عنوان مثال ، یک معماری RISC ممکن است فقط دارای یک یا دو دستورالعمل "افزودن" باشد در حالی که معماری CISC ممکن است 20 دستورالعمل داشته باشد بستگی به نوع داده و سایر پارامترهای محاسبه دارد. مقایسه دقیق تر RISC و CISC را می توان در اینجا یافت.

CISC RISC پیچیدگی فشار به سخت افزار پیچیدگی فشار به نرم افزار انواع و فرمت های مختلف برای دستورالعمل ها دستورالعمل ها از قالب مشابهی پیروی می کنند چند ثبت داخلی داخلی بسیاری از ثبت های داخلی رمزگشایی پیچیده برای شکستن دستورالعمل ها قطعات کامپایلر پیچیده برای نوشتن کد با دستورالعمل های دانه ای اشکال پیچیده تعامل حافظه چند فرم تعامل حافظه دستورالعمل ها به تعداد مختلف چرخه طول می کشد تمام دستورالعمل ها در یک چرخه به پایان می رسند دشوار است تقسیم و موازی کاری کار ساده سازی موازی کار

راه دیگری برای جستجو در مقایسه با ساختن خانه است. با یک سیستم RISC ، شما فقط یک چکش و اره اساسی دارید ، در حالی که با یک سیستم CISC ، ده ها نوع چکش ، اره ، مته و موارد دیگر دارید. یک سازنده با استفاده از یک سیستم مشابه CISC قادر خواهد بود کارهای بیشتری را انجام دهد ، زیرا ابزارهای آنها تخصصی تر و قدرتمندتر است. سازنده RISC هنوز هم می تواند کار خود را انجام دهد ، اما طولانی تر طول می کشد زیرا ابزار آنها بسیار اساسی تر و قدرتمندتر است.

شما اکنون احتمالاً فکر می کنید "چرا کسی هرگز استفاده می کند؟ اگر یک سیستم CISC بسیار قدرتمندتر باشد ، یک سیستم RISC وجود دارد؟ "عملکرد از تنها چیزی که باید در نظر گرفت دور است. سازنده CISC ما مجبور است یک گروه کارگر اضافی استخدام کند زیرا هر ابزار نیاز به یک مجموعه مهارت خاص دارد. این بدان معنی است که سایت کار بسیار پیچیده تر است و به برنامه ریزی و سازماندهی زیادی نیاز دارد. همچنین مدیریت همه این ابزارها بسیار هزینه بر است زیرا ممکن است هر یک از آنها با نوع متفاوتی از مواد کار کنند. دوست RISC ما از این بابت نگران نباشد زیرا ابزارهای اساسی آنها می توانند با هر چیزی کار کنند.

طراح خانه انتخاب دارد که چگونه می خواهد خانه خود را بسازد. آنها می توانند برنامه های ساده ای برای سازنده RISC ما ایجاد کنند یا می توانند برنامه های پیچیده تری برای سازنده CISC ما ایجاد کنند. ایده شروع و محصول نهایی یکسان خواهد بود ، اما کار در وسط متفاوت خواهد بود.

در این مثال ، طراح خانه معادل یک کامپایلر است. این کد ورودی (نقشه خانگی) است که توسط یک برنامه نویس (طراح خانه) تولید می شود و بسته به نوع سبک ترجیح داده شده ، مجموعه ای از دستورالعمل ها (نقشه های ساختمانی) را تولید می کند. این به یک برنامه نویس اجازه می دهد تا همان برنامه را برای یک CPU Arm و یک CPU x86 کامپایل کند حتی اگر لیست دستورالعمل های مختلف بسیار متفاوت باشد.

ما به انرژی کمتری نیاز داریم!

اجازه دهید دوباره به Arm بازگردیم. اگر نقاط را به هم متصل کرده اید ، احتمالاً می توانید حدس بزنید چه چیزی باعث جذابیت Arm برای طراحان سیستم تلفن همراه می شود. نکته کلیدی در اینجا بهره وری است.

در یک سناریو جاسازی شده یا تلفن همراه ، بهره وری انرژی بسیار مهمتر از عملکرد است. تقریباً هر بار ، یک طراح سیستم اگر به معنای صرفه جویی در مصرف انرژی باشد ، ضربه کمی به عملکرد خود وارد می کند. تا زمانی که فناوری باتری بهبود پیدا نکند ، مصرف گرما و انرژی در طراحی محصول موبایل از عوامل اصلی محدود کننده باقی می مانند. به همین دلیل است که ما پردازنده های بزرگ در مقیاس دسک تاپ را در تلفن های همراه خود نمی بینیم. مطمئناً ، سرعت آنها نسبت به تراشه های تلفن همراه سریعتر است ، اما تلفن شما خیلی گرم می شود و باتری فقط چند دقیقه دوام می آورد. در حالی که یک پردازنده گران قیمت x86 دسک تاپ ممکن است 200 وات بارگیری کند ، پردازنده موبایل حداکثر حدود 2 تا 3 وات خواهد داشت.

مطمئناً می توانید یک پردازنده x86 با قدرت پایین تر بسازید ، اما الگوی CISC مناسب برای تراشه های قدرتمندتر به همین دلیل است که ما اغلب تراشه های Arm را روی دسک تاپ یا تراشه های x86 را در تلفن ها نمی بینیم. آنها فقط برای آن طراحی نشده اند. چرا آرم قادر است به چنین بازده انرژی خوبی دست یابد؟ همه اینها به طراحی RISC و پیچیدگی معماری آن برمی گردد. از آنجا که نیازی به پردازش بسیاری از انواع دستورالعمل ها نیست ، معماری داخلی نیز می تواند ساده تر باشد. همچنین مدیریت پردازنده RISC سربار کمتری دارد.

همه اینها مستقیماً به صرفه جویی در انرژی تبدیل می شوند. یک طراحی ساده به این معنی است که ترانزیستورهای بیشتر می توانند مستقیماً به عملکرد کمک کنند تا اینکه برای مدیریت بخشهای دیگر معماری استفاده شوند. یک تراشه Arm مشخص نمی تواند به همان تعداد دستورالعمل پردازش کند و یا به سرعت در مقایسه با تراشه x86 داده شود ، اما این کار را از نظر کارآیی جبران می کند.

سلام به دوست کوچکم سلام

ویژگی اصلی دیگری که بازویی که به میز آورده است معماری ناهمگن big.LITTLE است. این نوع طراحی دارای دو پردازنده همراه در یک تراشه است.

یکی هسته بسیار کم مصرف خواهد بود در حالی که دیگری هسته بسیار قدرتمندتری است. این تراشه با استفاده از سیستم ، تعیین می کند که کدام هسته فعال شود. در سناریوهای دیگر ، کامپایلر می تواند به تراشه بگوید اگر می داند یک کار محاسباتی فشرده در پیش است هسته قدرتمندتری را به وجود آورد.

 https://techbord.com چگونه Arm توانست به بازار موبایل تسلط یابد و برای موارد بیشتر می آید

اگر دستگاه بیکار است یا فقط با محاسبه اساسی ، هسته کم مصرف (LITTLE) روشن می شود و هسته قدرتمندتر (بزرگ) خاموش می شود. Arm اظهار داشت که این می تواند تا 75٪ در مصرف برق صرفه جویی کند. اگرچه یک پردازنده مرکزی سنتی رومیزی قطعاً مصرف برق خود را در دوره های بار کمتر کاهش می دهد ، اما قطعات خاصی وجود دارد که هرگز خاموش نمی شوند. از آنجا که Arm توانایی خاموش كردن كامل یك هسته را دارد ، به وضوح بهتر از رقابت است.

طراحی پردازنده همیشه یك سری مبادلات تجاری در هر مرحله از مراحل است. Arm تماماً در معماری RISC عمل کرد و نتیجه خوبی هم داده است. در سال 2010 ، آنها 95٪ از بازار پردازنده های تلفن همراه را در اختیار داشتند. به دلیل تلاش سایر شرکتها برای ورود به بازار ، این اندکی کاهش یافته است ، اما هنوز کسی حتی نزدیک نیست.

صدور مجوز و استفاده گسترده

رویکرد صدور مجوز بازو برای تجارت دلیل دیگر بازار آنها است تسلط ساخت تراشه از نظر فیزیکی بسیار دشوار و گران است ، بنابراین Arm این کار را انجام نمی دهد. این اجازه می دهد تا پیشنهادات آنها انعطاف پذیرتر و قابل تنظیم تر باشد.

بسته به مورد استفاده ، یک دارنده پروانه می تواند ویژگی های مورد نظر خود را انتخاب و انتخاب کند و سپس از Arm بخواهد بهترین نوع تراشه را برای آنها انتخاب کند. مشتریان همچنین ممکن است تراشه های اختصاصی خود را طراحی کرده و فقط برخی از مجموعه های دستورالعمل Arm را اجرا کنند. لیست شرکت های فناوری که از معماری Arm استفاده می کنند بسیار بزرگ است و در اینجا نمی توان نام برد ، اما می توان به چند مورد اشاره کرد: اپل ، انویدیا ، سامسونگ ، AMD ، برادکام ، فوجیتسو ، آمازون ، هواوی و کوالکام همه از ظرفیت Arm با برخی ظرفیت ها استفاده می کنند.

چگونه بازو به سلطه بر بازار موبایل درآمد و برای موارد بیشتر در دسترس است
features/چگونه-بازو-به-سلطه-بر-بازار-موبایل-درآمد-و-برای-موارد.html

آخرین مطالب سایت
techbord.com Super Bowl امسال جریان 4K یا HDR را کسب نخواهد کرد
techbord.com شخصی Linux را به Mac Mini جدید مبتنی بر Arm منتقل کرد
techbord.com بنیانگذار Pebble Beeper ، یک برنامه گپ جهانی را راه اندازی می کند که 15 سرویس برتر را در یک سرویس قرار می دهد
techbord.com بنیاد Raspberry Pi میکروکنترلر 4 دلاری با سیلیکون سفارشی راه اندازی می کند
techbord.com گزارش شده است که هدست VR اپل دارای یک فن یکپارچه ، طراحی پارچه و پشتیبانی از لنزهای طبی است
techbord.com Capcom امروز میزبان Resident Evil Showcase است ، در اینجا نحوه تماشا را مشاهده می کنید
copyright 2020 techbord.com
تمامی حقوق برای وبسایت تک بورد محفوظ است. استفاده از مطالب فقط با ذکر نام و لینک به صفحه منبع امکان پذیر است.