Home-theater-designers
När du diskuterar smartphones, surfplattor och till och med vissa bärbara datorer har du kanske hört folk nämna ARM -processorer. Denna teknik bidrog till den snabba ökningen av bärbar dator i början av 2010 -talet och har fortfarande en betydande inverkan på våra enheter.
När vi blivit mer bekanta med ARM-baserade produkter tenderar processorn att bli mindre framstående fakturering nu när det är en allmänt accepterad standard. Det betyder dock inte att det inte fortfarande är anmärkningsvärt.
Utmaningarna för mobil datoranvändning
Alla datorer, surfplattor, bärbara datorer och smartphones använder en processor. Den vanliga termen för din enhets processor är CPU: n eller den centrala processorenheten. Det är här det mesta av det faktiska datorarbetet utförs. Det är dock inte en enda processor, utan många av dem på en enda komponent.
hur man ställer in ett standard Google -konto
CPU: n tar emot instruktioner, kör dem och levererar en utmatning. Allteftersom tekniken har utvecklats har tillverkarna gått mot flerkärniga processorer.
Där CPU: n är en samling processorer på ett enda chip kombinerar flerkärniga processorer flera CPU: er på ett enda chip. Detta är en av de främsta anledningarna till att datorer är mer kraftfulla nu än tidigare. För mer detaljer, ta en titt på vår guide till hur CPU: n fungerar .
Vanligtvis använder stationära och bärbara datorer Intel- eller AMD -processorer. Dessa processorer är utformade för att ge en optimal stationär prestanda, där strömmen är pålitlig, batterierna är stora och det finns ofta en dedikerad grafikprocessor och kylsystem. Som sådan kan de hantera komplexa beräkningar med många processorer som hanterar ingångar samtidigt.
Mobildesign kräver dock olika överväganden. För att förbli bärbar måste batterierna vara mindre, det finns inte plats för en fläkt eller kylsystem, och enheten måste prestera utan dröjsmål eller tekniska problem. Under 2000 -talet var detta en vanlig utmaning när man skapade bärbara datorer.
Den komplexa designen av stationära processorer översätts inte bra till mobila enheter eftersom hårdvarukraven är mycket olika. Som ett resultat var smartphones, som vi känner dem idag, inte ett livskraftigt koncept när man använder traditionell datorarkitektur.
Vad är en ARM -processor?
För att övervinna dessa utmaningar valde tillverkarna att ersätta stationär CPU -arkitektur för något som är bättre lämpat för mobila datorer. ARM-processorer är det perfekta valet eftersom de använder en förenklad, mindre energisugen processmetod. Detta representeras i ARM -namnet, som står för Advanced RISC Machine.
Att utöka initialismen avslöjar en annan, RISC eller minskad instruktionsuppsättning. Förvirrande nog är RISC inte en teknik i sig. Istället är det en designideologi. ARM -processorer är utformade för att vara så effektiva som möjligt och accepterar endast instruktioner som kan utföras i en enda minnescykel. Den vanliga processen för processorer är att hämta, avkoda och köra instruktioner.
RISC-enheter använder 32-bitars arkitektur, en standard som till stor del fasas ut från stationära datorer. Detta begränsar mängden information som kan bearbetas i funktionen hämta-avkoda-exekvera.
Till exempel använder Windows-datorer nu vanligtvis 64-bitars arkitektur. Detta gör mer processorkraft tillgängligt för operativsystemet, vilket leder till en bättre upplevelse. Om du är intresserad av hur detta påverkar din dator, ta en titt på skillnaderna mellan 32-bitars och 64-bitars Windows .
Hur fungerar ARM -processorer?
Det kan låta som om RISC -processorer, och därför ARM -enheter, skulle vara ett steg bakåt. RISC, till exempel, utvecklades ursprungligen på 1980 -talet men lyckades inte påverka marknaden. ARM Holdings, företaget bakom ARM -processorer, utvecklade dock ett komprimerat instruktionsformat.
Trots att endast en instruktionsuppsättning behandlas i en enda minnescykel kan instruktionerna vara längre och mer komplexa än traditionella RISC -enheter. Även om de fortfarande är begränsade jämfört med sina stationära motsvarigheter, förväntar vi oss inte att våra smartphones eller surfplattor når samma prestandanivåer.
De första RISC-konstruktionerna använde en 32-bitars arkitektur, men sedan 2011 har ARM Holdings inkluderat 64-bitars support i sina konstruktioner. Detta skulle ha varit ouppnåeligt med RISC ensam och är endast möjligt på grund av företagets instruktionsuppsättningsarkitektur. Den tekniska designen av ARM -processorer förenklar också tillverkning och fysisk design.
Den minskade komplexiteten hos RISC -enheter innebär att de kräver färre transistorer på ett chip. Generellt innebär fler transistorer ökade effektbehov och högre tillverkning, och därmed detaljhandelskostnader. Av denna anledning är ARM-processorer vanligtvis också billigare än traditionella stationära processorer.
Användningsområden för ARM -processorer
Eftersom ARM-processorer kombinerar högpresterande RISC-design, lägre tillverkningskostnader och minskad strömförbrukning, är de idealiska för bärbara enheter som smartphones, surfplattor och till och med vissa bärbara datorer. Att diskutera ARM -processorer som ett kollektiv kan dock vara en utmaning.
ARM Holdings producerar inga processorer själv. Istället komponerar företaget tekniken, utvecklar instruktionsstandarden och licensierar sedan dessa mönster till andra tillverkare. Det är därför det finns så många varianter av ARM -processorer och varför var och en verkar fungera annorlunda.
Hårdvarutillverkare betalar ARM Holdings för kärntekniken, men anpassar den sedan till deras behov, mjukvarukrav och hårdvarudesign. Som ett resultat innehåller många produkter ARM -processorer. Det är dock svårt att jämföra dem mot varandra som du skulle med Intel -processorer.
För att komplicera saken ytterligare måste programvaran vara utformad specifikt för ARM -hårdvara och är därför inte kompatibel eller kompatibel med andra arkitekturer. De operativa skillnaderna mellan ARM och stationära processorer är en av de viktigaste faktorerna som gör din telefon långsammare än skrivbordet.
Som sagt, eftersom de är effektiva och billiga kan du hitta ARM-processorer på vissa bärbara datorer. I synnerhet använder många Chromebooks ARM -processorer. Eftersom Chromebooks kör Chrome OS, ett operativsystem med låga resurser baserat på webbläsaren Chrome, gör ARM-produkter ett idealiskt val.
Datorns framtid
Det är tack vare ARM Holdings process att våra telefoner är lätta, bärbara, högpresterande och rimligt prisvärda. Utan innovationerna i RISC -implementering är det inte klart att mobila datorer hade varit genomförbara som vi känner igen det idag.
Trots att de gör sitt namn med smartphones och surfplattor, är ARM-processorer också tillgängliga i billiga bärbara datorer som Chromebooks. Om du inte är bekant med Googles stationära operativsystem, kolla in vår Chromebook nybörjarguide .
Dela med sig Dela med sig Tweet E-post 5 tips för att ladda dina VirtualBox Linux -maskinerTrött på den dåliga prestanda som erbjuds av virtuella maskiner? Här är vad du bör göra för att öka din VirtualBox -prestanda.
Läs Nästa Relaterade ämnen- Teknik förklaras
- CPU
- Intel
- AMD -processor
- Datorprocessor
James är MakeUseOfs redaktör för köparguider och frilansskribent som gör tekniken tillgänglig och säker för alla. Stort intresse för hållbarhet, resor, musik och mental hälsa. BIng i maskinteknik från University of Surrey. Finns också på PoTS Jots som skriver om kronisk sjukdom.
hur man startar android i säkert lägeMer från James Frew
Prenumerera på vårt nyhetsbrev
Gå med i vårt nyhetsbrev för tekniska tips, recensioner, gratis e -böcker och exklusiva erbjudanden!
Klicka här för att prenumerera