Caratteristiche è vantaghji di l'urdinatori ARM: tuttu ciò chì avete bisognu di sapè

Questu articulu vi invita à immergervi in ​​l'universu fascinante di Ordinatori ARM. Fighjeremu più da vicinu a so storia, cumu funzionanu, i so usi in a vita reale, e differenze cù altre architetture (cum'è l'x86 di Intel è AMD), è i so punti di forza è di debulezza.

Solu uni pochi di decennii fà, se qualchissia mintuvava a parola "processore", a prima cosa chì li venia in mente eranu marche cum'è Intel o AMD, cù i so chip PC ben cunnisciuti. Tuttavia, in l'ultimi anni, un novu attore s'hè fattu un nome in u settore, rivoluziunendu u modu di capisce l'urdinatori, i telefoni cellulari è tutti i tipi di dispositivi digitali: procesadores ARM. Ma chì ci hè veramente daretu à sta architettura ? Chì sò i so veri vantaghji annantu à altri processori tradiziunali?

Cumu funziona un processore ARM? Principii chjave è differenze cù x86

A chjave di l'architettura ARM si trova in u simplicità è efficienza di u set d'istruzzioni. Essendu basati annantu à a filusufia RISC, i CPU ARM eseguiscenu operazioni assai basiche (addizione, sottrazione, muvimentu di dati, salti, ecc.) in cicli di clock individuali, invece d'istruzzioni cumplesse è lunghe cum'è CISC (tipicu di x86 da Intel è AMD). Questu significa chì un chip ARM pò avè menu transistor, chì à u so tornu implica:

• Menor consumo energético.
• Riduzione di u calore generatu.
• Menor coste de fabricación.

In i disinni più recenti (cum'è ARMv8 è ARMv9), Un processore ARM pò funziunà in i modi 32-bit è 64-bit., currispundendu è qualchì volta superendu a putenza di trasfurmazione di i so rivali x86 in i travaglii di ogni ghjornu. U persunalizazione di u core permette à ogni fabricatore d'aghjunghje unità specifiche, d'espansione a memoria cache, d'aghjunghje coprocessori grafichi o intelligenza artificiale, ecc.

Ci sò ancu dui modi di funziunamentu:

• Modu ARMIstruzzioni à 32 bit, putenza è prestazioni massime
• Modu PolliceIstruzzioni compresse à 16 bit, cunsumu energeticu più bassu è densità di codice più alta, ideale per i dispositivi cù limitazioni di memoria

A simplicità ùn significa micca mancanza di putere: E versioni attuali di ARM anu una pipeline avanzata, pipeline, predizione di branch è più core., avvicinendu si assai à e prestazioni di i migliori chip x86, in particulare in i compiti induve l'efficienza energetica hè critica.

Caratteristiche principali di l'urdinatori ARM

Per capisce cumpletamente ciò chì rende speciale un urdinatore cù un processore ARM, duvemu esaminà tutte e so caratteristiche. specifiche tecniche, sia à u livellu di l'hardware sia à quellu di l'architettura logica:

• Arquitectura RISCIstruzzioni simplici, esecuzione rapida, menu transistor
• Personalizazione di u coreI pruduttori ponu mudificà u disignu, integrà grafica, IA, sicurezza, ecc.
• Cunsumu energeticu ultra bassuIdeale per dispositivi è apparecchiature portatili senza sistemi di raffreddamentu attivi
• Compatibilità di 32 è 64 bitL'ultime generazioni supportanu tramindui, migliurendu sia a velocità sia a capacità di memoria.
• Efficienza di a cache è di a memoriaIntegrazione di cache L1/L2 ottimizzata è bus di dati
• Supportu d'istruzzioni allargatuModu Thumb, supportu SIMD (NEON), unità à virgola mobile è estensioni per l'intelligenza artificiale in l'ultimi mudelli
• Licencia abiertaChiunque pò sviluppà i so propri chip basati nantu à ARM pagendu a licenza di cuncepimentu. Questu hà generatu una grande varietà di prudutti è una cumpetizione trà i pruduttori.
• Ampia cumpatibilità di u sistema operativuAndroid, iOS, Windows, Linux, macOS (nantu à l'ultimi Mac), frà parechji altri

À u livellu d'usu, A proliferazione di chip ARM ùn hè micca limitata à i telefoni cellulari è à e tablette.; Ci sò sempre più urdinatori ARM, laptop, mini PC, servitori è ancu superurdinatori chì si basanu nantu à a so efficienza è scalabilità.

Vantaghji di l'urdinatori ARM rispetto à Intel è AMD

I vantaghji di l'architettura ARM rispetto à i processori x86 tradiziunali (Intel è AMD) sò abbastanza evidenti. Frà i punti di forza ci sò:

• Efficienza energetica senza paragone: el consumo de electricidad hè assai più chjucu, ciò chì si traduce in Più durata di a batteria per i laptop è fatture d'elettricità più basse per i servitori. Certi chip ARM di l'ultima generazione cunsumanu appena 1W, paragunatu à 15-45W per i chip x86 cunvinziunali.
• Raffreddamentu simplificatu: pruducendu menu calore, Ùn anu micca bisognu di ventilatori putenti o sistemi di dissipazione cumplessi. Questu permette disinni senza ventilatore, alloggiamenti più snelli è silenziosi.
• Prezzu di fabricazione più bassu: menu transistor è siliciu, più faciule da pruduce à grande scala, riducendu i costi è permettendu a creazione di computer accessibili.
• Flexibilidad y personalizaciónI pruduttori ponu creà chip persunalizati per ogni esigenza, da i picculi dispositivi IoT à l'urdinatori d'alte prestazioni.
• Actualizaciones constantesCuncurrenza trà i pruduttori (Apple, Qualcomm, Samsung, MediaTek, NVIDIA, ecc.) prumove l'innuvazione è u miglioramentu cuntinuu di e prestazioni è di l'efficienza.
• Soporte multiplataformaHè cumunu di vede urdinatori ARM cumpatibili cù Android, Linux, Chrome OS, Windows 10/11 è macOS, chì offrenu un una grande versatilità per i sviluppatori è l'utilizatori.

Questi vantaghji spieganu Perchè l'ARM anu cunquistatu u mondu mobile è sò avà in cumpetizione seria in i campi di laptop, convertibili, mini PC è servitori. L'arrivu di i chip di siliciu Apple in i Mac hà dimustratu chì si pò ottene un grande equilibriu trà putenza è durata di a batteria, aprendu a strada à altri pruduttori per seguità l'esempiu.

Principali svantaghji è limitazioni attuali

Benintesa, ùn sò micca tutti vantaghji. L'urdinatori ARM anu ancu limitazioni chì devenu esse cunsiderate.:

• Compatibilità limitata di u software: parechje applicazioni (in particulare quelle cuncepite per x86) Ùn funzionanu micca nativamente nantu à ARM. Ancu s'ellu ci sò sistemi d'emulazione (cum'è Rosetta 2 d'Apple o Prism in Windows), u rendimentu pò esse affettatu.
• Putenza pura più bassa in certi scenariiIn attività assai esigenti (editazione video prufessiunale, ghjochi estremi, CAD, virtualizazione avanzata), i chip ARM Spessu cascanu daretu à u megliu x86.
• Dipendenza da l'ottimisazioni: para prufittà ne à u massimu, i sviluppatori devenu creà versioni specifiche di e so applicazioni per ARM.
• Fornitura più bassa di hardware è cumpunenti: aunque está cambiando rápidamente, à u mumentu ci sò Menu opzioni per cumpunenti è accessori 100% cumpatibili cù ARM in u mercatu, in particulare in Europa è in America.
• Limitazioni in u ghjocu è a persunalizazioneI PC di ghjocu spessu necessitanu GPU dedicate, più RAM è capacità di aghjurnamentu, chì sò ancu più limitate nantu à e piattaforme ARM chè nantu à e piattaforme x86.

A tendenza, però, hè di riduce queste limitazioni cù u tempu, postu chì i pruduttori è i sviluppatori si basanu sempre di più nantu à ARM.

Tipi di processori ARM è evoluzione tecnologica

L'ecosistema ARM hà parechje varianti è famiglie, da i primi chip à 16 è 32 bit à l'ultime bestie à 64 bit destinate à servitori, desktop è laptop di fascia alta. Fighjemu i principali:

• ARM1, ARM2, ARM3pionieri storichi, largamente usati in i primi urdinatori persunali è sistemi integrati
• ARM6, ARM7, ARM9, ARM11: evoluzione progressiva in putenza è efficienza, cù cache integrata, supportu multimediale è a cumparsa di istruzioni SIMD è Thumb
• StrongARM è XScale: chip licenziati da DEC è Intel, assai populari in l'anni 2000 in PDA, telefoni cellulari è dispositivi industriali
• Cortex-A, Cortex-R, Cortex-M: e famiglie più pertinenti oghje. Cortex-A per applicazioni generali (smartphone, tablet, laptop), cù versioni single-core è multi-core, NEON, TrustZone è capacità multimediali. Cortex-R per sistemi in tempu reale (vitture, automatizazione), è Cortex-M per microcontrollori à bassa putenza è à bon pattu.
• Apple SiliconI chip ARM di Apple, da l'M1 à l'M3, cù e varianti Pro, Max è Ultra, chì sò i migliori in termini di prestazioni nantu à i laptop è i desktop chì utilizanu macOS.
• SnapdragonA gamma principale di Qualcomm, largamente aduprata in i telefoni cellulari è avà in l'ultrabook è l'urdinatori purtatili cù Snapdragon X Elite è u novu Copilot+ PC.

Articulu cunnessu:

Un novu dispositivu Surface Pro appare in a certificazione cinese, scherzendu un rinfrescante alimentatu da ARM.

Compatibilità di u sistema operativu è di u software nantu à ARM

Un aspecto clave es cumpatibilità di u software, in particulare in i sistemi operativi è l'applicazioni desktop:

• Android y iOSSistemi cuncepiti da u principiu per ARM, chì garantiscenu a cumpatibilità è e bone prestazioni nantu à i telefoni cellulari è e tablette.
• LinuxAmpiu supportu per distribuzioni cum'è Ubuntu, Debian, Arch Linux, Kali, Gentoo, Oracle Linux è assai altre, è ancu BSD (FreeBSD, NetBSD, OpenBSD).
• macOSDapoi u 2020, i Mac cù Apple Silicon funzionanu solu cù ARM, cù a maiò parte di l'applicazioni purtate o emulate cù Rosetta 2.
• Windows 10 è 11 per ARMVersioni migliurate chì supportanu l'applicazioni native è l'emulazione x86, in particulare grazia à Windows 11 Copilot+ è u so mutore Prism.

A grande sfida per l'urdinatori ARM avà ferma cumpatibilità di l'applicazione desktop. Mentre chì parechje app populari anu digià versioni ARM native, ci sò sempre software specializatu chì richiede emulazione o ùn hè micca ottimizatu.

Mercatu è i pruduttori di computer ARM più pertinenti

Oghje, parechje cumpagnie è dispusitivi si distinguenu cum'è trendsetters in u mercatu ARM per l'urdinatori:

• Mela: cù i so MacBook, iMac, Mac Mini è Mac Studio basati annantu à Apple Silicon. Inoltre, iPhone, iPad, Apple Watch è Apple TV utilizanu ancu ARM.
• MicrosoftL'urdinatori ARM di e gamme Surface Pro X è Surface Copilot+ rapprisentanu l'impegnu di Redmond, cù u supportu nativu per Windows è sforzi d'ottimisazione.
• Qualcomm: capu in telefoni cellulari cù Snapdragon, è attualmente in ultrabook è laptop cù Snapdragon X Elite è Copilot+ PC.
• GoogleChrome OS nant'à i Chromebook, cù una grande durata di a batteria è cumpatibilità cù l'applicazioni Android.
• Samsung, HP, Acer, LenovoOffrenu urdinatori portatili, tablette è cunvertibili cù chip ARM è Windows 11 ARM preinstallatu, prioritizendu l'autonomia è u disignu ligeru.
• Raspberry Pi: a piattaforma di creazione chì hà purtatu ARM à milioni d'utilizatori, prumovendu a prugrammazione, a robotica è l'IoT.

Differenze chjave trà ARM è x86 (Intel/AMD)

Per parechji, a quistione principale hè: cumu si distingue veramente un processore ARM da un processore Intel o AMD x86?

• Tipo de instruccionesARM usa RISC, cù struzzioni simplici è corte; x86 hè CISC, cù struzzioni cumplesse è lunghe.
• Prestazione per wattARM eccelle in efficienza energetica, ideale per batterie è sistemi passivi; Potenza pura x86 per attività esigenti.
• ArchitetturaARM hè mudulare è persunalizabile, x86 hè più chjusu è omogeneu.
• Compatibilidad de softwarex86 hà decennii di software nativu, ma ARM si move rapidamente cù l'applicazioni è a multipiattaforma.
• Mercado objetivoARM domina in u mobile, l'IoT è cresce in l'urdinatori portatili è i servitori; x86 nantu à PC, ghjochi è legacy.

L'avvene di l'urdinatori ARM: chì pudemu aspittà ?

El u futuru di ARM Emerge cum'è una opzione assai equilibrata per i laptop, i convertibili, i mini PC è, sempre di più, i desktop è i servitori. A chjave serà di motivà i sviluppatori à ottimizà l'applicazioni è migliurà l'emulazione, mantenendu l'innuvazione in putenza è efficienza.

Apple cuntinueghja à apre a strada cù u so ecosistema Silicon è chjusu, mentre chì Microsoft, Google è altri pruduttori scommettenu nantu à l'espansione di a cumpatibilità è di e prestazioni nantu à ARM. A tendenza hè versu dispusitivi sempre più ligeri, cù una grande autonomia è prestazioni sufficienti per u 90% di l'usu cutidianu., lascendu a putenza bruta di l'x86 in u fondu.

U paisaghju informaticu hè statu trasfurmatu radicalmente da ARM, chì hè passatu da esse un prutagunista in i telefoni mobili à diventà una opzione sempre più predominante nantu à l'urdinatori è i servitori. Sceglie un dispusitivu cù un core ARM prumesse efficienza, versatilità è un futuru pienu d'innuvazione.

Daniele Terrasa

Editore specializatu in prublemi di tecnulugia è Internet cù più di deci anni di sperienza in diversi media digitale. Aghju travagliatu cum'è editore è creatore di cuntenutu per e-commerce, cumunicazione, marketing online è cumpagnie di publicità. Aghju scrittu ancu nantu à ecunumia, finanza è altri siti web di settori. U mo travagliu hè ancu a mo passione. Avà, attraversu i mo articuli in Tecnobits, Pruvate di scopra tutte e nutizie è novi opportunità chì u mondu di a tecnulugia ci offre ogni ghjornu per migliurà a nostra vita.