ARM ordenagailuen ezaugarriak eta abantailak: jakin behar duzun guztia

Azken eguneraketa: 2025/05/18
Egilea: Daniel Terrasa

  • ARM arkitektura bere energia-eraginkortasunagatik eta malgutasunagatik nabarmentzen da, RISC filosofia sinple eta indartsu batekin.
  • ARM ordenagailuek bateriaren iraupen luzea, energia-kontsumo txikia eta sistema eragile eta softwarearekin bateragarritasun handiagoa eskaintzen dute.
  • Merkatuaren joerak ARM gailu mugikorretatik haratago hedatzera doa, ordenagailu eramangarriak, mahaigaineko ordenagailuak eta zerbitzariak konkistatuz.
ARM

Artikulu honek unibertso liluragarrian murgiltzera gonbidatzen zaitu ARM ordenagailuak. Haien historia, nola funtzionatzen duten, benetako erabilerak, beste arkitekturekiko (Intel eta AMDren x86 bezalakoak) eta haien indarguneak eta ahulguneak aztertuko ditugu gertutik.

Duela hamarkada batzuk, norbaitek "prozesadore" hitza aipatzen bazuen, burura etortzen zitzaion lehenengo gauza markak ziren... Intel o AMD, bere PC txip ezagunekin. Hala ere, azken urteotan, jokalari berri batek izena egin du sektorean, ordenagailuak, telefono mugikorrak eta mota guztietako gailu digitalak ulertzeko modua irauli baitu: ARM prozesadoreak. Baina zer dago benetan arkitektura honen atzean? Zeintzuk dira bere benetako abantailak beste prozesadore tradizionalen aldean?

Nola funtzionatzen du ARM prozesadore batek? x86-rekin lotutako printzipio nagusiak eta desberdintasunak

ARM arkitekturaren gakoa honetan datza: instrukzio-multzoaren sinpletasuna eta eraginkortasuna. RISC filosofian oinarrituta, ARM CPUek oso oinarrizko eragiketak (batuketa, kenketa, datuen mugimendua, jauziak, etab.) erloju-ziklo indibidualetan egiten dituzte, CISC bezalako instrukzio konplexu eta luzeen ordez (Intel eta AMD-ren x86-n tipikoa). Horrek esan nahi du ARM txip batek izan dezakeela transistore gutxiago, eta horrek, aldi berean, honako hau inplikatzen du:

  • Energia-kontsumo txikiagoa.
  • Sortutako beroaren murrizketa.
  • Fabrikazio-kostu txikiagoa.

Diseinu berriagoetan (ARMv8 eta ARMv9 bezalakoetan), ARM prozesadore batek 32 biteko eta 64 biteko moduan funtziona dezake., eguneroko zereginetan bere x86 arerioen prozesatzeko ahalmena berdinduz eta batzuetan gaindituz. The oinarrizko pertsonalizazioa fabrikatzaile bakoitzari unitate espezifikoak gehitzeko, cache memoria zabaltzeko, grafiko koprozesadoreak edo adimen artifiziala gehitzeko aukera ematen dio, etab.

Bi funtzionamendu modu ere badaude:

  • ARM modua32 biteko argibideak, potentzia eta errendimendu maximoa
  • Erpuruaren modua16 biteko konprimitutako argibideak, energia-kontsumo txikiagoa eta kode-dentsitate handiagoa, memoria-mugak dituzten gailuetarako aproposa

Sinpletasunak ez du esan nahi botere faltarik dagoenik: ARM-en egungo bertsioek pipeline aurreratua, pipeline, adar-aurreikuspena eta nukleo anitz dituzte., x86 txip onenen errendimendutik oso gertu geratuz, batez ere energia-eraginkortasuna funtsezkoa den zereginetan.

ARM ordenagailuak

ARM ordenagailuen ezaugarri nagusiak

ARM prozesadore bat duen ordenagailu bat zerk egiten duen berezi guztiz ulertzeko, bere ezaugarri guztiak aztertu behar ditugu. zehaztapen teknikoak, bai hardware mailan bai arkitektura logikoaren mailan:

  • RISC arkitektura: instrukzio sinplea, exekuzio azkarra, transistore gutxiago
  • Oinarrizko pertsonalizazioaFabrikatzaileek diseinua alda dezakete, grafikoak, adimen artifiziala, segurtasuna eta abar integratu.
  • Energia-kontsumo ultra-baxua: hozte-sistema aktiborik gabeko gailu eta ekipamendu eramangarrietarako aproposa
  • 32 eta 64 biteko bateragarritasunaAzken belaunaldiek biak onartzen dituzte, abiadura eta memoria-ahalmena hobetuz.
  • Cache eta memoriaren eraginkortasunaL1/L2 cache eta datu-bus optimizatuen integrazioa
  • Irakaskuntza-laguntza luzatuaErpuru modua, SIMD euskarria (NEON), puntu mugikorreko unitateak eta adimen artifizialaren luzapenak azken modeloetan
  • Lizentzia irekiaEdonork garatu ditzake bere ARM oinarritutako txipak diseinu lizentzia ordainduz. Horrek produktuen aniztasun handia eta fabrikatzaileen arteko lehia sortu ditu.
  • Sistema eragileen bateragarritasun zabalaAndroid, iOS, Windows, Linux, macOS (azken Mac-etan), beste askoren artean
Eduki esklusiboa - Egin klik hemen  Nola konpondu USB-C konexio arazoak Nintendo Switch Lite-n

Erabilera mailan, ARM txipen hedapena ez dago telefono mugikorretara eta tabletetara mugatuta.; Gero eta ARM ordenagailu, ordenagailu eramangarri, mini PC, zerbitzari eta baita superordenagailu gehiago daude beren eraginkortasuna eta eskalagarritasuna oinarritzen direnak.

ARM ordenagailuen abantailak Intel eta AMDrekin alderatuta

ARM arkitekturaren abantailak x86 prozesadore tradizionalen (Intel eta AMD) aldean nahiko nabariak dira. Puntu sendoen artean hauek daude:

  • Energia-eraginkortasun paregabea: elektrizitate-kontsumoa askoz txikiagoa da, eta horrek esan nahi du Ordenagailu eramangarrien bateriaren iraupen handiagoa eta zerbitzarien elektrizitate-faktura txikiagoak. Azken belaunaldiko ARM txip batzuek W 1 baino ez dute kontsumitzen, ohiko x15 txipek 45-86W-ko aldean.
  • Hoztea erraztu dabero gutxiago sortuz, Ez dute haizagailu indartsurik edo disipazio-sistema konplexurik behar. Horri esker, haizagailurik gabeko diseinuak, karkasa meheagoak eta isilagoak dira.
  • Fabrikazio prezio baxuenatransistore eta silizio gutxiago, eskala handian ekoizteko errazagoa, kostuak murriztea eta ordenagailu merkeak sortzea ahalbidetzea.
  • Malgutasuna eta pertsonalizazioaFabrikatzaileek txip pertsonalizatuak sor ditzakete behar guztietarako, IoT gailu oso txikietatik hasi eta errendimendu handiko ordenagailuetaraino.
  • Etengabeko eguneratzeakFabrikatzaileen arteko lehia (Apple, Qualcomm, Samsung, MediaTek, NVIDIA, etab.) berrikuntza eta errendimenduaren eta eraginkortasunaren etengabeko hobekuntza bultzatzen ditu.
  • Plataforma anitzeko laguntzaOhikoa da Android, Linux, Chrome OS, Windows 10/11 eta macOS-ekin bateragarriak diren ARM ordenagailuak ikustea, eta horrek aukera ematen du garatzaile eta erabiltzaileentzako malgutasun handia.

Abantaila hauek azaltzen dute Zergatik konkistatu duten ARMek mugikorren mundua eta orain serio lehiatzen ari diren ordenagailu eramangarrien, bihurgarrien, mini ordenagailuen eta zerbitzarien arloetan. Appleren siliziozko txipak Mac-etan etortzeak erakutsi du potentziaren eta bateriaren iraupenaren arteko oreka bikaina lor daitekeela, eta beste fabrikatzaile batzuei ere gauza bera egiteko bidea zabaldu die.

ARM-3 ordenagailuaren ezaugarriak

Gaur egungo desabantaila eta muga nagusiak

Noski, ez dira abantaila guztiak. ARM ordenagailuek ere kontuan hartu beharreko mugak dituzte.:

  • Softwarearen bateragarritasun mugatuaaplikazio asko (batez ere x86rako diseinatutakoak) Ez dute modu natiboan funtzionatzen ARM-en. Emulazio sistemak badaude ere (Apple-ren Rosetta 2 edo Windows-eko Prism bezalakoak), errendimendua eragin dezake.
  • Potentzia gordina txikiagoa zenbait egoeratanZeregin oso zorrotzetan (bideo edizio profesionala, muturreko jokoak, CAD, birtualizazio aurreratua), ARM txipak Normalean x86 onenen atzetik geratzen dira.
  • Optimizazioen mendekotasuna-rako etekinik handiena atera, garatzaileek beren aplikazioen bertsio espezifikoak sortu behar dituzte ARMrako.
  • Hardware eta osagaien hornidura txikiagoa: nahiz eta Azkar aldatzen ari da., une honetan badaude Merkatuan %100ean ARM-rekin bateragarriak diren osagai eta osagarrietarako aukera gutxiago, batez ere Europan eta Amerikan.
  • Jokoetan eta pertsonalizazioan dauden mugakJokoetarako ordenagailuek GPU dedikatuak, RAM gehiago eta eguneratze-aukera behar izaten dituzte askotan, eta horiek are mugatuagoak dira ARM prozesadoreetan x86 plataformetan baino.
Eduki esklusiboa - Egin klik hemen  Sensi Booster FF

Joera, ordea, muga horiek denborarekin murriztea da, fabrikatzaileek eta garatzaileek gero eta gehiago fidatzen baitira ARM-en.

ARM prozesadore motak eta bilakaera teknologikoa

ARM ekosistemak hainbat aldaera eta familia ditu, lehenengo 16 eta 32 biteko txipetatik hasi eta zerbitzari, mahaigaineko ordenagailu eta goi-mailako ordenagailu eramangarrietarako zuzendutako azken 64 biteko piztietaraino. Ikus ditzagun nagusiak:

  • ARM1, ARM2, ARM3aitzindari historikoak, oso erabiliak lehenengo ordenagailu pertsonaletan eta sistema txertatuetan
  • ARM6, ARM7, ARM9, ARM11Potentzia eta eraginkortasunean eboluzio progresiboa, cache integratua, multimedia euskarria eta SIMD eta Thumb argibideen agerpenarekin
  • StrongARM eta XScaleDEC eta Intel-en lizentziapeko txipak, oso ezagunak 2000ko hamarkadan PDA, telefono mugikorretan eta gailu industrialetan
  • Cortex-A, Cortex-R, Cortex-M: gaur egungo familia garrantzitsuenak. Cortex-A aplikazio orokorretarako (smartphone-ak, tabletak, ordenagailu eramangarriak), nukleo bakarreko eta anitzeko bertsioekin, NEON, TrustZone eta multimedia gaitasunekin. Cortex-R denbora errealeko sistemetarako (autoak, automatizazioa), eta Cortex-M potentzia txikiko eta kostu-eraginkorreko mikrokontrolagailuetarako.
  • Apple silikonaAppleren ARM oinarritutako txipak, M1etik M3ra, Pro, Max eta Ultra aldaerekin, macOS exekutatzen duten ordenagailu eramangarri eta mahaigaineko ordenagailuetan errendimenduari dagokionez aitzindariak direnak.
  • SnapdragonQualcomm-en gama nagusia, telefono mugikorretan oso erabilia eta orain ultrabook eta ordenagailu eramangarrietan Snapdragon X Elite eta Copilot+ PC berria dutenetan.
Surface Pro berria Txinan ziurtatua
Erlazionatutako artikulua:
Surface Pro gailu berri bat agertzen da Txinako ziurtagirian, ARM-en bidezko freskatze bat zirikatzen.

ARM-1 ordenagailuaren ezaugarriak

Sistema eragilearen eta softwarearen bateragarritasuna ARM-n

Alderdi gako bat da softwarearen bateragarritasuna, batez ere mahaigaineko sistema eragileetan eta aplikazioetan:

  • Android eta iOSHasieratik ARMrako diseinatutako sistemak, bateragarritasuna eta errendimendu ona bermatuz telefono mugikorretan eta tabletetan.
  • LinuxUbuntu, Debian, Arch Linux, Kali, Gentoo, Oracle Linux eta beste hainbat banaketetarako laguntza zabala, baita BSDrako ere (FreeBSD, NetBSD, OpenBSD).
  • macOS2020az geroztik, Apple Silicon duten Mac-ak ARM-n bakarrik exekutatu dira, aplikazio gehienak Rosetta 2 erabiliz eraman edo emulatu direlarik.
  • Windows 10 eta 11 ARMrakoAplikazio natiboak eta x86 emulazioa onartzen dituzten bertsio hobetuak, batez ere Windows 11 Copilot+ eta bere Prism motorrari esker.
Eduki esklusiboa - Egin klik hemen  Nola kendu bateria Toshiba Tecra batetik?

ARM ordenagailuen erronka nagusia da oraintxe bertan. mahaigaineko aplikazioen bateragarritasuna. Aplikazio ezagun askok ARM bertsio natiboak badituzte ere, oraindik ere badago emulazioa behar duen edo optimizatuta ez dagoen software espezializatua.

Merkatua eta ARM ordenagailu fabrikatzaile garrantzitsuenak

Gaur egun, hainbat enpresa eta gailu nabarmentzen dira ordenagailuen ARM merkatuan joera-markatzaile gisa:

  • Sagarra: Apple Silicon-en oinarritutako MacBook, iMac, Mac Mini eta Mac Studiorekin. Horrez gain, iPhone, iPad, Apple Watch eta Apple TV-k ere ARM erabiltzen dute.
  • MicrosoftSurface Pro X eta Surface Copilot+ gamako ARM ordenagailuek Redmonden konpromisoa adierazten dute, Windows-erako euskarri natiboa eta optimizazio ahaleginak dituzte.
  • Qualcomm: telefono mugikorren liderra Snapdragon, eta gaur egun ultrabook eta ordenagailu eramangarrietan Snapdragon X Elite eta Copilot+ PC dutenetan.
  • GoogleChrome OS Chromebooketan, bateriaren iraupen bikainarekin eta Android aplikazioen bateragarritasunarekin.
  • Samsung, HP, Acer, LenovoARM txipak eta Windows 11 ARM aldez aurretik instalatuta duten ordenagailu eramangarriak, tabletak eta bihurgarriak eskaintzen dituzte, autonomia eta diseinu arina lehenetsiz.
  • Raspberry Pi: ARM milioika erabiltzailerengana eraman duen maker plataforma, programazioa, robotika eta gauzen internet sustatuz.

ARM vs x86

ARM eta x86 (Intel/AMD) arteko desberdintasun nagusiak

Askorentzat galdera nagusia hauxe da: nola bereizten da benetan ARM prozesadore bat Intel edo AMD x86 prozesadore batetik?

  • Argibide mota.ARMek RISC erabiltzen du, instrukzio sinple eta laburrekin; x86 CISC da, instrukzio konplexu eta luzeekin.
  • Watt bakoitzeko errendimenduaARMek energia-eraginkortasunean bikaina da, baterientzat eta sistema pasiboetarako aproposa; x86 potentzia gordina zeregin zorrotzetarako.
  • ArkitekturaARM modularra eta pertsonalizagarria da, x86 itxiagoa eta homogeneoagoa.
  • Softwarearen bateragarritasunax86-k hamarkadetako software natiboa du, baina ARM azkar mugitzen ari da aplikazioekin eta plataforma anitzekoekin.
  • Helburu-merkatuaARM da nagusi mugikorrean eta gauzen internetean, eta hazten ari da ordenagailu eramangarrietan eta zerbitzarietan; x86 ordenagailuetan, jokoetan eta ondare-sisteman.

ARM ordenagailuen etorkizuna: zer espero dezakegu?

El ARM-en etorkizuna Aukera oso orekatua bihurtzen ari da ordenagailu eramangarrietarako, ordenagailu bihurgarrietarako, mini ordenagailuetarako eta, gero eta gehiago, mahaigaineko ordenagailuetarako eta zerbitzarietarako. Gakoa garatzaileak aplikazioak optimizatzeko eta emulazioa hobetzeko motibatzea izango da, potentzian eta eraginkortasunean berrikuntza mantenduz.

Applek bidea erakusten jarraitzen du bere siliziozko eta ekosistema itxiarekin, Microsoftek, Googlek eta beste fabrikatzaile batzuek ARM-en bateragarritasuna eta errendimendua zabaltzearen alde egiten duten bitartean. Joera gero eta gailu arinagoak dira, autonomia handikoak eta eguneroko erabileraren % 90erako errendimendu nahikoa dutenak., x86-aren potentzia gordina atzealdean utziz.

ARM-ek informatika-paisaia erabat eraldatzen ari da, eta horrek... telefono mugikorretan protagonista izatetik ordenagailuetan eta zerbitzarietan gero eta aukera nagusiagoa izatera igaro da. ARM nukleoa duen gailu bat aukeratzeak eraginkortasuna, moldakortasuna eta berrikuntzaz betetako etorkizuna agintzen ditu.