ARM कंप्यूटर की विशेषताएं और लाभ: वह सब कुछ जो आपको जानना चाहिए

यह लेख आपको इस आकर्षक ब्रह्मांड में डूबने के लिए आमंत्रित करता है। एआरएम कंप्यूटर. हम उनके इतिहास, उनकी कार्य-प्रणाली, उनके वास्तविक जीवन में उपयोग, अन्य आर्किटेक्चरों (जैसे इंटेल और एएमडी का x86) से उनके अंतर, तथा उनकी शक्तियों और कमजोरियों पर करीब से नज़र डालेंगे।

कुछ दशक पहले, अगर कोई "प्रोसेसर" शब्द का उल्लेख करता था, तो सबसे पहले दिमाग में ऐसे ब्रांड आते थे इंटेल o एएमडी, अपने सुप्रसिद्ध पीसी चिप्स के साथ। हालाँकि, हाल के वर्षों में, एक नए खिलाड़ी ने इस क्षेत्र में अपना नाम बनाया है, जिसने कंप्यूटर, मोबाइल फोन और सभी प्रकार के डिजिटल उपकरणों को समझने के तरीके में क्रांतिकारी बदलाव किया है: procesadores ARM. लेकिन वास्तव में इस वास्तुकला के पीछे क्या है? अन्य पारंपरिक प्रोसेसरों की तुलना में इसके वास्तविक लाभ क्या हैं?

ARM प्रोसेसर कैसे काम करता है? मुख्य सिद्धांत और x86 से अंतर

एआरएम वास्तुकला की कुंजी इसमें निहित है निर्देश सेट की सरलता और दक्षता. RISC दर्शन पर आधारित होने के कारण, ARM CPUs CISC (इंटेल और AMD के x86 के विशिष्ट) जैसे जटिल और लंबे निर्देशों के बजाय, व्यक्तिगत क्लॉक चक्रों में बहुत ही बुनियादी संचालन (जोड़, घटाव, डेटा चालन, जंप, आदि) निष्पादित करते हैं। इसका मतलब यह है कि एक ARM चिप में कम ट्रांजिस्टर, जिसका तात्पर्य यह है:

• Menor consumo energético.
• उत्पन्न गर्मी में कमी.
• Menor coste de fabricación.

नए डिज़ाइनों में (जैसे ARMv8 और ARMv9), ARM प्रोसेसर 32-बिट और 64-बिट दोनों मोड में काम कर सकता है।, रोजमर्रा के कार्यों में अपने x86 प्रतिद्वंद्वियों की प्रसंस्करण शक्ति से मेल खाता है और कभी-कभी उनसे आगे निकल जाता है। कोर अनुकूलन प्रत्येक निर्माता को विशिष्ट इकाइयां जोड़ने, कैश मेमोरी का विस्तार करने, ग्राफिक्स कोप्रोसेसर या कृत्रिम बुद्धिमत्ता आदि जोड़ने की अनुमति देता है।

इसके संचालन के भी दो तरीके हैं:

• एआरएम मोड: 32-बिट निर्देश, अधिकतम शक्ति और प्रदर्शन
• अंगूठे मोड: 16-बिट संपीड़ित निर्देश, कम बिजली की खपत और उच्च कोड घनत्व, मेमोरी सीमाओं वाले उपकरणों के लिए आदर्श

सादगी का मतलब शक्ति का अभाव नहीं है: ARM के वर्तमान संस्करणों में उन्नत पाइपलाइन, पाइपलाइन, शाखा भविष्यवाणी और एकाधिक कोर हैं।, यह सर्वश्रेष्ठ x86 चिप्स के प्रदर्शन के बहुत करीब है, विशेष रूप से उन कार्यों में जहां ऊर्जा दक्षता महत्वपूर्ण है।

ARM कंप्यूटर की मुख्य विशेषताएं

यह पूरी तरह से समझने के लिए कि ARM प्रोसेसर वाले कंप्यूटर को क्या विशेष बनाता है, हमें इसकी सभी विशेषताओं पर गौर करना होगा। तकनीकी निर्देशहार्डवेयर और तार्किक वास्तुकला दोनों स्तर पर:

• Arquitectura RISC: सरल निर्देश, तेज़ निष्पादन, कम ट्रांजिस्टर
• कोर अनुकूलननिर्माता डिज़ाइन को संशोधित कर सकते हैं, ग्राफिक्स, एआई, सुरक्षा आदि को एकीकृत कर सकते हैं।
• अत्यंत कम ऊर्जा खपत: सक्रिय शीतलन प्रणाली के बिना पोर्टेबल उपकरणों और उपकरणों के लिए आदर्श
• 32 और 64 बिट संगततानवीनतम पीढ़ियां दोनों का समर्थन करती हैं, जिससे गति और मेमोरी क्षमता दोनों में सुधार होता है।
• कैश और मेमोरी दक्षता: अनुकूलित L1/L2 कैश और डेटा बस का एकीकरण
• विस्तारित अनुदेश समर्थननवीनतम मॉडलों में थम्ब मोड, SIMD सपोर्ट (NEON), फ्लोटिंग पॉइंट यूनिट और कृत्रिम बुद्धिमत्ता के लिए एक्सटेंशन
• Licencia abiertaकोई भी व्यक्ति डिज़ाइन लाइसेंस का भुगतान करके अपना स्वयं का ARM-आधारित चिप्स विकसित कर सकता है। इससे उत्पादों की विशाल विविधता उत्पन्न हुई है और निर्माताओं के बीच प्रतिस्पर्धा भी बढ़ी है।
• व्यापक ऑपरेटिंग सिस्टम संगतता: एंड्रॉइड, आईओएस, विंडोज, लिनक्स, मैकओएस (नवीनतम मैक पर), और कई अन्य

उपयोग के स्तर पर, एआरएम चिप्स का प्रसार मोबाइल फोन और टैबलेट तक ही सीमित नहीं है।; आजकल अधिकाधिक संख्या में ARM कम्प्यूटर, लैपटॉप, मिनी PC, सर्वर और यहां तक ​​कि सुपर कम्प्यूटर भी उपलब्ध हैं जो उनकी कार्यकुशलता और मापनीयता पर निर्भर करते हैं।

इंटेल और एएमडी की तुलना में एआरएम कंप्यूटरों के लाभ

पारंपरिक x86 प्रोसेसरों (इंटेल और एएमडी) की तुलना में ARM आर्किटेक्चर के फायदे काफी स्पष्ट हैं। इसके मजबूत बिन्दु इस प्रकार हैं:

• बेजोड़ ऊर्जा दक्षता: el consumo de electricidad बहुत छोटा है, जिसका अर्थ है लैपटॉप के लिए अधिक बैटरी जीवन और सर्वर के लिए कम बिजली बिल. कुछ नवीनतम पीढ़ी के ARM चिप्स मुश्किल से 1W खपत करते हैं, जबकि पारंपरिक x15 चिप्स 45-86W खपत करते हैं।
• शीतलन को सरल बनाया गया: कम गर्मी पैदा करके, उन्हें शक्तिशाली पंखों या जटिल अपव्यय प्रणालियों की आवश्यकता नहीं होती. इससे पंखे रहित डिजाइन, पतले और शांत आवास की सुविधा मिलती है।
• सबसे कम विनिर्माण मूल्य: कम ट्रांजिस्टर और सिलिकॉन, बड़े पैमाने पर उत्पादन आसान, लागत कम करना और किफायती कंप्यूटरों का निर्माण संभव बनाना.
• Flexibilidad y personalizaciónनिर्माता हर जरूरत के लिए कस्टम चिप्स बना सकते हैं, बहुत छोटे IoT उपकरणों से लेकर उच्च प्रदर्शन वाले कंप्यूटरों तक।
• निरंतर अपडेटनिर्माताओं के बीच प्रतिस्पर्धा (एप्पल, क्वालकॉम, सैमसंग, मीडियाटेक, एनवीडिया, आदि) नवाचार और प्रदर्शन और दक्षता में निरंतर सुधार को बढ़ावा देता है.
• Soporte multiplataforma: ARM कंप्यूटरों को Android, Linux, Chrome OS, Windows 10/11 और macOS के साथ संगत देखना आम बात है, जो एक शानदार अनुभव प्रदान करता है। डेवलपर्स और उपयोगकर्ताओं के लिए विशाल बहुमुखी प्रतिभा.

ये फायदे बताते हैं क्यों ARM ने मोबाइल की दुनिया पर कब्ज़ा कर लिया है और अब लैपटॉप, कन्वर्टिबल, मिनी पीसी और सर्वर के क्षेत्र में गंभीरता से प्रतिस्पर्धा कर रहे हैं. मैक में एप्पल सिलिकॉन चिप्स के आगमन से यह प्रदर्शित हुआ है कि पावर और बैटरी जीवन के बीच एक बेहतरीन संतुलन प्राप्त किया जा सकता है, जिससे अन्य निर्माताओं के लिए भी इसका अनुसरण करने का मार्ग प्रशस्त हुआ है।

मुख्य वर्तमान नुकसान और सीमाएँ

बेशक, यह सब फायदे ही नहीं हैं। ARM कम्प्यूटरों की भी कुछ सीमाएँ हैं जिन पर विचार किया जाना आवश्यक है।:

• सीमित सॉफ्टवेयर संगतता: कई अनुप्रयोग (विशेषकर x86 के लिए डिज़ाइन किए गए) वे ARM पर मूल रूप से काम नहीं करते. यद्यपि अनुकरण प्रणालियाँ मौजूद हैं (जैसे कि एप्पल का रोसेटा 2 या विंडोज़ पर प्रिज्म), प्रदर्शन प्रभावित हो सकता है.
• कुछ परिदृश्यों में कच्ची शक्ति कम हो जाती है: बहुत मांग वाले कार्यों में (पेशेवर वीडियो संपादन, चरम गेमिंग, सीएडी, उन्नत वर्चुअलाइजेशन), एआरएम चिप्स वे आमतौर पर सर्वश्रेष्ठ x86 से पीछे रह जाते हैं.
• अनुकूलन पर निर्भरता: के लिए इसका अधिकतम लाभ उठाएँ, डेवलपर्स को ARM के लिए अपने अनुप्रयोगों के विशिष्ट संस्करण बनाने होंगे।
• हार्डवेयर और घटकों की कम आपूर्ति: aunque está cambiando rápidamenteफिलहाल, वहाँ हैं बाजार में 100% ARM-संगत घटकों और सहायक उपकरणों के लिए कम विकल्पविशेषकर यूरोप और अमेरिका में।
• गेमिंग और अनुकूलन में सीमाएँगेमिंग पीसी को अक्सर समर्पित जीपीयू, अधिक रैम और अपग्रेडेबिलिटी की आवश्यकता होती है, जो कि x86 प्लेटफॉर्म की तुलना में ARM पर और भी अधिक सीमित है।

हालाँकि, प्रवृत्ति यह है कि समय के साथ ये सीमाएँ कम होती जाएंगी, क्योंकि निर्माता और डेवलपर्स तेजी से ARM पर निर्भर होते जा रहे हैं।

ARM प्रोसेसर के प्रकार और तकनीकी विकास

ARM पारिस्थितिकी तंत्र में कई प्रकार और परिवार हैं, जिनमें आरंभिक 16- और 32-बिट चिप्स से लेकर नवीनतम 64-बिट चिप्स तक शामिल हैं, जो सर्वर, डेस्कटॉप और उच्च-स्तरीय लैपटॉप के लिए हैं। आइये मुख्य बातों पर नजर डालें:

• एआरएम1, एआरएम2, एआरएम3: ऐतिहासिक अग्रदूत, प्रारंभिक व्यक्तिगत कंप्यूटर और एम्बेडेड सिस्टम में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है
• एआरएम6, एआरएम7, एआरएम9, एआरएम11: एकीकृत कैश, मल्टीमीडिया समर्थन और SIMD और थम्ब निर्देशों की उपस्थिति के साथ शक्ति और दक्षता में प्रगतिशील विकास
• स्ट्रांगआर्म और एक्सस्केल: डीईसी और इंटेल से लाइसेंस प्राप्त चिप्स, 2000 के दशक में पीडीए, मोबाइल फोन और औद्योगिक उपकरणों में बहुत लोकप्रिय थे
• कॉर्टेक्स-ए, कॉर्टेक्स-आर, कॉर्टेक्स-एमआज के समय में सबसे अधिक प्रासंगिक परिवार। सामान्य प्रयोजन अनुप्रयोगों (स्मार्टफोन, टैबलेट, लैपटॉप) के लिए कॉर्टेक्स-ए, सिंगल- और मल्टी-कोर संस्करणों, NEON, ट्रस्टज़ोन और मल्टीमीडिया क्षमताओं के साथ। कॉर्टेक्स-आर वास्तविक समय प्रणालियों (कार, स्वचालन) के लिए, और कॉर्टेक्स-एम कम-शक्ति, लागत प्रभावी माइक्रोकंट्रोलरों के लिए।
• एप्पल सिलिकॉनApple के अपने ARM-आधारित चिप्स, M1 से M3 तक, प्रो, मैक्स और अल्ट्रा वेरिएंट के साथ, जो macOS चलाने वाले लैपटॉप और डेस्कटॉप पर प्रदर्शन में अग्रणी हैं।
• Snapdragon: क्वालकॉम की प्रमुख रेंज, जिसका व्यापक रूप से मोबाइल फोन में उपयोग किया जाता है और अब स्नैपड्रैगन एक्स एलीट और नए कोपायलट+ पीसी के साथ अल्ट्राबुक और लैपटॉप में भी इसका उपयोग किया जा रहा है।

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ARM पर ऑपरेटिंग सिस्टम और सॉफ्टवेयर संगतता

Un aspecto clave es सॉफ्टवेयर संगतता, विशेष रूप से डेस्कटॉप ऑपरेटिंग सिस्टम और अनुप्रयोगों में:

• Android y iOS: ARM के लिए शुरू से ही डिज़ाइन की गई प्रणालियाँ, मोबाइल फोन और टैबलेट पर अनुकूलता और अच्छे प्रदर्शन को सुनिश्चित करती हैं।
• लिनक्सउबंटू, डेबियन, आर्क लिनक्स, काली, जेंटू, ओरेकल लिनक्स और कई अन्य वितरणों के साथ-साथ बीएसडी (फ्रीबीएसडी, नेटबीएसडी, ओपनबीएसडी) के लिए व्यापक समर्थन।
• मैक ओएस2020 से, Apple Silicon वाले Mac केवल ARM पर ही चलते हैं, और अधिकांश ऐप्स को Rosetta 2 का उपयोग करके पोर्ट या एमुलेट किया जाता है।
• ARM के लिए Windows 10 और 11: बेहतर संस्करण जो मूल एप्लिकेशन और x86 इम्यूलेशन का समर्थन करते हैं, विशेष रूप से विंडोज 11 कोपायलट+ और इसके प्रिज्म इंजन के लिए धन्यवाद।

ARM कंप्यूटरों के लिए अभी सबसे बड़ी चुनौती यही है कि डेस्कटॉप अनुप्रयोग संगतता. हालांकि कई लोकप्रिय ऐप्स में पहले से ही मूल ARM संस्करण मौजूद हैं, फिर भी ऐसे विशेष सॉफ्टवेयर हैं जिनके लिए अनुकरण की आवश्यकता होती है या वे अनुकूलित नहीं हैं।

बाजार और सबसे प्रासंगिक ARM कंप्यूटर निर्माता

आज, कई कंपनियां और उपकरण कंप्यूटर के लिए ARM बाजार में ट्रेंडसेटर के रूप में उभर रहे हैं:

• सेब: इसके मैकबुक, आईमैक, मैक मिनी और मैक स्टूडियो एप्पल सिलिकॉन पर आधारित हैं। इसके अतिरिक्त, iPhone, iPad, Apple Watch और Apple TV भी ARM का उपयोग करते हैं।
• माइक्रोसॉफ्टसरफेस प्रो एक्स और सरफेस कोपायलट+ श्रृंखला के एआरएम कंप्यूटर, विंडोज और अनुकूलन प्रयासों के लिए मूल समर्थन के साथ रेडमंड की प्रतिबद्धता का प्रतिनिधित्व करते हैं।
• Qualcomm: मोबाइल फोन में अग्रणी Snapdragon, और वर्तमान में स्नैपड्रैगन एक्स एलीट और कोपायलट+ पीसी के साथ अल्ट्राबुक और लैपटॉप में उपलब्ध है।
• गूगल: Chromebook पर Chrome OS, बेहतरीन बैटरी लाइफ और Android ऐप संगतता के साथ।
• सैमसंग, एचपी, एसर, लेनोवो: वे स्वायत्तता और हल्के डिजाइन को प्राथमिकता देते हुए ARM चिप्स और प्री-इंस्टॉल्ड विंडोज 11 ARM के साथ लैपटॉप, टैबलेट और कन्वर्टिबल पेश करते हैं।
• रास्पबेरी पाई: निर्माता मंच जिसने ARM को लाखों उपयोगकर्ताओं तक पहुंचाया है, प्रोग्रामिंग, रोबोटिक्स और IoT को बढ़ावा दिया है।

ARM और x86 (Intel/AMD) के बीच मुख्य अंतर

कई लोगों के लिए मुख्य प्रश्न यह है कि ARM प्रोसेसर वास्तव में Intel या AMD x86 प्रोसेसर से किस प्रकार भिन्न है?

• Tipo de instrucciones: ARM सरल और संक्षिप्त निर्देशों के साथ RISC का उपयोग करता है; x86 CISC है, जिसमें जटिल और लंबे निर्देश हैं।
• प्रति वाट प्रदर्शन: एआरएम ऊर्जा दक्षता में उत्कृष्ट है, बैटरी और निष्क्रिय प्रणालियों के लिए आदर्श है; कठिन कार्यों के लिए x86 कच्ची शक्ति।
• वास्तुकला: ARM मॉड्यूलर और अनुकूलन योग्य है, x86 अधिक बंद और समरूप है।
• सॉफ़्टवेयर संगतताx86 में दशकों पुराने मूल सॉफ्टवेयर हैं, लेकिन ARM ऐप्स और क्रॉस-प्लेटफॉर्म के साथ तेजी से आगे बढ़ रहा है।
• Mercado objetivo: ARM मोबाइल, IoT में हावी है और लैपटॉप और सर्वर में बढ़ रहा है; पीसी, गेमिंग और विरासत पर x86।

ARM कम्प्यूटरों का भविष्य: हम क्या उम्मीद कर सकते हैं?

El एआरएम का भविष्य यह लैपटॉप, कन्वर्टिबल्स, मिनी पीसी और, तेजी से बढ़ते डेस्कटॉप और सर्वर के लिए एक बहुत ही संतुलित विकल्प के रूप में उभर रहा है। मुख्य बात यह होगी कि डेवलपर्स को अनुप्रयोगों को अनुकूलित करने और अनुकरण में सुधार करने के लिए प्रेरित किया जाए, साथ ही शक्ति और दक्षता में नवाचार को बनाए रखा जाए।

एप्पल अपने सिलिकॉन और बंद पारिस्थितिकी तंत्र के साथ अग्रणी बना हुआ है, जबकि माइक्रोसॉफ्ट, गूगल और अन्य निर्माता ARM पर अनुकूलता और प्रदर्शन का विस्तार करने पर दांव लगा रहे हैं। प्रवृत्ति तेजी से हल्के उपकरणों की ओर बढ़ रही है, जिनमें अधिक स्वायत्तता और दैनिक उपयोग के 90% के लिए पर्याप्त प्रदर्शन होगा।, x86 की कच्ची शक्ति को पृष्ठभूमि में छोड़कर।

कंप्यूटिंग परिदृश्य में ARM द्वारा आमूलचूल परिवर्तन किया जा रहा है, जो मोबाइल फोन में प्रमुख स्थान से लेकर कंप्यूटर और सर्वर पर तेजी से प्रमुख विकल्प बनता जा रहा है। ARM कोर वाले डिवाइस का चयन करने से दक्षता, बहुमुखी प्रतिभा और नवीनता से भरा भविष्य का वादा किया जाता है।

डैनियल टेरासा

विभिन्न डिजिटल मीडिया में दस वर्षों से अधिक अनुभव के साथ प्रौद्योगिकी और इंटरनेट मुद्दों में विशेषज्ञ संपादक। मैंने ई-कॉमर्स, संचार, ऑनलाइन मार्केटिंग और विज्ञापन कंपनियों के लिए एक संपादक और सामग्री निर्माता के रूप में काम किया है। मैंने अर्थशास्त्र, वित्त और अन्य क्षेत्रों की वेबसाइटों पर भी लिखा है। मेरा काम भी मेरा जुनून है. अब, मेरे लेखों के माध्यम से Tecnobits, मैं उन सभी समाचारों और नए अवसरों का पता लगाने का प्रयास करता हूं जो प्रौद्योगिकी की दुनिया हमारे जीवन को बेहतर बनाने के लिए हमें हर दिन प्रदान करती है।