Taybetmendî û feydeyên komputerên ARM: her tiştê ku hûn hewce ne ku bizanin

Nûvekirina Dawîn: 18/05/2025
author: Daniel Terrace

  • Mîmariya ARM bi felsefeyeke RISC a hêsan û bihêz, bi karîgeriya enerjiyê û nermbûna xwe derdikeve pêş.
  • Komputerên ARM temenê bateriyê dirêj, xerckirina enerjiyê kêm, û hevahengiya zêde bi pergalên xebitandinê û nermalavê re pêşkêş dikin.
  • Meyla bazarê nîşan dide ku ARM dê ji cîhazên mobîl wêdetir jî derkeve, û laptop, komputerên sermaseyê û serveran jî fetih bike.
PÎL

Ev gotar we vedixwîne ku hûn xwe di gerdûna balkêş a ... de binav bikin. Komputerên ARM. Em ê li dîroka wan, çawaniya xebata wan, karanînên wan ên di jiyana rast de, cûdahiyên wan bi mîmarîyên din re (wek x86 ya Intel û AMD), û xalên wan ên bihêz û qels bi hûrgilî binêrin.

Tenê çend dehsal berê, heke kesek peyva "prosesor" bigota, yekem tiştê ku dihat bîra wî marqeyên wekî intel o AMD, bi çîpên PC-yê yên navdar. Lêbelê, di salên dawî de, lîstikvanekî nû di sektorê de navekî xwe çêkiriye, û şoreşek di awayê têgihîştina me ya komputer, telefonên desta û her cûre cîhazên dîjîtal de guherandiye: Pêvajoyên ARM. Lê bi rastî çi li pişt vê mîmarîyê ye? Awantajên wê yên rastîn li gorî pêvajoyên din ên kevneşopî çi ne?

Prosesorek ARM çawa dixebite? Prensîbên sereke û cudahîyên bi x86 re

Kilîda mîmariya ARMê di sadebûn û karîgeriya seta rêwerzan. Ji ber ku li ser felsefeya RISC-ê hatine avakirin, CPU-yên ARM-ê di çerxên demjimêrê yên takekesî de operasyonên pir bingehîn (komkirin, jêkirin, tevgera daneyan, bazdan, hwd.) pêk tînin, li şûna talîmatên tevlihev û dirêj ên wekî CISC (tîpîk ji bo x86 ji Intel û AMD). Ev tê vê wateyê ku çîpek ARM dikare hebe kêmtir tranzîstor, ku di encamê de wiha tê vê wateyê:

  • Xerckirina enerjiyê kêmtir.
  • Kêmkirina germa ku tê hilberandin.
  • Mesrefa hilberînê ya kêmtir.

Di sêwiranên nûtir de (wek ARMv8 û ARMv9), Prosesorek ARM dikare di modên 32-bit û 64-bit de bixebite., di karên rojane de bi hêza pêvajoyê ya reqîbên xwe yên x86 re hevaheng û carinan jî ji wê derbas dibe. Ew xwerûkirina bingehîn rê dide her hilberîner ku yekîneyên taybetî lê zêde bike, bîra keşê berfireh bike, hevprosesorên grafîkî an jî zekaya sûnî lê zêde bike, û hwd.

Her weha du modên xebitandinê hene:

  • Moda ARM: Talîmatên 32-bit, hêz û performansa herî zêde
  • Moda tiliyêTalîmatên pêçayî yên 16-bit, xerckirina enerjiyê kêmtir û dendika kodê ya bilindtir, îdeal ji bo cîhazên bi sînorkirinên bîranînê

Sadeyî nayê wê wateyê ku hêz tune ye: Guhertoyên heyî yên ARM xwedî boriyeke pêşketî, borie, pêşbîniya şaxan, û gelek core ne., pir nêzîkî performansa çîpên x86 yên çêtirîn dibe, nemaze di karên ku teserûfa enerjiyê girîng e de.

Komputerên ARM

Taybetmendiyên sereke yên komputerên ARM

Ji bo ku em bi tevahî fêm bikin ka çi komputerê bi prosesorek ARM-ê taybet dike, divê em li hemî taybetmendiyên wê binêrin. taybetmendiyên teknîkî, hem di asta mîmariya hardware û hem jî di asta mîmariya mentiqî de:

  • Mîmariya RISC: talîmatên hêsan, pêkanîna bilez, kêmtir tranzîstor
  • Xwesazkirina bingehînHilberîner dikarin sêwiranê biguherînin, grafîk, AI, ewlehî û hwd. entegre bikin.
  • Xerckirina enerjiyê ya pir kêmîdeal ji bo cîhaz û alavên portable bêyî pergalên sarkirinê yên çalak
  • Lihevhatina 32 û 64 bitNifşên herî dawî herduyan jî piştgirî dikin, hem leza û hem jî kapasîteya bîranînê baştir dikin.
  • Karîgeriya keş û bîranînêEntegrasyona kaşeya L1/L2 û otobusa daneyê ya çêtirkirî
  • Piştgiriya hînkirinê ya berfirehModa Thumb, piştgiriya SIMD (NEON), yekîneyên xala gerok û dirêjkirinên ji bo zekaya sûnî di modelên herî dawî de
  • Lîsansa VekirîHer kes dikare bi dayîna lîsansa sêwirandinê çîpên xwe yên li ser bingeha ARM-ê pêş bixe. Ev yek bûye sedema cûrbecûr hilberan û reqabetek di navbera hilberîneran de.
  • Lihevhatina pergala xebitandinê ya berfirehAndroid, iOS, Windows, Linux, macOS (li ser Mac-ên herî dawî), û gelekên din
Naveroka taybetî - Li vir bikirtînin  Meriv çawa jimareya rêzê ya Notebookek HP-ê dibîne?

Di asta bikaranînê de, Belavbûna çîpên ARM ne tenê bi telefonên desta û tabletan ve sînordar e.; Her ku diçe bêtir komputer, laptop, mînî PC, server û heta superkomputerên ARM hene ku xwe dispêrin karîgerî û pîvanbariya xwe.

Avantajên komputerên ARM li ser Intel û AMD

Awantajên mîmariya ARM li ser pêvajoyên x86 yên kevneşopî (Intel û AMD) pir eşkere ne. Di nav xalên xurt de ev in:

  • Karîgeriya enerjiyê ya bêhempa: mezaxtina kehrebayê pir piçûktir e, ku tê vê wateyê Ji bo laptopan temenê bateriyê dirêjtir û ji bo serveran fatûreyên elektrîkê yên kêmtir. Hin çîpên ARM yên nifşê herî dawî bi zorê 1W dixwin, li gorî 15-45W yên çîpên x86 yên kevneşopî.
  • Sarkirin hêsan kir: bi hilberîna kêmtir germê, Ew hewcedarî fanên bihêz an pergalên belavkirina tevlihev nînin. Ev yek dihêle ku sêwiranên bê fan, xanîyên ziravtir û bêdengtir çêbibin.
  • Buhayê hilberînê yê herî kêm: kêmtir tranzîstor û silîkon, hilberîna wan di pîvanek mezin de hêsantir e, kêmkirina lêçûnan û gengazkirina çêkirina komputerên erzan.
  • Flexibility û takekskirinaHilberîner dikarin ji bo her hewcedariyê, ji cîhazên IoT yên pir piçûk bigire heya komputerên performansa bilind, çîpên xwerû biafirînin.
  • Rojanekirinên domdarPêşbirka di navbera hilberîneran de (Apple, Qualcomm, Samsung, MediaTek, NVIDIA, hwd.) nûjeniyê û başkirina berdewam a performans û karîgeriyê dimeşîne.
  • Piştgiriya pirzimanîGelek caran tê dîtin ku komputerên ARM bi Android, Linux, Chrome OS, Windows 10/11 û macOS re hevaheng in, ku pêşkêş dike. pirrengîyek mezin ji bo pêşdebiran û bikarhêneran.

Ev avantajan rave dikin Çima ARM cîhana mobîl fetih kirine û niha di warên laptop, cîhazên veguhêzbar, mînî PC û serveran de bi ciddî pêşbaziyê dikin?. Hatina çîpên Apple Silicon di Macan de nîşan da ku di navbera hêz û temenê bateriyê de hevsengiyek mezin dikare were bidestxistin, û rê li ber hilberînerên din jî vekir da ku vê yekê bişopînin.

Taybetmendiyên komputerê ARM-3

Dezavantaj û kêmasiyên sereke yên heyî

Bê guman, ew ne hemî avantajên wê ne. Komputerên ARM-ê jî xwedî sînorkirinên ku divê werin hesibandin hene.:

  • Lihevhatina nermalavê ya bi sînorgelek sepan (bi taybetî yên ku ji bo x86 hatine çêkirin) Ew bi awayekî xwemalî li ser ARM-ê kar nakin.. Her çend pergalên emulasyonê hene (wek Rosetta 2 ya Apple an Prism li ser Windows), performans dibe ku bandor bibe.
  • Hêza xav di hin senaryoyan de kêmtir eDi karên pir dijwar de (sererastkirina vîdyoyê ya profesyonel, lîstikên ekstrem, CAD, virtualîzasyona pêşkeftî), çîpên ARM Ew bi gelemperî li paş çêtirîn x86 dimînin.
  • Girêdayîbûna bi optimîzasyonan: ji bo herî zêde jê sûd werbigire, pêşdebir divê guhertoyên taybetî yên sepanên xwe ji bo ARM-ê biafirînin.
  • Pêşkêşkirina kêmtir a hardware û pêkhateyan: tevî bi lez diguhere, niha hene Vebijarkên kêmtir ji bo pêkhate û aksesûarên 100% ARM-lihevhatî li sûkê, bi taybetî li Ewropa û Amerîkayê.
  • Sînorkirinên di lîstin û xwerûkirinê deKomputerên lîstikê pir caran GPU-yên taybet, RAM-a bêtir, û şiyana nûvekirinê hewce dikin, ku li ser platformên ARM-ê ji platformên x86-ê hîn bêtir sînordar in.
Naveroka taybetî - Li vir bikirtînin  Meriv çawa pîlê ji laptopek Surface 4 derxîne?

Lêbelê, meyl ew e ku ev sînorkirin bi demê re kêm bibin, ji ber ku hilberîner û pêşdebir her ku diçe bêtir xwe dispêrin ARM.

Cureyên pêvajoyên ARM û pêşveçûna teknolojîk

Ekosîstema ARM gelek guherto û malbat hene, ji çîpên 16 û 32-bit ên herî kevin bigire heya çîpên 64-bit ên herî dawî yên ku ji bo server, komputerên sermaseyê û laptopên asta bilind hatine çêkirin. Ka em li yên sereke binêrin:

  • ARM1, ARM2, ARM3pêşengên dîrokî, bi berfirehî di komputerên kesane yên destpêkê û pergalên çakkirî de hatine bikar anîn
  • ARM6, ARM7, ARM9, ARM11Pêşketina pêşverû ya hêz û karîgeriyê, bi cache-a yekbûyî, piştgiriya multimedia û xuya kirina talîmatên SIMD û Thumb
  • StrongARM û XScaleçîpên ku ji DEC û Intel lîsanskirî ne, di salên 2000an de di PDA, telefonên desta û cîhazên pîşesaziyê de pir populer bûn.
  • Korteks-A, Korteks-R, Korteks-M: malbatên herî têkildar ên îro. Cortex-A ji bo sepanên bi armanca giştî (telefonên jîr, tablet, laptop), bi guhertoyên yek- û pir-core, NEON, TrustZone, û kapasîteyên multimedia. Cortex-R ji bo pergalên demrast (otomobîl, otomasyon), û Cortex-M ji bo mîkrokontrolkerên kêm-enerjî û lêçûn-kêm.
  • Sîlîkona SêvêÇîpên Apple yên li ser bingeha ARM-ê, ji M1 heta M3, bi guhertoyên Pro, Max, û Ultra, ku di performansa laptop û komputerên sermaseyê yên ku bi macOS-ê dixebitin de pêşengiyê dikin.
  • Snapdragon: Rêzeya sereke ya Qualcomm, bi berfirehî di telefonên desta de û naha di ultrabook û laptopan de bi Snapdragon X Elite û PC-ya nû ya Copilot+ tê bikar anîn.
New Surface Pro li Chinaînê pejirandî
Gotara peywendîdar:
Amûrek nû ya Surface Pro di sertîfîkaya Chineseînî de xuya dike, nûvekirinek bi ARM-ê dişoxilîne.

Taybetmendiyên komputerê ARM-1

Lihevhatina pergala xebitandinê û nermalavê li ser ARM-ê

Aliyek sereke ye lihevhatina nermalavê, bi taybetî di pergalên xebitandinê yên sermaseyê û sepanên wê de:

  • Android û iOSSîstemên ku ji destpêkê ve ji bo ARM hatine sêwirandin, lihevhatin û performansa baş li ser telefonên desta û tabletan misoger dikin.
  • LinuxPiştgiriyek berfireh ji bo belavkirinên wekî Ubuntu, Debian, Arch Linux, Kali, Gentoo, Oracle Linux û gelekên din, û her weha BSD (FreeBSD, NetBSD, OpenBSD).
  • MacOSJi sala 2020-an vir ve, Mac-ên bi Apple Silicon tenê li ser ARM-ê dixebitin, û piraniya sepanan bi karanîna Rosetta 2-ê hatine veguheztin an jî emulasyon kirin.
  • Windows 10 û 11 ji bo ARMGuhertoyên başkirî yên ku piştgiriyê didin sepanên xwemalî û emulasyona x86, bi taybetî bi saya Windows 11 Copilot+ û motora wê ya Prism.
Naveroka taybetî - Li vir bikirtînin  Meriv çaperek çawa saz dike

Niha ji bo komputerên ARMê pirsgirêka herî mezin ew e ku lihevhatina sepanên sermaseyê. Her çend gelek sepanên populer jixwe guhertoyên ARM-ê yên xwemalî hene jî, hîn jî nermalava taybetî heye ku hewceyê emulasyonê ye an jî nehatiye çêtirkirin.

Bazar û hilberînerên komputerên ARM-ê yên herî têkildar

Îro, çend şîrket û cîhaz di bazara ARM-ê ya ji bo komputeran de wekî trendsetter derdikevin pêş:

  • sêvbi MacBook, iMac, Mac Mini û Mac Studio-ya xwe ya li ser bingeha Apple Silicon. Her wiha, iPhone, iPad, Apple Watch, û Apple TV jî ARM bikar tînin.
  • microsoftKomputerên ARM di rêzeyên Surface Pro X û Surface Copilot+ de, bi piştgiriya xwemalî ji bo Windows û hewildanên çêtirkirinê, pabendbûna Redmond temsîl dikin.
  • Qualcomm: pêşeng di telefonên desta de bi Snapdragon, û niha di ultrabook û laptopên bi Snapdragon X Elite û Copilot+ PC de.
  • GûgilChrome OS li ser Chromebookan, bi temenê bateriyê yê baş û lihevhatina sepanên Android-ê.
  • Samsung, HP, Acer, LenovoEw laptop, tablet û cîhazên veguherbar ên bi çîpên ARM û Windows 11 ARM-a pêş-sazkirî pêşkêş dikin, û pêşîniyê didin xweserî û sêwirana sivik.
  • Raspberry Pi: platforma çêker ku ARM aniye ber bi mîlyonan bikarhêneran, bernamekirin, robotîk û IoT pêş xistiye.

ARM li dijî x86

Cûdahiyên sereke di navbera ARM û x86 (Intel/AMD) de

Ji bo gelek kesan, pirsa sereke ev e: prosesorek ARM bi rastî çawa ji prosesorek Intel an AMD x86 cuda ye?

  • Cureyê rênimayanARM RISC bi rêwerzên hêsan û kurt bikar tîne; x86 CISC ye, bi talîmatên aloz û dirêj.
  • Performansa li gorî wattARM di warê karîgeriya enerjiyê de pir serkeftî ye, ji bo pîl û pergalên pasîf îdeal e; Hêza xav a x86 ji bo karên dijwar.
  • ArchitectureARM moduler û xwerûkirî ye, x86 girtîtir û homojentir e.
  • Lihevhatî nermalavax86 bi dehan salan nermalava xwemalî heye, lê ARM di warê sepanan û platformên cuda de bi lez pêş dikeve.
  • Bazara armancARM di warê mobîl, IoT de serdest e û di warê laptop û serveran de jî mezin dibe; x86 li ser PC, lîstik û pergalên kevn.

Pêşeroja komputerên ARM: em dikarin çi hêvî bikin?

El pêşeroja ARMê Ew wekî vebijarkek pir hevseng ji bo laptopan, komputerên veguherbar, mînî PC-yan û, her ku diçe, ji bo komputerên sermase û serveran derdikeve holê. Mifte dê ew be ku pêşdebiran teşwîq bikin ku sepanan çêtir bikin û emulasyonê baştir bikin, di heman demê de nûbûn di hêz û karîgeriyê de biparêzin.

Apple bi Silicon û ekosîstema xwe ya girtî pêşengiyê dike, di heman demê de Microsoft, Google û hilberînerên din li ser berfirehkirina hevahengî û performansê li ser ARM-ê behîs dikin. Meyl ber bi cîhazên siviktir ve diçe, bi xweseriyeke mezin û performansa têrker ji bo %90ê bikaranîna rojane., û hêza xav a x86 li paşperdeyê dihêle.

Rewşa komputerê ji hêla ARM ve bi awayekî radîkal tê guhertin, ku ji karakterekî sereke di telefonên desta de bûye vebijarkek her ku diçe serdesttir li ser komputer û serveran. Hilbijartina amûrek bi core ARM soza karîgerî, pirrengî û pêşerojek tijî nûjeniyê dide.