एआरएम संगणकांची वैशिष्ट्ये आणि फायदे: तुम्हाला माहित असणे आवश्यक असलेली प्रत्येक गोष्ट

हा लेख तुम्हाला या आकर्षक विश्वात स्वतःला विसर्जित करण्यासाठी आमंत्रित करतो एआरएम संगणक. आपण त्यांचा इतिहास, ते कसे काम करतात, त्यांचे वास्तविक जीवनातील उपयोग, इतर आर्किटेक्चर्समधील फरक (जसे की इंटेल आणि एएमडीचे x86) आणि त्यांची ताकद आणि कमकुवतपणा यावर बारकाईने नजर टाकणार आहोत.

काही दशकांपूर्वी, जर कोणी "प्रोसेसर" हा शब्द उच्चारला, तर सर्वात आधी मनात येणारी गोष्ट म्हणजे ब्रँड जसे की इंटेल o AMD, त्याच्या सुप्रसिद्ध पीसी चिप्ससह. तथापि, अलिकडच्या वर्षांत, एका नवीन खेळाडूने या क्षेत्रात स्वतःचे नाव कमावले आहे, ज्याने संगणक, मोबाईल फोन आणि सर्व प्रकारच्या डिजिटल उपकरणांना समजून घेण्याच्या पद्धतीत क्रांती घडवून आणली आहे: एआरएम प्रोसेसर. पण या वास्तुकलेमागे खरोखर काय आहे? इतर पारंपारिक प्रोसेसरपेक्षा त्याचे खरे फायदे काय आहेत?

एआरएम प्रोसेसर कसा काम करतो? x86 मधील प्रमुख तत्त्वे आणि फरक

एआरएम आर्किटेक्चरची गुरुकिल्ली यात आहे सूचना संचाची साधेपणा आणि कार्यक्षमता. RISC तत्वज्ञानावर आधारित असल्याने, ARM CPUs CISC (Intel आणि AMD मधील x86 सारखे सामान्य) सारख्या जटिल आणि लांब सूचनांऐवजी वैयक्तिक घड्याळ चक्रांमध्ये अतिशय मूलभूत ऑपरेशन्स (बेरीज, वजाबाकी, डेटा हालचाल, उडी इ.) अंमलात आणतात. याचा अर्थ असा की एआरएम चिपमध्ये असू शकते कमी ट्रान्झिस्टर, ज्याचा अर्थ असा होतो:

• कमी ऊर्जेचा वापर.
• निर्माण होणाऱ्या उष्णतेचे प्रमाण कमी करणे.
• कमी उत्पादन खर्च.

नवीन डिझाइनमध्ये (जसे की ARMv8 आणि ARMv9), एआरएम प्रोसेसर ३२-बिट आणि ६४-बिट दोन्ही मोडमध्ये काम करू शकतो., दैनंदिन कामांमध्ये त्याच्या x86 प्रतिस्पर्ध्यांच्या प्रक्रिया शक्तीशी जुळणारे आणि कधीकधी मागे टाकणारे. द मुख्य सानुकूलन प्रत्येक उत्पादकाला विशिष्ट युनिट्स जोडण्याची, कॅशे मेमरी वाढवण्याची, ग्राफिक्स कोप्रोसेसर किंवा आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस जोडण्याची परवानगी देते.

ऑपरेशनचे दोन प्रकार देखील आहेत:

• एआरएम मोड: ३२-बिट सूचना, कमाल शक्ती आणि कामगिरी
• थंब मोड: १६-बिट कॉम्प्रेस्ड सूचना, कमी वीज वापर आणि जास्त कोड घनता, मेमरी मर्यादा असलेल्या उपकरणांसाठी आदर्श.

साधेपणा म्हणजे शक्तीचा अभाव नाही: एआरएमच्या सध्याच्या आवृत्त्यांमध्ये प्रगत पाइपलाइन, पाइपलाइन, ब्रांच प्रेडिक्शन आणि मल्टीपल कोर आहेत., सर्वोत्तम x86 चिप्सच्या कामगिरीच्या अगदी जवळ येत आहे, विशेषतः अशा कामांमध्ये जिथे ऊर्जा कार्यक्षमता महत्त्वाची असते.

एआरएम संगणकांची मुख्य वैशिष्ट्ये

एआरएम प्रोसेसर असलेल्या संगणकाला खास काय बनवते हे पूर्णपणे समजून घेण्यासाठी, आपण त्याच्या सर्व वैशिष्ट्यांकडे लक्ष दिले पाहिजे. तांत्रिक वैशिष्ट्ये, हार्डवेअर आणि लॉजिकल आर्किटेक्चर पातळीवर:

• आरआयएससी आर्किटेक्चर: सोपी सूचना, जलद अंमलबजावणी, कमी ट्रान्झिस्टर
• मुख्य सानुकूलन: उत्पादक डिझाइनमध्ये बदल करू शकतात, ग्राफिक्स, एआय, सुरक्षा इत्यादी एकत्रित करू शकतात.
• अत्यंत कमी ऊर्जेचा वापर: सक्रिय शीतकरण प्रणाली नसलेल्या पोर्टेबल डिव्हाइसेस आणि उपकरणांसाठी आदर्श
• ३२ आणि ६४ बिट सुसंगतता: नवीनतम पिढ्या दोन्हींना समर्थन देतात, वेग आणि मेमरी क्षमता दोन्ही सुधारतात.
• कॅशे आणि मेमरी कार्यक्षमता: ऑप्टिमाइझ केलेल्या L1/L2 कॅशे आणि डेटा बसचे एकत्रीकरण
• विस्तारित सूचना समर्थन: नवीनतम मॉडेल्समध्ये थंब मोड, सिमडी सपोर्ट (एनईओएन), फ्लोटिंग पॉइंट युनिट्स आणि आर्टिफिशियल इंटेलिजेंससाठी एक्सटेंशन
• खुला परवाना: डिझाइन परवान्याचे पैसे देऊन कोणीही स्वतःचे एआरएम-आधारित चिप्स विकसित करू शकतो. यामुळे उत्पादकांमध्ये मोठ्या प्रमाणात विविधता आणि स्पर्धा निर्माण झाली आहे.
• विस्तृत ऑपरेटिंग सिस्टम सुसंगतता: अँड्रॉइड, आयओएस, विंडोज, लिनक्स, मॅकओएस (नवीनतम मॅकवर), इतर अनेक

वापराच्या पातळीवर, एआरएम चिप्सचा प्रसार केवळ मोबाईल फोन आणि टॅब्लेटपुरता मर्यादित नाही.; त्यांच्या कार्यक्षमतेवर आणि स्केलेबिलिटीवर अवलंबून असलेले अधिकाधिक एआरएम संगणक, लॅपटॉप, मिनी पीसी, सर्व्हर आणि अगदी सुपर संगणक देखील आहेत.

इंटेल आणि एएमडीपेक्षा एआरएम संगणकांचे फायदे

पारंपारिक x86 प्रोसेसर (इंटेल आणि एएमडी) पेक्षा एआरएम आर्किटेक्चरचे फायदे अगदी स्पष्ट आहेत. मजबूत बाबींमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• अतुलनीय ऊर्जा कार्यक्षमता: विजेचा वापर खूपच लहान आहे, ज्याचा अर्थ असा होतो लॅपटॉपसाठी अधिक बॅटरी लाइफ आणि सर्व्हरसाठी कमी वीज बिल. काही नवीनतम पिढीतील एआरएम चिप्स फक्त १ वॅट वापरतात, तर पारंपारिक x८६ चिप्स १५-४५ वॅट वापरतात.
• थंड करणे सोपे झाले: कमी उष्णता निर्माण करून, त्यांना शक्तिशाली पंखे किंवा जटिल अपव्यय प्रणालींची आवश्यकता नाही.. यामुळे पंखे नसलेले डिझाइन, सडपातळ आणि शांत घरे तयार होतात.
• सर्वात कमी उत्पादन किंमत: कमी ट्रान्झिस्टर आणि सिलिकॉन, मोठ्या प्रमाणात उत्पादन करणे सोपे, खर्च कमी करणे आणि परवडणाऱ्या संगणकांची निर्मिती सक्षम करणे.
• लवचिकता आणि सानुकूलनउत्पादक अगदी लहान आयओटी उपकरणांपासून ते उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या संगणकांपर्यंत प्रत्येक गरजेसाठी कस्टम चिप्स तयार करू शकतात.
• सतत अद्यतने: उत्पादकांमधील स्पर्धा (अ‍ॅपल, क्वालकॉम, सॅमसंग, मीडियाटेक, एनव्हीआयडीए, इ.) कामगिरी आणि कार्यक्षमतेत नवोपक्रम आणि सतत सुधारणा घडवून आणते..
• मल्टीप्लाटफॉर्म समर्थन: अँड्रॉइड, लिनक्स, क्रोम ओएस, विंडोज १०/११ आणि मॅकओएसशी सुसंगत एआरएम संगणक पाहणे सामान्य आहे, जे एक विकसक आणि वापरकर्त्यांसाठी प्रचंड बहुमुखी प्रतिभा.

हे फायदे स्पष्ट करतात एआरएमने मोबाईल जग का जिंकले आहे आणि आता ते लॅपटॉप, कन्व्हर्टिबल्स, मिनी पीसी आणि सर्व्हरच्या क्षेत्रात गंभीरपणे स्पर्धा का करत आहेत?. मॅकमध्ये अॅपल सिलिकॉन चिप्सच्या आगमनाने हे दाखवून दिले आहे की पॉवर आणि बॅटरी लाइफमध्ये उत्तम संतुलन साधता येते, ज्यामुळे इतर उत्पादकांनाही ते अनुसरण्याचा मार्ग मोकळा झाला आहे.

सध्याचे मुख्य तोटे आणि मर्यादा

अर्थात, हे सर्व फायदे नाहीत. एआरएम संगणकांनाही काही मर्यादा आहेत ज्या विचारात घेतल्या पाहिजेत.:

• मर्यादित सॉफ्टवेअर सुसंगतता: अनेक अनुप्रयोग (विशेषतः x86 साठी डिझाइन केलेले) ते ARM वर मूळपणे काम करत नाहीत.. जरी इम्युलेशन सिस्टीम आहेत (जसे की Apple चे Rosetta 2 किंवा Windows वर Prism), कामगिरीवर परिणाम होऊ शकतो.
• काही परिस्थितींमध्ये कमी कच्ची उर्जा: अतिशय कठीण कामांमध्ये (व्यावसायिक व्हिडिओ एडिटिंग, एक्स्ट्रीम गेमिंग, CAD, प्रगत व्हर्च्युअलायझेशन), ARM चिप्स ते सहसा सर्वोत्तम x86 च्या मागे पडतात..
• ऑप्टिमायझेशनवर अवलंबून राहणे: साठी त्याचा जास्तीत जास्त फायदा घ्या., डेव्हलपर्सना ARM साठी त्यांच्या अनुप्रयोगांच्या विशिष्ट आवृत्त्या तयार कराव्या लागतील.
• हार्डवेअर आणि घटकांचा कमी पुरवठा: जरी वेगाने बदलत आहे, सध्या आहेत बाजारात १००% एआरएम-सुसंगत घटक आणि अॅक्सेसरीजसाठी कमी पर्यायविशेषतः युरोप आणि अमेरिकेत.
• गेमिंग आणि कस्टमायझेशनमधील मर्यादा: गेमिंग पीसींना अनेकदा समर्पित GPU, अधिक RAM आणि अपग्रेडेबिलिटीची आवश्यकता असते, जे x86 प्लॅटफॉर्मपेक्षा ARM वर अधिक मर्यादित असतात.

तथापि, उत्पादक आणि विकासक वाढत्या प्रमाणात ARM वर अवलंबून असल्याने, कालांतराने या मर्यादा कमी करण्याचा ट्रेंड आहे.

एआरएम प्रोसेसरचे प्रकार आणि तांत्रिक उत्क्रांती

एआरएम इकोसिस्टममध्ये अनेक प्रकार आणि कुटुंबे आहेत, ज्यात सुरुवातीच्या १६- आणि ३२-बिट चिप्सपासून ते सर्व्हर, डेस्कटॉप आणि हाय-एंड लॅपटॉपसाठी डिझाइन केलेले नवीनतम ६४-बिट प्राणी आहेत. चला मुख्य गोष्टी पाहूया:

• एआरएम१, एआरएम२, एआरएम३: ऐतिहासिक प्रणेते, सुरुवातीच्या वैयक्तिक संगणक आणि एम्बेडेड सिस्टममध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाणारे
• एआरएम६, एआरएम७, एआरएम९, एआरएम११: एकात्मिक कॅशे, मल्टीमीडिया सपोर्ट आणि SIMD आणि थंब सूचनांच्या देखाव्यासह, शक्ती आणि कार्यक्षमतेमध्ये प्रगतीशील उत्क्रांती.
• स्ट्राँगएआरएम आणि एक्सस्केल: डीईसी आणि इंटेलकडून परवानाकृत चिप्स, २००० च्या दशकात पीडीए, मोबाईल फोन आणि औद्योगिक उपकरणांमध्ये खूप लोकप्रिय.
• कॉर्टेक्स-ए, कॉर्टेक्स-आर, कॉर्टेक्स-एम: आज सर्वात संबंधित कुटुंबे. सामान्य वापरासाठी (स्मार्टफोन, टॅब्लेट, लॅपटॉप) कॉर्टेक्स-ए, सिंगल आणि मल्टी-कोर आवृत्त्या, NEON, TrustZone आणि मल्टीमीडिया क्षमतांसह. रिअल-टाइम सिस्टमसाठी (कार, ऑटोमेशन) कॉर्टेक्स-आर आणि कमी-शक्तीच्या, किफायतशीर मायक्रोकंट्रोलर्ससाठी कॉर्टेक्स-एम.
• .पल सिलिकॉन: Apple च्या स्वतःच्या ARM-आधारित चिप्स, M1 ते M3 पर्यंत, Pro, Max आणि Ultra प्रकारांसह, जे macOS चालवणाऱ्या लॅपटॉप आणि डेस्कटॉपवर कामगिरीमध्ये आघाडीवर आहेत.
• उघडझाप करणार्यांा: क्वालकॉमची प्रमुख श्रेणी, जी मोबाईल फोनमध्ये आणि आता अल्ट्राबुक आणि लॅपटॉपमध्ये स्नॅपड्रॅगन एक्स एलिट आणि नवीन कोपायलट+ पीसीसह मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते.

संबंधित लेख:

चिनी सर्टिफिकेशनमध्ये एक नवीन सरफेस प्रो डिव्हाइस दिसत आहे, जे एआरएम-चालित रिफ्रेशची झलक दाखवते.

एआरएमवरील ऑपरेटिंग सिस्टम आणि सॉफ्टवेअर सुसंगतता

एक कळीचा पैलू आहे सॉफ्टवेअर सुसंगतता, विशेषतः डेस्कटॉप ऑपरेटिंग सिस्टम आणि अनुप्रयोगांमध्ये:

• Android आणि iOS: सुरुवातीपासूनच ARM साठी डिझाइन केलेल्या सिस्टीम, मोबाइल फोन आणि टॅब्लेटवर सुसंगतता आणि चांगली कामगिरी सुनिश्चित करतात.
• linux: उबंटू, डेबियन, आर्च लिनक्स, काली, जेंटू, ओरॅकल लिनक्स आणि इतर अनेक वितरणांसाठी तसेच बीएसडी (फ्रीबीएसडी, नेटबीएसडी, ओपनबीएसडी) साठी विस्तृत समर्थन.
• MacOS२०२० पासून, Apple Silicon असलेले Macs फक्त ARM वर चालत आहेत, बहुतेक अॅप्स Rosetta 2020 वापरून पोर्ट केलेले किंवा अनुकरण केलेले आहेत.
• ARM साठी Windows 10 आणि 11: नेटिव्ह अॅप्स आणि x86 इम्युलेशनला सपोर्ट करणाऱ्या सुधारित आवृत्त्या, विशेषतः Windows 11 Copilot+ आणि त्याच्या प्रिझम इंजिनमुळे.

सध्या एआरएम संगणकांसाठी मोठे आव्हान आहे डेस्कटॉप अ‍ॅप्लिकेशन सुसंगतता. जरी अनेक लोकप्रिय अॅप्समध्ये आधीच मूळ ARM आवृत्त्या आहेत, तरीही असे विशेष सॉफ्टवेअर आहेत ज्यांना इम्युलेशनची आवश्यकता असते किंवा ते ऑप्टिमाइझ केलेले नाहीत.

बाजार आणि सर्वात संबंधित एआरएम संगणक उत्पादक

आज, संगणकांसाठी एआरएम मार्केटमध्ये अनेक कंपन्या आणि उपकरणे ट्रेंडसेटर म्हणून ओळखली जातात:

• सफरचंद: अॅपल सिलिकॉनवर आधारित मॅकबुक, आयमॅक, मॅक मिनी आणि मॅक स्टुडिओसह. याव्यतिरिक्त, आयफोन, आयपॅड, अ‍ॅपल वॉच आणि अ‍ॅपल टीव्ही देखील एआरएम वापरतात.
• मायक्रोसॉफ्ट: सरफेस प्रो एक्स आणि सरफेस कोपायलट+ रेंजमधील एआरएम संगणक रेडमंडच्या वचनबद्धतेचे प्रतिनिधित्व करतात, विंडोज आणि ऑप्टिमायझेशन प्रयत्नांसाठी नेटिव्ह सपोर्टसह.
• क्वालकॉम: मोबाईल फोनमध्ये आघाडीवर उघडझाप करणार्यांा, आणि सध्या स्नॅपड्रॅगन एक्स एलिट आणि कोपायलट+ पीसीसह अल्ट्राबुक आणि लॅपटॉपमध्ये.
• Google: Chromebooks वर Chrome OS, उत्तम बॅटरी लाइफ आणि Android अॅप सुसंगततेसह.
• सॅमसंग, एचपी, एसर, लेनोवो: ते स्वायत्तता आणि हलक्या वजनाच्या डिझाइनला प्राधान्य देऊन, एआरएम चिप्स आणि प्री-इंस्टॉल केलेले विंडोज ११ एआरएम असलेले लॅपटॉप, टॅब्लेट आणि कन्व्हर्टिबल्स देतात.
• रासबेरी पाय: मेकर प्लॅटफॉर्म ज्याने लाखो वापरकर्त्यांपर्यंत ARM आणले आहे, प्रोग्रामिंग, रोबोटिक्स आणि IoT ला प्रोत्साहन दिले आहे.

एआरएम आणि एक्स८६ (इंटेल/एएमडी) मधील प्रमुख फरक

अनेकांसाठी, मुख्य प्रश्न असा आहे: एआरएम प्रोसेसर इंटेल किंवा एएमडी x86 प्रोसेसरपेक्षा खरोखर कसा वेगळा आहे?

• सूचनांचा प्रकार: ARM सोप्या आणि लहान सूचनांसह RISC वापरते; x86 हे CISC आहे, ज्यामध्ये गुंतागुंतीचे आणि लांब सूचना आहेत.
• प्रति वॅट कामगिरी: एआरएम ऊर्जा कार्यक्षमतेत उत्कृष्ट आहे, बॅटरी आणि निष्क्रिय प्रणालींसाठी आदर्श आहे; कठीण कामांसाठी x86 कच्ची शक्ती.
• आर्किटेक्चर: ARM मॉड्यूलर आणि कस्टमायझ करण्यायोग्य आहे, x86 अधिक बंद आणि एकसंध आहे.
• सॉफ्टवेअर सहत्वता: x86 मध्ये दशकांपासून मूळ सॉफ्टवेअर आहे, परंतु ARM अॅप्स आणि क्रॉस-प्लॅटफॉर्मसह वेगाने पुढे जात आहे.
• लक्ष्य बाजार: मोबाईल, आयओटीमध्ये एआरएमचे वर्चस्व आहे आणि लॅपटॉप आणि सर्व्हरमध्ये ते वाढत आहे; पीसी, गेमिंग आणि लेगसी वर x86.

एआरएम संगणकांचे भविष्य: आपण काय अपेक्षा करू शकतो?

El एआरएमचे भविष्य लॅपटॉप, कन्व्हर्टिबल्स, मिनी पीसी आणि वाढत्या प्रमाणात डेस्कटॉप आणि सर्व्हरसाठी हा एक अतिशय संतुलित पर्याय म्हणून उदयास येत आहे. पॉवर आणि कार्यक्षमतेमध्ये नावीन्य राखताना, डेव्हलपर्सना अॅप्लिकेशन्स ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी आणि इम्युलेशन सुधारण्यासाठी प्रेरित करणे ही गुरुकिल्ली असेल.

ऍपल त्यांच्या सिलिकॉन आणि क्लोज्ड इकोसिस्टमसह आघाडीवर आहे, तर मायक्रोसॉफ्ट, गुगल आणि इतर उत्पादक एआरएमवर सुसंगतता आणि कामगिरी वाढवण्यावर पैज लावत आहेत. अधिकाधिक हलक्या उपकरणांकडे कल वाढत आहे, ज्यात उत्तम स्वायत्तता आणि दैनंदिन वापराच्या ९०% पुरेसा परफॉर्मन्स आहे., x86 ची रॉ पॉवर पार्श्वभूमीत सोडून.

एआरएम द्वारे संगणकीय लँडस्केपमध्ये आमूलाग्र बदल होत आहेत, जे मोबाईल फोनमधील एक प्रमुख पात्र बनण्यापासून ते संगणक आणि सर्व्हरवर वाढत्या प्रमाणात प्रमुख पर्याय बनला आहे. एआरएम कोर असलेले उपकरण निवडल्याने कार्यक्षमता, बहुमुखी प्रतिभा आणि नाविन्यपूर्ण भविष्याचे आश्वासन मिळते.

डॅनियल टेरासा

विविध डिजिटल माध्यमांमध्ये दहा वर्षांहून अधिक अनुभव असलेले संपादक तंत्रज्ञान आणि इंटरनेट समस्यांमध्ये विशेषज्ञ आहेत. मी ई-कॉमर्स, कम्युनिकेशन, ऑनलाइन मार्केटिंग आणि जाहिरात कंपन्यांसाठी संपादक आणि सामग्री निर्माता म्हणून काम केले आहे. मी अर्थशास्त्र, वित्त आणि इतर क्षेत्रातील वेबसाइट्सवर देखील लिहिले आहे. माझे काम देखील माझी आवड आहे. आता, मधील माझ्या लेखांद्वारे Tecnobits, मी सर्व बातम्या आणि नवीन संधी एक्सप्लोर करण्याचा प्रयत्न करतो ज्या तंत्रज्ञानाचे जग आम्हाला आमचे जीवन सुधारण्यासाठी दररोज ऑफर करते.