โปรเซสเซอร์ ARM เป็นโปรเซสเซอร์มือถือสำหรับสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต
ตารางนี้แสดงโปรเซสเซอร์ ARM ที่รู้จักทั้งหมดในปัจจุบัน ตารางโปรเซสเซอร์ ARM จะได้รับการเสริมและอัปเกรดเมื่อมีรุ่นใหม่ปรากฏขึ้น ตารางนี้ใช้ระบบที่มีเงื่อนไขในการประเมินประสิทธิภาพของ CPU และ GPU ข้อมูลประสิทธิภาพโปรเซสเซอร์ ARM นำมาจากแหล่งที่มาที่หลากหลาย โดยอิงจากผลการทดสอบเป็นหลัก เช่น: พาสมาร์ค, อันตูตู, GFXBench.
เราไม่เรียกร้องความถูกต้องสมบูรณ์ จัดอันดับได้อย่างแม่นยำและ ประเมินประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ ARMเป็นไปไม่ได้ด้วยเหตุผลง่ายๆที่แต่ละข้อมีข้อดีบางประการ แต่ในบางแง่ก็ล้าหลังโปรเซสเซอร์ ARM อื่น ๆ ตารางโปรเซสเซอร์ ARM ช่วยให้คุณดูประเมินผลและที่สำคัญที่สุดคือ เปรียบเทียบ SoC ที่แตกต่างกัน (ระบบบนชิป)โซลูชั่น เมื่อใช้ตารางของเรา คุณก็ทำได้ เปรียบเทียบโปรเซสเซอร์มือถือและเพียงพอที่จะค้นหาว่าหัวใจ ARM ของสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ตในอนาคต (หรือปัจจุบัน) ของคุณอยู่ในตำแหน่งใด
ที่นี่เราได้เปรียบเทียบโปรเซสเซอร์ ARM เราพิจารณาและเปรียบเทียบประสิทธิภาพของ CPU และ GPU ใน SoC ที่แตกต่างกัน (ระบบบนชิป) แต่ผู้อ่านอาจมีคำถามหลายข้อ: โปรเซสเซอร์ ARM ใช้ที่ไหน? โปรเซสเซอร์ ARM คืออะไร? สถาปัตยกรรม ARM แตกต่างจากโปรเซสเซอร์ x86 อย่างไร เรามาลองทำความเข้าใจทั้งหมดนี้โดยไม่ต้องลงรายละเอียดให้ลึกเกินไป
ขั้นแรก เรามากำหนดคำศัพท์กันก่อน ARM เป็นชื่อของสถาปัตยกรรมและในขณะเดียวกันก็เป็นชื่อของบริษัทที่เป็นผู้นำในการพัฒนา ตัวย่อ ARM ย่อมาจาก (Advanced RISC Machine หรือ Acorn RISC Machine) ซึ่งสามารถแปลเป็น: เครื่อง RISC ขั้นสูง สถาปัตยกรรม ARMรวมตระกูลคอร์ไมโครโปรเซสเซอร์ทั้ง 32 และ 64 บิตที่พัฒนาและได้รับอนุญาตจาก ARM Limited ฉันต้องการทราบทันทีว่าบริษัท ARM Limited ดำเนินธุรกิจเฉพาะในการพัฒนาเคอร์เนลและเครื่องมือสำหรับพวกเขาโดยเฉพาะ (เครื่องมือดีบั๊ก คอมไพเลอร์ ฯลฯ) แต่ไม่ใช่ในการผลิตโปรเซสเซอร์เอง บริษัท อาร์ม จำกัดขายใบอนุญาตสำหรับการผลิตโปรเซสเซอร์ ARM ให้กับบุคคลที่สาม นี่คือรายชื่อบริษัทบางส่วนที่ได้รับอนุญาตให้ผลิตโปรเซสเซอร์ ARM ในปัจจุบัน: AMD, Atmel, Altera, Cirrus Logic, Intel, Marvell, NXP, Samsung, LG, MediaTek, Qualcomm, โซนี่ อีริคสัน, Texas Instruments, nVidia, Freescale... และอื่นๆ อีกมากมาย
บริษัทบางแห่งที่ได้รับใบอนุญาตในการผลิตโปรเซสเซอร์ ARM จะสร้างคอร์ในเวอร์ชันของตนเองตามสถาปัตยกรรม ARM ตัวอย่างได้แก่: DEC StrongARM, Freescale i.MX, Intel XScale, NVIDIA Tegra, ST-Ericsson Nomadik, Qualcomm Snapdragon, Texas Instruments OMAP, Samsung Hummingbird, LG H13, Apple A4/A5/A6 และ HiSilicon K3
ปัจจุบันพวกเขาทำงานกับโปรเซสเซอร์ที่ใช้ ARMอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แทบทุกชนิด: PDA, โทรศัพท์มือถือและสมาร์ทโฟน,เครื่องเล่นดิจิตอล,คอนโซลเกมพกพา,เครื่องคิดเลข, ภายนอกยากไดรฟ์และเราเตอร์ พวกมันทั้งหมดมีแกน ARM ดังนั้นเราจึงพูดอย่างนั้นได้ ARM - โปรเซสเซอร์มือถือสำหรับสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต
โปรเซสเซอร์ ARMแสดงถึง โซซีหรือ "ระบบบนชิป" ระบบ SoC หรือ “ระบบบนชิป” สามารถประกอบด้วยชิปตัวเดียว นอกเหนือจาก CPU เอง ซึ่งก็คือส่วนที่เหลือของคอมพิวเตอร์ที่มีคุณสมบัติครบถ้วน ซึ่งรวมถึงตัวควบคุมหน่วยความจำ ตัวควบคุมพอร์ต I/O คอร์กราฟิก และระบบระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ (GPS) มันอาจมีโมดูล 3G และอีกมากมาย
หากเราพิจารณาตระกูลโปรเซสเซอร์ ARM ที่แยกจากกัน เช่น Cortex-A9 (หรือตระกูลอื่น ๆ ) เราไม่สามารถพูดได้ว่าโปรเซสเซอร์ทั้งหมดในตระกูลเดียวกันมีประสิทธิภาพเหมือนกันหรือทั้งหมดติดตั้งโมดูล GPS พารามิเตอร์ทั้งหมดเหล่านี้ขึ้นอยู่กับผู้ผลิตชิปอย่างมาก รวมถึงสิ่งที่เขาตัดสินใจนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์ของเขาและอย่างไร
ความแตกต่างระหว่างโปรเซสเซอร์ ARM และ X86 คืออะไร?- สถาปัตยกรรม RISC (คอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งที่ลดลง) นั้นหมายถึงชุดคำสั่งที่ลดลง ซึ่งส่งผลให้มีการใช้พลังงานในระดับปานกลางมาก ท้ายที่สุดแล้วภายในชิป ARM ใด ๆ มีทรานซิสเตอร์น้อยกว่าทรานซิสเตอร์จากสาย x86 มาก อย่าลืมว่าในระบบ SoC อุปกรณ์ต่อพ่วงทั้งหมดจะอยู่ภายในชิปตัวเดียว ซึ่งช่วยให้โปรเซสเซอร์ ARM ประหยัดพลังงานมากยิ่งขึ้น สถาปัตยกรรม ARM เดิมได้รับการออกแบบมาเพื่อคำนวณเฉพาะการดำเนินการจำนวนเต็ม ซึ่งแตกต่างจาก x86 ซึ่งสามารถทำงานกับการคำนวณจุดลอยตัวหรือ FPU ไม่สามารถเปรียบเทียบสถาปัตยกรรมทั้งสองนี้ได้อย่างชัดเจน ในบางแง่ ARM จะได้เปรียบ และบางแห่งก็เป็นทางกลับกัน หากคุณพยายามตอบคำถามด้วยวลีเดียว: อะไรคือความแตกต่างระหว่างโปรเซสเซอร์ ARM และ X86 คำตอบคือ: โปรเซสเซอร์ ARM ไม่ทราบจำนวนคำสั่งที่โปรเซสเซอร์ x86 รู้ และคนที่รู้จะดูสั้นกว่ามาก สิ่งนี้มีทั้งข้อดีและข้อเสีย อาจเป็นไปได้ว่าเมื่อเร็ว ๆ นี้ทุกสิ่งบ่งบอกว่าโปรเซสเซอร์ ARM เริ่มช้า แต่ตามทันอย่างแน่นอน และในบางแง่ก็เหนือกว่าโปรเซสเซอร์ x86 ทั่วไปด้วยซ้ำ หลายคนประกาศอย่างเปิดเผยว่าโปรเซสเซอร์ ARM จะมาแทนที่แพลตฟอร์ม x86 ในกลุ่มพีซีในบ้านในไม่ช้า ดังที่เราทราบแล้วในปี 2013 บริษัท ที่มีชื่อเสียงระดับโลกหลายแห่งได้ละทิ้งการผลิตเน็ตบุ๊กเพิ่มเติมเพื่อหันไปใช้แท็บเล็ตพีซีโดยสิ้นเชิง สิ่งที่จะเกิดขึ้นจริงเวลาจะบอก
เราจะตรวจสอบโปรเซสเซอร์ ARM ที่มีอยู่ในตลาดแล้ว
พวกคุณแต่ละคนคงสงสัยว่า ARM คืออะไร? คุณมักจะได้ยินคำย่อนี้เมื่อพูดถึงโปรเซสเซอร์ของอุปกรณ์ และบางครั้งไม่ใช่ทุกคนที่เข้าใจสาระสำคัญของมันอย่างถ่องแท้
สมมติว่า ARM เป็นบริษัท แต่ ARM ก็เป็นสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ที่ ARM พัฒนาขึ้นเช่นกัน
โปรเซสเซอร์ ARM คือ CPU ที่ใช้สถาปัตยกรรม RISC ที่พัฒนาโดย Acorn Computers ในช่วงทศวรรษ 1980 และปัจจุบันได้รับการพัฒนาโดย Advanced RISC Machines จึงมีคำย่อว่า "ARM" นอกจากนี้ ตัวย่อ ARM ที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์หมายถึง Acorn RISC Machine กล่าวอีกนัยหนึ่ง มีสองความหมายสำหรับตัวย่อ ARM
Advanced RISC Machines เป็นบริษัทในสหราชอาณาจักรที่พัฒนา ออกแบบ และออกใบอนุญาตสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ ARM ARM กำลังพัฒนาวิธีการสร้างโปรเซสเซอร์ ARM และบริษัทต่างๆ เช่น Apple และ Samsung กำลังพัฒนาโปรเซสเซอร์ของตนโดยใช้ ARM ปัจจุบัน อุปกรณ์เกือบทั้งหมดที่มีขนาดเล็กและติดตั้งแบตเตอรี่มีโปรเซสเซอร์ที่สร้างจากสถาปัตยกรรม ARM
สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์มีหลายประเภท: CISC, RISC, MISC ชุดคำสั่งแรกโดดเด่นด้วยชุดคำสั่งขนาดใหญ่นั่นคือ CISC ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานกับคำสั่งที่ซับซ้อนซึ่งมีความยาวไม่เท่ากัน ในทางกลับกัน RISC มีชุดคำสั่งที่ลดลงซึ่งมีรูปแบบเดียวและการเข้ารหัสแบบง่าย
เพื่อให้เข้าใจถึงความแตกต่าง ลองจินตนาการว่าคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลของคุณมีโปรเซสเซอร์ AMD หรือ Intel ที่มีสถาปัตยกรรม CISC โปรเซสเซอร์ CISC สร้างมากกว่า MIPS (ล้านคำสั่งต่อวินาที ซึ่งก็คือจำนวนคำสั่งเฉพาะที่ดำเนินการโดยโปรเซสเซอร์ในหนึ่งวินาที)
โปรเซสเซอร์ RICS มีทรานซิสเตอร์น้อยกว่า ซึ่งช่วยให้ใช้พลังงานน้อยลง จำนวนคำสั่งที่ลดลงทำให้สามารถออกแบบวงจรไมโครแบบง่ายได้ ขนาดชิปที่ลดลงส่งผลให้ขนาดแม่พิมพ์เล็กลง ซึ่งช่วยให้สามารถบรรจุส่วนประกอบลงบนโปรเซสเซอร์ได้มากขึ้น ทำให้โปรเซสเซอร์ ARM มีขนาดเล็กลงและประหยัดพลังงานมากขึ้น
สถาปัตยกรรม ARM นั้นสมบูรณ์แบบสำหรับสมาร์ทโฟนซึ่งการใช้พลังงานเป็นสิ่งสำคัญ ในขณะที่ในแง่ของประสิทธิภาพ โปรเซสเซอร์ ARM นั้นด้อยกว่าโซลูชันชั้นนำจาก Intel และ AMD อย่างเห็นได้ชัด ในขณะเดียวกันโปรเซสเซอร์ ARM ก็ไม่สามารถเรียกว่าอ่อนแอได้ ARM รองรับทั้งสถาปัตยกรรม 32 บิตและ 64 บิต และยังรองรับการจำลองเสมือนสำหรับฮาร์ดแวร์ และการจัดการพลังงานขั้นสูงอีกด้วย
พารามิเตอร์หลักในการประเมินโปรเซสเซอร์ ARM คืออัตราส่วนของประสิทธิภาพต่อการใช้พลังงาน โดยที่นี่ โปรเซสเซอร์ ARM ทำงานได้ดีกว่าโปรเซสเซอร์ x86 จาก Intel ที่ใช้สถาปัตยกรรม CISC
ดังนั้นในกรณีของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ การใช้โปรเซสเซอร์ ARM หนึ่งล้านตัวแทนที่จะเป็นโปรเซสเซอร์ x86 หนึ่งพันตัวจะน่าสนใจกว่า
ขึ้นอยู่กับวัสดุจาก androidcentral
ชิป ARM ตัวแรกปรากฏขึ้นเมื่อสามทศวรรษที่แล้วด้วยความพยายามของ บริษัท Acorn Computers ของอังกฤษ (ปัจจุบันคือ ARM Limited) แต่เป็นเวลานานที่พวกเขายังคงอยู่ในเงามืดของพี่น้องที่มีชื่อเสียงมากกว่า - โปรเซสเซอร์ x86 ทุกอย่างกลับหัวกลับหางด้วยการเปลี่ยนแปลงของอุตสาหกรรมไอทีไปสู่ยุคหลังคอมพิวเตอร์ เมื่ออุปกรณ์เคลื่อนที่แทนที่จะเป็นพีซีเริ่มเข้ามาครอบงำ
คุณสมบัติของสถาปัตยกรรม ARM
บางทีอาจคุ้มค่าที่จะเริ่มต้นด้วยความจริงที่ว่าสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ x86 ซึ่งปัจจุบันใช้โดย Intel และ AMD ใช้ชุดคำสั่ง CISC (Complex Instruction Set Computer) แม้ว่าจะไม่ได้อยู่ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ก็ตาม ดังนั้นทีมจำนวนมากจึงมีความซับซ้อนในโครงสร้างซึ่งเป็นเวลานานมาแล้ว คุณสมบัติที่โดดเด่น CISC จะถูกถอดรหัสเป็นครั้งแรกเป็นแบบง่าย ๆ จากนั้นจึงประมวลผลเท่านั้น เห็นได้ชัดว่าห่วงโซ่การกระทำทั้งหมดนี้ใช้พลังงานมาก
อีกทางเลือกหนึ่งในการประหยัดพลังงานคือชิปสถาปัตยกรรม ARM ที่มีชุดคำสั่ง RISC (Reduced Instruction Set Computer) ข้อดีของมันคือชุดคำสั่งง่ายๆ ชุดเล็กๆ ในตอนแรกที่ประมวลผลโดยใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อย เป็นผลให้สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์สองตัว - x86 และ ARM - อยู่ร่วมกันอย่างสันติ (จริงๆ แล้วไม่ใช่อย่างสงบสุข) ในตลาดเครื่องใช้ไฟฟ้า ซึ่งแต่ละสถาปัตยกรรมมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง
สถาปัตยกรรม x86 อยู่ในตำแหน่งที่เป็นสากลมากขึ้นในแง่ของงานที่สามารถจัดการได้ รวมถึงงานที่ต้องใช้ทรัพยากรมาก เช่น การตัดต่อรูปภาพ เพลง และวิดีโอ ตลอดจนการเข้ารหัสและการบีบอัดข้อมูล ในทางกลับกัน สถาปัตยกรรม ARM ก็มีความเป็นเลิศเนื่องจากใช้พลังงานต่ำมาก และประสิทธิภาพโดยรวมที่เพียงพอสำหรับวัตถุประสงค์ที่สำคัญที่สุดในปัจจุบัน: การเรนเดอร์หน้าเว็บและการเล่นเนื้อหาสื่อ
รูปแบบธุรกิจของ ARM Limited
ปัจจุบัน ARM Limited มีส่วนร่วมในการพัฒนาสถาปัตยกรรมตัวประมวลผลอ้างอิงและการออกใบอนุญาตเท่านั้น การสร้าง รุ่นเฉพาะชิปและการผลิตจำนวนมากในเวลาต่อมานั้นเป็นงานของผู้ได้รับใบอนุญาต ARM ซึ่งมีจำนวนมาก ในบรรดาพวกเขามีบริษัทที่รู้จักเฉพาะในแวดวงแคบๆ เช่น STMicroelectronics, HiSilicon และ Atmel รวมถึงยักษ์ใหญ่ด้านไอทีซึ่งมีชื่อเป็นที่รู้จักอย่าง Samsung, NVIDIA และ Qualcomm รายชื่อบริษัทที่ได้รับใบอนุญาตทั้งหมดสามารถดูได้ที่หน้าที่เกี่ยวข้องของเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ ARM Limited
ผู้ได้รับใบอนุญาตจำนวนมากดังกล่าวมีสาเหตุหลักมาจากแอปพลิเคชันจำนวนมากสำหรับโปรเซสเซอร์ ARM และอุปกรณ์พกพาเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ชิปราคาถูกและประหยัดพลังงานถูกนำมาใช้ในระบบฝังตัว อุปกรณ์เครือข่ายและเครื่องมือวัด ช่องชำระเงิน โมเด็ม 3G ภายนอก และเครื่องวัดอัตราการเต้นของหัวใจแบบสปอร์ต อุปกรณ์เหล่านี้ทั้งหมดใช้สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ ARM
ตามที่นักวิเคราะห์ระบุว่า ARM Limited เองได้รับค่าลิขสิทธิ์ 0.067 ดอลลาร์จากชิปแต่ละตัวที่ผลิต แต่นี่เป็นจำนวนเงินโดยเฉลี่ยมากเนื่องจากราคาของโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ล่าสุดนั้นสูงกว่าชิปแบบซิงเกิลคอร์ของสถาปัตยกรรมที่ล้าสมัยอย่างมาก
ระบบชิปตัวเดียว
กับ จุดทางเทคนิคจากมุมมอง การเรียกโปรเซสเซอร์ชิปสถาปัตยกรรม ARM นั้นไม่ถูกต้องทั้งหมด เนื่องจากนอกเหนือจากคอร์ประมวลผลหนึ่งหรือหลายคอร์แล้ว ยังรวมส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องอีกจำนวนหนึ่งด้วย เหมาะสมกว่าในกรณีนี้คือคำว่า single-chip system และ system-on-a-chip (จากระบบภาษาอังกฤษบนชิป)
ดังนั้น ระบบชิปเดี่ยวล่าสุดสำหรับสมาร์ทโฟนและคอมพิวเตอร์แท็บเล็ตจึงประกอบด้วยตัวควบคุม RAM, ตัวเร่งกราฟิก, ตัวถอดรหัสวิดีโอ, ตัวแปลงสัญญาณเสียง และโมดูลเสริม การสื่อสารไร้สาย- ชิปที่มีความเชี่ยวชาญสูงอาจมีตัวควบคุมเพิ่มเติมให้โต้ตอบด้วย อุปกรณ์ต่อพ่วงเช่น เซ็นเซอร์
ส่วนประกอบส่วนบุคคลของระบบชิปตัวเดียวสามารถพัฒนาได้โดยตรงโดย ARM Limited หรือโดยบริษัทบุคคลที่สาม ตัวอย่างที่ชัดเจนของสิ่งนี้คือตัวเร่งกราฟิกซึ่งนอกเหนือจาก ARM Limited (กราฟิก Mali) กำลังได้รับการพัฒนาโดย Qualcomm (กราฟิก Adreno) และ NVIDIA (กราฟิก GeForce ULP)
เราไม่ควรลืมเกี่ยวกับบริษัท Imagination Technologies ซึ่งไม่ได้ทำอะไรอื่นนอกจากการออกแบบตัวเร่งกราฟิก PowerVR แต่เป็นเจ้าของตลาดกราฟิกมือถือเกือบครึ่งหนึ่งของโลก: อุปกรณ์ Apple และ Amazon, แท็บเล็ต Samsung กาแล็กซี่แท็บ 2 และยัง สมาร์ทโฟนราคาไม่แพงขึ้นอยู่กับโปรเซสเซอร์ MTK
ชิปรุ่นที่ล้าสมัย
สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ที่ล้าสมัย แต่ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายคือ ARM9 และ ARM11 ซึ่งเป็นของตระกูล ARMv5 และ ARMv6 ตามลำดับ
ARM9- ชิป ARM9 สามารถเข้าถึงความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่ 400 MHz และมีแนวโน้มว่าจะพบได้ในเราเตอร์ไร้สายของคุณและโทรศัพท์มือถือรุ่นเก่าที่ยังเชื่อถือได้ เช่น Sony Ericsson K750i และ Nokia 6300 ชิปที่มีความสำคัญต่อชิป ARM9 คือชุดคำสั่ง Jazelle ซึ่งช่วยให้ทำงานได้อย่างสะดวกสบาย ด้วยแอปพลิเคชัน Java (Opera Mini, Jimm, Foliant ฯลฯ)
อาร์ม11- โปรเซสเซอร์ ARM11 มีชุดคำสั่งเพิ่มเติมเมื่อเปรียบเทียบกับ ARM9 และความถี่สัญญาณนาฬิกาที่สูงกว่ามาก (สูงสุด 1 GHz) แม้ว่าพลังของพวกมันจะไม่เพียงพอสำหรับงานสมัยใหม่ก็ตาม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการใช้พลังงานต่ำและที่สำคัญไม่น้อยไปกว่าต้นทุน ชิป ARM11 จึงยังคงใช้ในสมาร์ทโฟน ระดับเริ่มต้น: ซัมซุง กาแล็กซี่พ็อกเก็ตและโนเกีย 500
ชิปยุคใหม่
ชิปสถาปัตยกรรม ARM ใหม่ทั้งหมดไม่มากก็น้อยเป็นของตระกูล ARMv7 ซึ่งตัวแทนเรือธงซึ่งมีถึงแปดคอร์แล้วและความเร็วสัญญาณนาฬิกามากกว่า 2 GHz แกนประมวลผลที่พัฒนาโดย ARM Limited โดยตรงเป็นของกลุ่ม Cortex และผู้ผลิตระบบชิปเดี่ยวส่วนใหญ่ใช้แกนเหล่านี้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ มีเพียง Qualcomm และ Apple เท่านั้นที่สร้างการดัดแปลงของตนเองโดยใช้ ARMv7 โดยครั้งแรกเรียกว่าการสร้างสรรค์ของพวกเขา Scorpion และ Krait และครั้งที่สอง - Swift
ARM Cortex-A8ในอดีต คอร์โปรเซสเซอร์ตัวแรกของตระกูล ARMv7 คือ Cortex-A8 ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับ SoC ที่มีชื่อเสียงในยุคนั้น เช่น Apple A4 (iPhone 4 และ iPad) และ Samsung Hummingbird (Samsung Galaxy S และ Galaxy Tab) แสดงให้เห็นประสิทธิภาพประมาณสองเท่าเมื่อเทียบกับ ARM11 รุ่นก่อน นอกจากนี้คอร์ Cortex-A8 ยังได้รับตัวประมวลผลร่วม NEON สำหรับการประมวลผลวิดีโอความละเอียดสูงและการรองรับ ปลั๊กอินอะโดบีแฟลช.
จริงอยู่ที่ทั้งหมดนี้ส่งผลเสียต่อการใช้พลังงานของ Cortex-A8 ซึ่งสูงกว่า ARM11 อย่างมาก แม้ว่าชิป ARM Cortex-A8 ยังคงใช้ในแท็บเล็ตราคาประหยัด (ระบบชิปเดี่ยว Allwiner Boxchip A10) แต่จำนวนวันในตลาดก็เห็นได้ชัดว่ามีตัวเลขอยู่
ARM Cortex-A9หลังจาก Cortex-A8 ARM Limited ได้เปิดตัวชิปรุ่นใหม่ - Cortex-A9 ซึ่งปัจจุบันเป็นชิปที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดและครองช่องราคาเฉลี่ย ประสิทธิภาพของคอร์ Cortex-A9 เพิ่มขึ้นประมาณสามเท่าเมื่อเทียบกับ Cortex-A8 และยังเป็นไปได้ที่จะรวมสองหรือสี่คอร์ไว้ในชิปตัวเดียว
โปรเซสเซอร์ร่วม NEON กลายเป็นทางเลือก: NVIDIA ยกเลิกมันในระบบชิปเดี่ยว Tegra 2 โดยตัดสินใจเพิ่มพื้นที่ว่างสำหรับตัวเร่งกราฟิก จริงอยู่ที่ไม่มีอะไรดีเกิดขึ้นเพราะแอปพลิเคชันเครื่องเล่นวิดีโอส่วนใหญ่ยังคงใช้ NEON ที่ทดสอบตามเวลา
มันเป็นช่วง "การครองราชย์" ของ Cortex-A9 ที่การใช้งานครั้งแรกของแนวคิด big.LITTLE ที่เสนอโดย ARM Limited ปรากฏขึ้นตามที่ระบบชิปเดี่ยวควรมีแกนประมวลผลทั้งที่ทรงพลังและอ่อนแอ แต่ประหยัดพลังงาน การนำแนวคิด big.LITTLE ไปใช้ครั้งแรกคือระบบบนชิป NVIDIA Tegra 3 ที่มีคอร์ Cortex-A9 สี่คอร์ (สูงถึง 1.7 GHz) และคอร์คู่หูประหยัดพลังงานตัวที่ห้า (500 MHz) สำหรับการทำงานเบื้องหลังที่เรียบง่าย
ARM Cortex-A5 และ Cortex-A7เมื่อออกแบบคอร์โปรเซสเซอร์ Cortex-A5 และ Cortex-A7 ARM Limited บรรลุเป้าหมายเดียวกัน - เพื่อให้บรรลุการประนีประนอมระหว่างการใช้พลังงานขั้นต่ำของ ARM11 และประสิทธิภาพที่ยอมรับได้ของ Cortex-A8 พวกเขาไม่ลืมเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการรวมสองหรือสี่คอร์เข้าด้วยกัน - ชิป multi-core Cortex-A5 และ Cortex-A7 จะค่อยๆ วางจำหน่าย (Qualcomm MSM8625 และ MTK 6589)
ARM Cortex-A15แกนโปรเซสเซอร์ Cortex-A15 กลายเป็นความต่อเนื่องทางตรรกะของ Cortex-A9 - ด้วยเหตุนี้เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่ชิปสถาปัตยกรรม ARM สามารถเปรียบเทียบประสิทธิภาพกับ Intel Atom โดยประมาณได้และนี่ก็ประสบความสำเร็จอย่างมากแล้ว ไม่ใช่เพื่ออะไรที่ Canonical ความต้องการของระบบเวอร์ชันของ Ubuntu Touch OS พร้อมมัลติทาสก์เต็มรูปแบบระบุโปรเซสเซอร์ dual-core ARM Cortex-A15 หรือ Intel Atom ที่คล้ายกัน
เร็วๆ นี้ อุปกรณ์ต่างๆ มากมายที่ใช้ NVIDIA Tegra 4 พร้อมด้วย ARM Cortex-A15 คอร์สี่คอร์และ Cortex-A7 คอร์คู่หูตัวที่ห้าจะวางจำหน่าย หลังจาก NVIDIA แนวคิด big.LITTLE ก็ถูกเลือกโดย Samsung: “ด้วยหัวใจ” สมาร์ทโฟนกาแล็กซี่ S4 เป็นชิป Exynos 5 Octa ที่มีคอร์ Cortex-A15 สี่คอร์และคอร์ Cortex-A7 ประหยัดพลังงานจำนวนเท่ากัน
แนวโน้มในอนาคต
อุปกรณ์พกพาที่ใช้ชิป Cortex-A15 ยังไม่วางจำหน่าย แต่เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าเป็นแนวโน้มหลักในการพัฒนาสถาปัตยกรรม ARM เพิ่มเติม ARM Limited ได้เปิดตัวโปรเซสเซอร์ ARMv8 ตระกูลถัดไปอย่างเป็นทางการแล้วซึ่งตัวแทนจะต้องเป็น 64 บิต เปิด ยุคใหม่โปรเซสเซอร์ RISC แกน Cortex-A53 และ Cortex-A57: อันแรกประหยัดพลังงานและอันที่สองคือประสิทธิภาพสูง แต่ทั้งคู่สามารถทำงานกับ RAM จำนวนมากได้
ผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคยังไม่ได้สนใจโปรเซสเซอร์ตระกูล ARMv8 เป็นพิเศษ แต่ผู้ได้รับใบอนุญาตรายใหม่กำลังวางแผนที่จะนำชิป ARM ออกสู่ตลาดเซิร์ฟเวอร์: AMD และ Calxeda แนวคิดนี้เป็นนวัตกรรม แต่มีสิทธิ์ที่จะมีชีวิต: ตัวเร่งกราฟิก NVIDIA Tesla ตัวเดียวกันซึ่งประกอบด้วยคอร์ธรรมดาจำนวนมากได้พิสูจน์ประสิทธิภาพในทางปฏิบัติในฐานะโซลูชันเซิร์ฟเวอร์
เมื่อไม่นานมานี้ (เพียง 10 ปีที่แล้ว) มีสถาปัตยกรรมสามแบบในตลาดโปรเซสเซอร์สำหรับผู้บริโภค และสถาปัตยกรรมเหล่านี้ทั้งหมดก็แยกจากกันไม่มากก็น้อย: มีการติดตั้งโปรเซสเซอร์ ARM ในอุปกรณ์พกพา ซึ่งอายุการใช้งานแบตเตอรี่เป็นสิ่งสำคัญ มีการติดตั้งโปรเซสเซอร์ x86 ในอุปกรณ์สำหรับ การควบคุมหน้าต่างในการท้าทาย Intel นั้น Apple ใช้โปรเซสเซอร์ที่ใช้สถาปัตยกรรม PowerPC ในอุปกรณ์ของตน (แม้ว่าเราจะรู้ว่ามันยัง "คืบคลาน" ถึง x86) แต่ในขณะนี้มีเพียงสองสถาปัตยกรรมที่เหลืออยู่ในตลาดสำหรับโปรเซสเซอร์แบบกำหนดเอง - PowerPC หลุดออกจากการแข่งขันและเมื่อไม่นานมานี้ PlayStation 3 อุปกรณ์ตัวสุดท้ายในสถาปัตยกรรมนี้หยุดผลิตเมื่อสองสามสัปดาห์ก่อน นอกจากนี้ยังมีการรั่วไหลมากขึ้นเรื่อย ๆ ว่าจะสามารถใช้งาน Windows ที่มีคุณสมบัติครบถ้วนบนโปรเซสเซอร์ ARM ได้และในทางกลับกัน Android ใช้งานได้ดีกับโปรเซสเซอร์ x86 โดยเริ่มจากเวอร์ชัน 4.0 ดังที่เราเห็นความแตกต่างระหว่างสถาปัตยกรรมเหล่านี้เบลอมากขึ้นในสายตาของผู้ใช้ และในบทความนี้ เราจะค้นหาว่าเหตุใดจึงเกิดเหตุการณ์เช่นนี้
สถาปัตยกรรม x86
ก่อนอื่น มากำหนดว่าสถาปัตยกรรมคืออะไร กล่าวง่ายๆ จากมุมมองของโปรแกรมเมอร์ สถาปัตยกรรมของโปรเซสเซอร์คือความเข้ากันได้กับชุดคำสั่งเฉพาะที่สามารถนำมาใช้เมื่อเขียนโปรแกรมและนำไปใช้ในฮาร์ดแวร์โดยใช้ทรานซิสเตอร์โปรเซสเซอร์ที่หลากหลาย 
โปรเซสเซอร์ x86 สร้างขึ้นบนสถาปัตยกรรม CISC (คอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งที่ซับซ้อน โปรเซสเซอร์พร้อมชุดคำสั่งครบชุด) - ซึ่งหมายความว่ามีการใช้คำสั่งจำนวนสูงสุดในโปรเซสเซอร์ ซึ่งในอีกด้านหนึ่งทำให้การเขียนโปรแกรมและง่ายขึ้น ลดน้ำหนักลงและในทางกลับกันโปรเซสเซอร์แทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะโหลด 100%
โปรเซสเซอร์ x86 ตัวแรกคือ Intel 8086 ซึ่งเป็นโปรเซสเซอร์ 16 บิตตัวแรกจาก Intel ที่ทำงานที่ความเร็วสูงสุด 10 MHz และเปิดตัวในปี 1978 โปรเซสเซอร์ได้รับความนิยมอย่างมากและผลิตจนถึงปี 1990 และโปรเซสเซอร์รุ่นต่อ ๆ ไปทั้งหมดเริ่มเข้ากันได้กับมัน ในตอนแรก ความเข้ากันได้นี้แสดงต่อท้ายชื่อโปรเซสเซอร์ด้วย 86 แต่ต่อมาเมื่อ Pentium เปิดตัว พวกเขาจึงตัดสินใจเรียกสถาปัตยกรรม x86
ในปี 1985 โปรเซสเซอร์ i386 เปิดตัวซึ่งกลายเป็นโปรเซสเซอร์ 32 บิตตัวแรกจาก Intel และในปี 1989 Intel ได้เปิดตัวโปรเซสเซอร์สเกลาร์ตัวแรก i486 - โปรเซสเซอร์นี้สามารถดำเนินการได้หนึ่งการดำเนินการต่อรอบสัญญาณนาฬิกา ต่อมาด้วยการเปิดตัว Pentium ในปี 1993 โปรเซสเซอร์ของ Intel กลายเป็นซุปเปอร์สเกลาร์นั่นคือพวกเขาเรียนรู้ที่จะดำเนินการหลายอย่างในรอบสัญญาณนาฬิกาเดียวและ superpipeline นั่นคือพวกเขามีไปป์ไลน์การประมวลผลสองแบบ แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด - อันที่จริงทุกอย่าง โปรเซสเซอร์อินเทลเริ่มต้นด้วย i486DX คือโปรเซสเซอร์ CISC ที่มีแกน RISC (คอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งที่ลดลง, โปรเซสเซอร์ที่มีชุดคำสั่งที่ลดลง): ตัวแปลฮาร์ดแวร์ถูกสร้างขึ้นในไมโครโปรเซสเซอร์ซึ่งทันทีก่อนดำเนินการจะแปลงคำสั่ง CISC ของโปรเซสเซอร์ x86 เป็น ชุดคำสั่ง RISC ภายในที่ง่ายกว่า ในกรณีนี้ คำสั่ง x86 หนึ่งคำสั่งสามารถสร้างคำสั่ง RISC ได้หลายคำสั่ง
ตั้งแต่นั้นมาก็ไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงไปมากนัก - ใช่ จำนวนไปป์ไลน์เพิ่มขึ้น จำนวนการดำเนินการต่อนาฬิกาเพิ่มขึ้น โปรเซสเซอร์กลายเป็นมัลติคอร์และ 64 บิต แต่จนถึงขณะนี้ โซลูชันทั้งหมดจาก Intel และ AMD ไมโครโปรเซสเซอร์ซูเปอร์สเกลาร์ superpipeline ที่สร้างขึ้นบนสถาปัตยกรรม CISC พร้อมคอร์ RISC
สถาปัตยกรรม ARM
สถาปัตยกรรม ARM ปรากฏช้ากว่า x86 ในปี 1986 ด้วยการเปิดตัวโปรเซสเซอร์ ARM2 เป้าหมายของการพัฒนาคือการเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดและลดจำนวนทรานซิสเตอร์ - ตัวอย่างเช่น ขณะโหลด โปรเซสเซอร์ x86 ใช้ทรานซิสเตอร์เพียง 30% ของจำนวนทรานซิสเตอร์ทั้งหมด ขณะที่ตัวอื่นๆ ทั้งหมดไม่ได้ใช้งาน ดังนั้น ARM จึงพัฒนาชิปของตัวเองบนสถาปัตยกรรม RISC ซึ่งพวกเขาเรียกว่า ARM2 - มีทรานซิสเตอร์เพียง 30,000 ตัว (เทียบกับทรานซิสเตอร์ 275,000 ตัวใน i386 ปัจจุบันในขณะนั้น) และไม่มีแคช (ซึ่งโดยทั่วไปแล้วถือเป็นบรรทัดฐาน สำหรับโปรเซสเซอร์นั้น - จำเป็นต้องซื้อและจัดส่งแคชแยกต่างหาก) แต่ยังรวมถึงไมโครโปรแกรมด้วย - ไมโครโค้ดถูกดำเนินการเหมือนกับรหัสเครื่องอื่น ๆ โดยแปลงเป็นคำสั่งง่ายๆ: 
ด้วยเหตุนี้เนื่องจากจำนวนทรานซิสเตอร์ในโปรเซสเซอร์ ARM น้อยกว่าใน x86 อย่างมาก เราจึงพบว่าการกระจายความร้อนก็ลดลงอย่างมากเช่นกัน แต่ในทางกลับกัน เนื่องจากสถาปัตยกรรมที่เรียบง่าย ประสิทธิภาพของ ARM จึงต่ำกว่า x86 อย่างมากเช่นกัน
ต่อมามีการเพิ่มการรองรับทั้ง superscalarity และ superpipelining ให้กับ ARM เช่นกัน โปรเซสเซอร์กลายเป็นแบบมัลติคอร์และไม่กี่ปีที่ผ่านมาก็กลายเป็น 64 บิต ส่งผลให้โซลูชั่นที่ทันสมัยจาก ARM คือ ไมโครโปรเซสเซอร์ซูเปอร์สเกลาร์ superpipeline ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของสถาปัตยกรรม RISC
ผลลัพธ์
ด้วยเหตุนี้ เราจึงเห็นจุดสุดยอดสองประการ: x86 เป็นโซลูชันที่ทรงพลังซึ่งเต็มไปด้วยคำแนะนำ ซึ่งสามารถทำงานทุกอย่างด้วยความเร็วที่ดีได้อย่างแน่นอน แต่คุณต้องจ่ายเงินเพื่อสิ่งนี้ด้วยการสร้างความร้อนที่เพิ่มขึ้น ในทางกลับกัน ARM นั้นเป็นโปรเซสเซอร์ธรรมดาที่มีชุดคำสั่งที่เล็กกว่ามาก ดังนั้นการทำงานที่จริงจังหลายอย่างกับพวกมันจึงไม่สมเหตุสมผลมากนักเนื่องจากกระบวนการช้า แต่ในขณะเดียวกันก็เกิดความร้อนต่ำ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่สำคัญที่สุดคือสถาปัตยกรรมทั้งสองรองรับคำสั่ง RISC ซึ่งหมายความว่าระบบปฏิบัติการเดียวกันสามารถทำงานบนสถาปัตยกรรมทั้งสองได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่เราเห็นในกรณีของ Android, Linux และ Windows และนั่นหมายความว่าในอนาคต ความแตกต่างระหว่าง x86 และ ARM จะเบลอมากขึ้น
ทุกคนที่สนใจจะได้ยินชื่อ ARM อย่างแน่นอน เทคโนโลยีเคลื่อนที่- หลายคนเข้าใจคำย่อนี้ว่าเป็นโปรเซสเซอร์ประเภทหนึ่งสำหรับสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต ส่วนคนอื่นๆ ชี้แจงว่านี่ไม่ใช่โปรเซสเซอร์ แต่เป็นสถาปัตยกรรม และแน่นอนว่ามีเพียงไม่กี่คนที่เจาะลึกประวัติความเป็นมาของ ARM ในบทความนี้เราจะพยายามเข้าใจความแตกต่างทั้งหมดเหล่านี้และบอกคุณว่าทำไมอุปกรณ์สมัยใหม่จึงต้องการโปรเซสเซอร์ ARM
ทัศนศึกษาสั้น ๆ ในประวัติศาสตร์
เมื่อคุณค้นหาคำว่า “ARM” วิกิพีเดียให้ความหมายสองประการสำหรับตัวย่อนี้: Acorn RISC Machine และ Advanced RISC Machines มาเริ่มกันตามลำดับ ในช่วงทศวรรษ 1980 Acorn Computers ก่อตั้งขึ้นในสหราชอาณาจักร ซึ่งเริ่มกิจกรรมด้วยการสร้างสรรค์ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล- ในเวลานั้น ลูกโอ๊กยังได้รับฉายาว่า “บริติชแอปเปิ้ล” ช่วงเวลาแห่งการตัดสินใจของบริษัทคือช่วงปลายยุค 80 เมื่อหัวหน้าวิศวกรของบริษัทใช้ประโยชน์จากการตัดสินใจของผู้สำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยในท้องถิ่นสองคนที่คิดขึ้นมา รูปลักษณ์ใหม่สถาปัตยกรรมตัวประมวลผลชุดคำสั่ง (RISC) ที่ลดลง นี่คือลักษณะของคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ใช้โปรเซสเซอร์ Acorn Risc Machine ความสำเร็จก็มาไม่นาน ในปี 1990 อังกฤษได้ทำข้อตกลงกับ Apple และในไม่ช้าก็เริ่มทำงานกับชิปเซ็ตเวอร์ชันใหม่ ในที่สุดทีมพัฒนาก็ได้ก่อตั้งบริษัทชื่อ Advanced RISC Machines ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากโปรเซสเซอร์ ชิปที่มีสถาปัตยกรรมใหม่ยังเป็นที่รู้จักในชื่อ Advanced Risc Machine หรือเรียกสั้น ๆ ว่า ARMตั้งแต่ปี 1998 Advanced Risc Machine กลายเป็นที่รู้จักในชื่อ ARM Limited ปัจจุบันบริษัทไม่ได้มีส่วนร่วมในการผลิตและจำหน่ายโปรเซสเซอร์ของตนเอง กิจกรรมหลักและกิจกรรมเดียวของ ARM Limited คือการพัฒนาเทคโนโลยีและการขายใบอนุญาตให้กับบริษัทต่างๆ เพื่อใช้สถาปัตยกรรม ARM ผู้ผลิตบางรายซื้อใบอนุญาตสำหรับคอร์สำเร็จรูป ส่วนบางรายซื้อที่เรียกว่า "ใบอนุญาตทางสถาปัตยกรรม" เพื่อผลิตโปรเซสเซอร์ด้วยคอร์ของตนเอง ในบรรดาบริษัทดังกล่าว ได้แก่ Apple, Samsung, Qualcomm, nVidia, HiSilicon และอื่นๆ ตามรายงานบางฉบับ ARM Limited มีรายได้ 0.067 ดอลลาร์จากโปรเซสเซอร์แต่ละตัว ตัวเลขนี้เป็นค่าเฉลี่ยและล้าสมัยด้วย ทุกปีจะมีคอร์ในชิปเซ็ตเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ และโปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์ใหม่มีประสิทธิภาพเหนือกว่ารุ่นที่ล้าสมัยในด้านต้นทุน
คุณสมบัติทางเทคนิคของชิป ARM
สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์สมัยใหม่มีสองประเภท: ซีไอเอสซี(คอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งที่ซับซ้อน) และ RISC(คอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งลดลง) สถาปัตยกรรม CISC ประกอบด้วยตระกูลโปรเซสเซอร์ x86 (Intel และ AMD) และสถาปัตยกรรม RISC รวมถึงตระกูล ARM ความแตกต่างอย่างเป็นทางการที่สำคัญระหว่าง RISC และ CISC และดังนั้น x86 จาก ARM คือชุดคำสั่งแบบลดขนาดที่ใช้ในโปรเซสเซอร์ RISC ตัวอย่างเช่น แต่ละคำสั่งในสถาปัตยกรรม CISC จะถูกแปลงเป็นคำสั่ง RISC หลายคำสั่ง นอกจากนี้ โปรเซสเซอร์ RISC ใช้ทรานซิสเตอร์น้อยกว่าจึงใช้พลังงานน้อยกว่า
ลำดับความสำคัญหลักของโปรเซสเซอร์ ARM คืออัตราส่วนของประสิทธิภาพต่อการใช้พลังงาน ARM มีอัตราส่วนประสิทธิภาพต่อวัตต์สูงกว่า x86 คุณสามารถรับพลังงานที่ต้องการจากคอร์ 24 x86 หรือจากคอร์ ARM ขนาดเล็กที่ใช้พลังงานต่ำหลายร้อยคอร์ แน่นอนว่าแม้แต่อันเดียว โปรเซสเซอร์อันทรงพลังบนสถาปัตยกรรม ARM จะไม่มีทางเทียบได้กับพลังของ Intel Core i7 แต่ความต้องการ Intel Core i7 แบบเดียวกัน ระบบที่ใช้งานอยู่ระบายความร้อนและจะไม่พอดีกับเคสโทรศัพท์ ที่นี่ ARM ไม่มีการแข่งขัน ในอีกด้านหนึ่ง นี่ดูเหมือนเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการสร้างซูเปอร์คอมพิวเตอร์โดยใช้โปรเซสเซอร์ ARM หนึ่งล้านตัวแทนที่จะเป็นโปรเซสเซอร์ x86 หนึ่งพันตัว ในทางกลับกัน สถาปัตยกรรมทั้งสองไม่สามารถเปรียบเทียบได้อย่างชัดเจน ในบางแง่ ARM จะมีข้อได้เปรียบ และในบางแง่ x86 ก็จะมีข้อได้เปรียบ
อย่างไรก็ตามการเรียกโปรเซสเซอร์ชิปสถาปัตยกรรม ARM นั้นไม่ถูกต้องทั้งหมด นอกเหนือจากคอร์โปรเซสเซอร์หลายคอร์แล้ว ยังรวมถึงส่วนประกอบอื่นๆ ด้วย คำที่เหมาะสมที่สุดคือ “ชิปตัวเดียว” หรือ “ระบบบนชิป” (SoC) ระบบชิปเดี่ยวที่ทันสมัยสำหรับ อุปกรณ์เคลื่อนที่ประกอบด้วยตัวควบคุม RAM, ตัวเร่งความเร็วกราฟิก, ตัวถอดรหัสวิดีโอ, ตัวแปลงสัญญาณเสียง และโมดูลการสื่อสารไร้สาย ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ส่วนประกอบชิปเซ็ตแต่ละรายการอาจได้รับการพัฒนาโดยผู้ผลิตบุคคลที่สาม ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดคือคอร์กราฟิก ซึ่งนอกเหนือจาก ARM Limited (กราฟิก Mali) แล้ว ยังได้รับการพัฒนาโดย Qualcomm (Adreno), NVIDIA (GeForce ULP) และ Imagination Technologies (PowerVR)
ในทางปฏิบัติมีลักษณะเช่นนี้ อุปกรณ์เคลื่อนที่ Android ราคาประหยัดส่วนใหญ่มาพร้อมกับชิปเซ็ตที่ผลิตโดยบริษัท มีเดียเทคซึ่งเกือบจะปฏิบัติตามคำแนะนำของ ARM Limited อย่างสม่ำเสมอและเติมเต็มด้วยคอร์ Cortex-A และกราฟิก Mali (น้อยกว่า PowerVR)
แบรนด์ A มักใช้ชิปเซ็ตที่ผลิตขึ้นสำหรับอุปกรณ์เรือธงของตน วอลคอมม์- อย่างไรก็ตามชิป Qualcomm Snapdragon ล่าสุด (,) ได้รับการติดตั้งคอร์ Kryo แบบกำหนดเองอย่างสมบูรณ์สำหรับโปรเซสเซอร์กลางและ Adreno สำหรับการเร่งความเร็วกราฟิก
เกี่ยวกับ แอปเปิลจากนั้นสำหรับ iPhone และ iPad บริษัทจะใช้ชิป A-series ของตัวเองพร้อมตัวเร่งกราฟิก PowerVR ซึ่งผลิตโดยบริษัทบุคคลที่สาม ดังนั้นจึงมีโปรเซสเซอร์ A10 Fusion แบบ quad-core 64 บิตและ จีพียูพาวเวอร์วีอาร์ GT7600.
สถาปัตยกรรมของตระกูลโปรเซสเซอร์ถือว่ามีความเกี่ยวข้องในขณะที่เขียน ARMv8- เป็นครั้งแรกที่ใช้ชุดคำสั่ง 64 บิตและรองรับ RAM มากกว่า 4 GB สถาปัตยกรรม ARMv8 สามารถใช้งานร่วมกับแอปพลิเคชัน 32 บิตแบบย้อนหลังได้ แกนประมวลผลที่มีประสิทธิภาพและทรงพลังที่สุดที่พัฒนาโดย ARM Limited ที่ ในขณะนี้เป็น คอร์เท็กซ์-A73และผู้ผลิต SoC ส่วนใหญ่ใช้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง
Cortex-A73 ให้ประสิทธิภาพที่สูงกว่า Cortex-A72 ถึง 30% และรองรับ ชุดเต็มสถาปัตยกรรม ARMv8 ความถี่หลักของโปรเซสเซอร์สูงสุดคือ 2.8 GHz
ขอบเขตการใช้งาน ARM
ชื่อเสียงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของ ARM มาจากการพัฒนาอุปกรณ์พกพา ก่อนมีการผลิตสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์พกพาอื่นๆ ในปริมาณมาก โปรเซสเซอร์ที่ประหยัดพลังงานก็เข้ามามีประโยชน์ การพัฒนา ARM Limited สิ้นสุดลงในปี 2550 เมื่อบริษัทอังกฤษต่อสัญญาความร่วมมือกับ Apple และหลังจากนั้นไม่นาน ทีมงาน Cupertino ก็นำเสนอ iPhone เครื่องแรกที่มีโปรเซสเซอร์ที่ใช้สถาปัตยกรรม ARM ต่อจากนั้นระบบชิปตัวเดียวที่ใช้สถาปัตยกรรม ARM กลายเป็นองค์ประกอบที่ไม่เปลี่ยนแปลงในสมาร์ทโฟนเกือบทั้งหมดในตลาด
ผลงานของ ARM Limited ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงคอร์ของตระกูล Cortex-A เท่านั้น ในความเป็นจริงมีคอร์โปรเซสเซอร์สามซีรีส์ภายใต้แบรนด์ Cortex ซึ่งถูกกำหนดด้วยตัวอักษร A, R, M ตระกูล Core คอร์เท็กซ์-เออย่างที่เราทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีพลังมากที่สุด ส่วนใหญ่จะใช้ในสมาร์ทโฟน แท็บเล็ต กล่องรับสัญญาณทีวี เครื่องรับสัญญาณดาวเทียม รถยนต์ ระบบมือถือเอ่อ วิทยาการหุ่นยนต์ แกนประมวลผล Cortex-Rปรับให้เหมาะสมเพื่อการปฏิบัติงานที่มีประสิทธิภาพสูงแบบเรียลไทม์ ชิปดังกล่าวจึงพบได้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ ระบบรักษาความปลอดภัยอัตโนมัติ และสื่อบันทึกข้อมูล ภารกิจหลักของครอบครัว Cortex-Mคือความเรียบง่ายและต้นทุนต่ำ ในทางเทคนิคแล้ว คอร์เหล่านี้เป็นคอร์โปรเซสเซอร์ที่อ่อนแอที่สุดและใช้พลังงานน้อยที่สุด โปรเซสเซอร์ที่ใช้คอร์ดังกล่าวถูกนำมาใช้เกือบทุกที่ที่ต้องการพลังงานน้อยที่สุดและต้นทุนต่ำจากอุปกรณ์: เซ็นเซอร์ ตัวควบคุม สัญญาณเตือน จอแสดงผล นาฬิกาอัจฉริยะและอุปกรณ์อื่นๆ
โดยทั่วไปแล้วคนส่วนใหญ่ อุปกรณ์ที่ทันสมัยตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ที่ต้องการหน่วยประมวลผลกลาง ให้ใช้ชิป ARM ข้อดีอย่างมากคือความจริงที่ว่าสถาปัตยกรรม ARM ได้รับการสนับสนุนโดยระบบปฏิบัติการหลายระบบบนแพลตฟอร์ม Linux (รวมถึง Android และ Chrome OS), iOS และ Windows ( วินโดว์โฟน).
การแข่งขันทางการตลาดและแนวโน้มในอนาคต
เป็นที่น่าสังเกตว่าในขณะนี้ ARM ไม่มีคู่แข่งที่จริงจัง และโดยส่วนใหญ่แล้ว นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่า ARM Limited เวลาที่แน่นอนทำ ทางเลือกที่ถูกต้อง- แต่ในช่วงเริ่มต้นของการเดินทาง บริษัทได้ผลิตโปรเซสเซอร์สำหรับพีซีและพยายามแข่งขันกับ Intel ด้วยซ้ำ หลังจากที่ ARM Limited เปลี่ยนทิศทางการดำเนินธุรกิจก็ประสบปัญหาเช่นกัน จากนั้นผู้ผูกขาดซอฟต์แวร์ซึ่งเป็นตัวแทนของ Microsoft ซึ่งได้ทำข้อตกลงความร่วมมือกับ Intel ก็ไม่มีโอกาสสำหรับผู้ผลิตรายอื่นรวมถึง ARM Limited - Windows OS ไม่ทำงานบนระบบที่มีโปรเซสเซอร์ ARM ไม่ว่ามันจะฟังดูขัดแย้งแค่ไหน แต่ตอนนี้สถานการณ์สามารถเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากและ Windows OS ก็พร้อมที่จะรองรับโปรเซสเซอร์บนสถาปัตยกรรมนี้
ขี่คลื่นแห่งความสำเร็จของชิป ARM บริษัทอินเทลพยายามสร้างโปรเซสเซอร์ที่แข่งขันได้และเข้าสู่ตลาดด้วยชิป อินเทล อะตอม- เธอใช้เวลาในการทำเช่นนี้นานกว่า ARM Limited มาก ชิปเซ็ตเข้าสู่การผลิตในปี 2554 แต่อย่างที่พวกเขาพูดกันว่ารถไฟออกไปแล้ว Intel Atom เป็นโปรเซสเซอร์ CISC ที่มีสถาปัตยกรรม x86 วิศวกรของบริษัทประสบความสำเร็จในการใช้พลังงานน้อยกว่าใน ARM แต่ในขณะนี้ซอฟต์แวร์มือถือหลายประเภทมีการปรับตัวให้เข้ากับสถาปัตยกรรม x86 ได้ไม่ดี
เมื่อปีที่แล้ว Intel ละทิ้งการตัดสินใจที่สำคัญหลายประการในการพัฒนาระบบมือถือเพิ่มเติม โดยพื้นฐานแล้วเป็นบริษัทด้านอุปกรณ์เคลื่อนที่เนื่องจากไม่สามารถทำกำไรได้ ผู้ผลิตรายใหญ่เพียงรายเดียวที่บรรจุสมาร์ทโฟนของตน ชิปเซ็ตอินเทลอะตอมก็คือ ASUS อย่างไรก็ตาม Intel Atom ยังคงได้รับการใช้อย่างแพร่หลายในเน็ตบุ๊ก เน็ตท็อป และอุปกรณ์พกพาอื่นๆ
ตำแหน่งของ ARM Limited ในตลาดมีความเป็นเอกลักษณ์ ในขณะนี้ผู้ผลิตเกือบทั้งหมดใช้การพัฒนาของตน อย่างไรก็ตามบริษัทไม่มีโรงงานเป็นของตนเอง สิ่งนี้ไม่ได้ขัดขวางการยืนหยัดทัดเทียมกับ Intel และ AMD ประวัติความเป็นมาของ ARM มีข้อเท็จจริงที่น่าสนใจอีกประการหนึ่ง เป็นไปได้ว่าในปัจจุบันเทคโนโลยี ARM อาจเป็นของ Apple ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของการก่อตั้ง ARM Limited น่าแปลกที่ในปี 1998 ชาวคูเปอร์ติโนซึ่งประสบภาวะวิกฤติได้ขายหุ้นของตนไป ขณะนี้ Apple ถูกบังคับให้ซื้อใบอนุญาตสำหรับโปรเซสเซอร์ ARM ที่ใช้ใน iPhone และ iPad พร้อมด้วยบริษัทอื่นๆ
ปัจจุบันโปรเซสเซอร์ ARM สามารถทำงานที่จริงจังได้ ในอนาคตอันใกล้พวกเขาจะใช้ในเซิร์ฟเวอร์ โดยเฉพาะศูนย์ข้อมูล Facebook และ PayPal มีโซลูชันดังกล่าวอยู่แล้ว ในยุคของการพัฒนา Internet of Things (IoT) และอุปกรณ์สมาร์ทโฮม ชิป ARM กลายเป็นที่ต้องการมากขึ้น สิ่งที่น่าสนใจที่สุดสำหรับ ARM ยังมาไม่ถึง