ผู้ที่สนใจเคยได้ยินเกี่ยวกับสถาปัตยกรรม ARM มาบ้างแล้ว เทคโนโลยีเคลื่อนที่- อย่างไรก็ตาม สำหรับคนส่วนใหญ่ สิ่งนี้จะเกี่ยวข้องกับโปรเซสเซอร์แท็บเล็ตหรือสมาร์ทโฟน คนอื่นแก้ไขโดยชี้แจงว่านี่ไม่ใช่ตัวหิน แต่เป็นเพียงสถาปัตยกรรมเท่านั้น แต่แทบไม่มีใครสนใจอย่างแน่นอนว่าเทคโนโลยีนี้เกิดขึ้นจริงที่ไหนและเมื่อใด

ในขณะเดียวกันเทคโนโลยีนี้ก็แพร่หลายไปในอุปกรณ์สมัยใหม่จำนวนมากซึ่งมีเพิ่มมากขึ้นทุกปี นอกจากนี้ บนเส้นทางการพัฒนาของบริษัทซึ่งเริ่มพัฒนาโปรเซสเซอร์ ARM มีกรณีหนึ่งที่น่าสนใจซึ่งไม่ใช่เรื่องบาปที่จะกล่าวถึง บางทีมันอาจกลายเป็นบทเรียนสำหรับอนาคตสำหรับใครบางคน

สถาปัตยกรรม ARM สำหรับหุ่นจำลอง

ตัวย่อ ARM ซ่อน บริษัท อังกฤษ ARM Limited ที่ประสบความสำเร็จพอสมควรในด้านเทคโนโลยีไอที ย่อมาจาก Advanced RISC Machines และเป็นหนึ่งในผู้พัฒนาและผู้ออกใบอนุญาตรายใหญ่ของโลกสำหรับสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ RISC 32 บิตที่ขับเคลื่อนอุปกรณ์พกพาส่วนใหญ่

แต่โดยลักษณะเฉพาะแล้ว บริษัทไม่ได้ผลิตไมโครโปรเซสเซอร์ แต่เพียงพัฒนาและออกใบอนุญาตเทคโนโลยีของตนให้กับบุคคลอื่นเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สถาปัตยกรรมไมโครคอนโทรลเลอร์ ARM ถูกซื้อโดยผู้ผลิตต่อไปนี้:

• แอตเมล.
• เซอร์รัส ลอจิก.
• อินเทล
• แอปเปิล.
• nVidia.
• ไฮซิลิคอน
• มาร์เวลล์.
• ซัมซุง.
• วอลคอมม์
• โซนี่ อีริคสัน.
• เท็กซัส อินสทรูเมนท์ส.
• บรอดคอม.

บางส่วนเป็นที่รู้จักของผู้บริโภคอุปกรณ์ดิจิทัลในวงกว้าง จากข้อมูลของบริษัท ARM ของอังกฤษ จำนวนไมโครโปรเซสเซอร์ทั้งหมดที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีของพวกเขามีมากกว่า 2.5 พันล้านตัว มีหินเคลื่อนที่หลายชุด:

• ARM7 - ความถี่สัญญาณนาฬิกา 60-72 MHz ซึ่งเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์มือถือ โทรศัพท์ราคาประหยัด.
• ARM9/ARM9E - ความถี่สูงขึ้นแล้วประมาณ 200 MHz สมาร์ทโฟนที่ใช้งานได้หลากหลายยิ่งขึ้น และ พ็อกเก็ตคอมพิวเตอร์(CPC)

Cortex และ ARM11 เป็นตระกูลไมโครโปรเซสเซอร์ที่ทันสมัยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับสถาปัตยกรรมไมโครคอนโทรลเลอร์ ARM รุ่นก่อนหน้า โดยมีความเร็วสัญญาณนาฬิกาสูงถึง 1 GHz และความสามารถในการประมวลผลสัญญาณดิจิทัลขั้นสูง

ไมโครโปรเซสเซอร์ xScale ยอดนิยมจาก Marvell (จนถึงกลางฤดูร้อนปี 2550 โครงการนี้เป็นของ Intel) จริงๆ แล้วเป็นสถาปัตยกรรม ARM9 รุ่นขยายเสริมด้วยชุดคำสั่ง Wireless MMX โซลูชันจาก Intel นี้มุ่งเน้นไปที่การรองรับแอปพลิเคชันมัลติมีเดีย

เทคโนโลยี ARM หมายถึงสถาปัตยกรรมไมโครโปรเซสเซอร์ 32 บิตที่มีชุดคำสั่งแบบย่อ ซึ่งเรียกว่า RISC จากการคำนวณ การใช้โปรเซสเซอร์ ARM คือ 82% ของจำนวนโปรเซสเซอร์ RISC ที่ผลิตทั้งหมด ซึ่งบ่งชี้ถึงพื้นที่ครอบคลุมที่ค่อนข้างกว้างของระบบ 32 บิต

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากมีสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ ARM และไม่เพียงแต่พีดีเอเท่านั้น โทรศัพท์มือถือแต่ยังรวมถึงเครื่องเล่นเกมแบบพกพา เครื่องคิดเลข อุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์เครือข่ายและอีกมากมาย

ย้อนเวลากลับไปสักหน่อย

ลองย้อนเวลากลับไปสักสองสามปีในจินตนาการแล้วลองหาดูว่าทั้งหมดเริ่มต้นจากที่ใด พูดได้อย่างปลอดภัยว่า ARM ค่อนข้างเป็นผู้ผูกขาดในสาขาของตน และสิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากข้อเท็จจริงที่ว่าสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์ดิจิทัลอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่ส่วนใหญ่ถูกควบคุมโดยไมโครโปรเซสเซอร์ที่สร้างขึ้นโดยใช้สถาปัตยกรรมนี้

ในปี 1980 Acorn Computers ก่อตั้งขึ้นและเริ่มสร้างคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ดังนั้น ก่อนหน้านี้ ARM จึงถูกนำมาใช้ในชื่อ Acorn RISC Machines

หนึ่งปีต่อมาก็มีการนำเสนอต่อผู้บริโภค รุ่นบ้าน BBC Micro PC พร้อมสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ ARM ตัวแรก มันประสบความสำเร็จ แต่ชิปไม่สามารถรับมือได้ งานกราฟิกและตัวเลือกอื่น ๆ ที่แสดงโดยโปรเซสเซอร์ Motorola 68000 และ National Semiconductor 32016 ก็ไม่เหมาะกับสิ่งนี้เช่นกัน

จากนั้นฝ่ายบริหารของบริษัทก็คิดถึงการสร้างไมโครโปรเซสเซอร์ของตัวเอง วิศวกรมีความสนใจในสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ใหม่ที่คิดค้นโดยผู้สำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยในท้องถิ่น มันแค่ใช้ชุดคำสั่งแบบย่อหรือ RISC และหลังจากการถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์เครื่องแรกซึ่งควบคุมโดยโปรเซสเซอร์ Acorn Risc Machine ความสำเร็จก็เกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว - ในปี 1990 มีการสรุปข้อตกลงระหว่างแบรนด์อังกฤษและ Apple นี่เป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนาชิปเซ็ตใหม่ ซึ่งนำไปสู่การจัดตั้งทีมพัฒนาทั้งหมดที่เรียกว่า Advanced RISC Machines หรือ ARM

เริ่มต้นในปี 1998 บริษัทได้เปลี่ยนชื่อเป็น ARM Limited และตอนนี้ผู้เชี่ยวชาญไม่เกี่ยวข้องกับการผลิตและการใช้งานสถาปัตยกรรม ARM อีกต่อไป มันให้อะไร? สิ่งนี้ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อการพัฒนาของบริษัทแต่อย่างใด แม้ว่าทิศทางหลักและทิศทางเดียวของบริษัทคือการพัฒนาเทคโนโลยี รวมถึงการขายใบอนุญาตให้กับบริษัทบุคคลที่สามเพื่อให้พวกเขาสามารถใช้สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ได้ ในเวลาเดียวกัน บางบริษัทได้รับสิทธิ์ในคอร์สำเร็จรูป ในขณะที่บางบริษัทจัดเตรียมคอร์ของตนเองให้กับโปรเซสเซอร์ภายใต้ใบอนุญาตที่ได้รับ

จากข้อมูลบางส่วน รายได้ของบริษัทในแต่ละโซลูชันดังกล่าวคือ 0.067 - แต่ข้อมูลนี้มีค่าเฉลี่ยและล้าสมัย ทุกปีจำนวนคอร์ในชิปเซ็ตจะเพิ่มขึ้น และค่าใช้จ่ายก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน โปรเซสเซอร์ที่ทันสมัยเหนือกว่ารุ่นเก่า

ขอบเขตการใช้งาน

มันคือการพัฒนา อุปกรณ์เคลื่อนที่และนำความนิยมอย่างมากมาสู่ ARM Limited และเมื่อมีการผลิตสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์พกพาอื่นๆ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กลายเป็นที่แพร่หลาย โปรเซสเซอร์ประหยัดพลังงานพบแอปพลิเคชันได้ทันที ฉันสงสัยว่ามีสถาปัตยกรรม Linux บนแขนหรือไม่?

จุดสุดยอดของการพัฒนา ARM เกิดขึ้นในปี 2550 เมื่อมีการต่ออายุความร่วมมือกับแบรนด์ Apple หลังจากนั้น iPhone เครื่องแรกที่ใช้โปรเซสเซอร์ ARM ก็ถูกนำเสนอต่อผู้บริโภค ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ดังกล่าวได้กลายเป็นส่วนประกอบที่คงที่ของสมาร์ทโฟนที่ผลิตเกือบทุกรุ่นซึ่งสามารถพบได้ในสมาร์ทโฟนสมัยใหม่เท่านั้น ตลาดมือถือ.

เราสามารถพูดได้ว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่เกือบทุกชิ้นที่ต้องควบคุมโดยโปรเซสเซอร์นั้นจะมีชิป ARM ติดตั้งอยู่ และการที่สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ดังกล่าวรองรับระบบปฏิบัติการหลายระบบ ไม่ว่าจะเป็น Linux, Android, iOS และ Windows ก็คือ ข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้- ในหมู่พวกเขามี Windows ฝังตัวรองรับสถาปัตยกรรม CE 6.0 Core, arm ด้วยเช่นกัน แพลตฟอร์มนี้ออกแบบมาสำหรับคอมพิวเตอร์พกพา โทรศัพท์มือถือและระบบฝังตัว

คุณสมบัติที่โดดเด่นของ x86 และ ARM

ผู้ใช้หลายคนที่เคยได้ยินเกี่ยวกับ ARM และ x86 มามากก็สับสนกับสถาปัตยกรรมทั้งสองนี้เล็กน้อย ในขณะเดียวกันก็มีความแตกต่างบางประการ สถาปัตยกรรมมีสองประเภทหลัก:

• CISC (คอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งที่ซับซ้อน)
• คอมพิวเตอร์)

CISC ประกอบด้วยโปรเซสเซอร์ x86 (Intel หรือ AMD), RISC ดังที่คุณเข้าใจแล้วรวมถึงตระกูล ARM ด้วย สถาปัตยกรรม x86 และ Arm มีพัดลมอยู่แล้ว ด้วยความพยายามของผู้เชี่ยวชาญ ARM ซึ่งเน้นประสิทธิภาพการใช้พลังงานและการใช้ชุดคำสั่งง่ายๆ โปรเซสเซอร์จึงได้รับประโยชน์อย่างมากจากสิ่งนี้ - ตลาดมือถือเริ่มพัฒนาอย่างรวดเร็วและสมาร์ทโฟนหลายเครื่องเกือบจะมีความสามารถเทียบเท่ากับคอมพิวเตอร์

ในทางกลับกัน Intel มีชื่อเสียงมาโดยตลอดในด้านการผลิตโปรเซสเซอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงและ ปริมาณงานสำหรับเดสก์ท็อป แล็ปท็อป เซิร์ฟเวอร์ และแม้แต่ซูเปอร์คอมพิวเตอร์

สองตระกูลนี้ชนะใจผู้ใช้ในแบบของตัวเอง แต่ความแตกต่างของพวกเขาคืออะไร? มีคุณสมบัติที่โดดเด่นหลายประการหรือแม้แต่คุณสมบัติที่สำคัญที่สุด มาดูกันดีกว่า

พลังการประมวลผล

มาเริ่มวิเคราะห์ความแตกต่างระหว่างสถาปัตยกรรม ARM และ x86 ด้วยพารามิเตอร์นี้ ความพิเศษของอาจารย์ RISC คือการใช้การสอนให้น้อยที่สุด ยิ่งไปกว่านั้น ควรมีความเรียบง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งไม่เพียงแต่สำหรับวิศวกรเท่านั้น แต่ยังรวมถึงนักพัฒนาซอฟต์แวร์ด้วย

ปรัชญาที่นี่ง่าย - หากคำแนะนำง่าย ๆ วงจรที่ต้องการก็ไม่ต้องใช้ทรานซิสเตอร์มากเกินไป เป็นผลให้มีพื้นที่ว่างเพิ่มเติมสำหรับบางสิ่งบางอย่างหรือขนาดของชิปมีขนาดเล็กลง ด้วยเหตุนี้ไมโครโปรเซสเซอร์ ARM จึงเริ่มรวมเข้าด้วยกัน อุปกรณ์ต่อพ่วงเช่น GPU กรณีตรงประเด็น - คอมพิวเตอร์ราสเบอร์รี่ Pi ซึ่งมีจำนวนส่วนประกอบขั้นต่ำ

อย่างไรก็ตาม คำแนะนำง่ายๆ มีค่าใช้จ่าย เพื่อดำเนินงานบางอย่างที่คุณต้องการ คำแนะนำเพิ่มเติมซึ่งมักจะนำไปสู่การใช้หน่วยความจำที่เพิ่มขึ้นและเวลาดำเนินการงาน

คำสั่งของชิป CISC เช่น โซลูชันจาก Intel ต่างจากสถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์แบบแขน สามารถทำงานที่ซับซ้อนและมีความยืดหยุ่นสูง กล่าวอีกนัยหนึ่ง เครื่องที่ใช้ RISC จะดำเนินการระหว่างรีจิสเตอร์ และโดยปกติต้องการให้โปรแกรมโหลดตัวแปรลงในรีจิสเตอร์ก่อนที่จะดำเนินการ โปรเซสเซอร์ CISC สามารถดำเนินการได้หลายวิธี:

• ระหว่างการลงทะเบียน
• ระหว่างตำแหน่งรีจิสเตอร์และหน่วยความจำ
• ระหว่างเซลล์หน่วยความจำ

แต่นั่นเป็นเพียงส่วนหนึ่งเท่านั้น คุณสมบัติที่โดดเด่นเรามาวิเคราะห์สัญญาณอื่นๆ กันดีกว่า

การใช้พลังงาน

การใช้พลังงานอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์ องศาที่แตกต่างกันความสำคัญ สำหรับระบบที่เชื่อมต่อด้วย แหล่งที่มาคงที่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟ (โครงข่ายไฟฟ้า) ที่จำกัดการใช้พลังงาน อย่างไรก็ตามโทรศัพท์มือถือและอื่นๆ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขึ้นอยู่กับการจัดการพลังงานโดยสิ้นเชิง

ข้อแตกต่างอีกประการระหว่างสถาปัตยกรรม arm และ x86 ก็คือสถาปัตยกรรมแบบแรกนั้นใช้พลังงานน้อยกว่า 5 W รวมถึงแพ็คเกจที่เกี่ยวข้องมากมาย: GPU อุปกรณ์ต่อพ่วง หน่วยความจำ พลังงานต่ำนี้เกิดจากทรานซิสเตอร์จำนวนน้อยรวมกับความเร็วที่ค่อนข้างต่ำ (หากเราวาดขนานกับโปรเซสเซอร์เดสก์ท็อป) ในเวลาเดียวกัน สิ่งนี้มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงาน - การดำเนินการที่ซับซ้อนใช้เวลานานกว่าจึงจะเสร็จสมบูรณ์

แกน Intel มีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นและส่งผลให้การใช้พลังงานสูงขึ้นอย่างมาก ตัวอย่างเช่นโปรเซสเซอร์ Intel I-7 ประสิทธิภาพสูงใช้พลังงานประมาณ 130 W รุ่นมือถือ - 6-30 W

ซอฟต์แวร์

การเปรียบเทียบพารามิเตอร์นี้ค่อนข้างยากเนื่องจากทั้งสองแบรนด์ได้รับความนิยมอย่างมากในแวดวงของตน อุปกรณ์ที่ใช้โปรเซสเซอร์สถาปัตยกรรมแขนทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบกับระบบปฏิบัติการมือถือ (Android ฯลฯ)

เครื่องที่ใช้โปรเซสเซอร์ Intel สามารถใช้งานแพลตฟอร์มเช่น Windows และ Linux นอกจากนี้ ไมโครโปรเซสเซอร์ทั้งสองตระกูลยังเป็นมิตรกับแอปพลิเคชันที่เขียนด้วยภาษา Java

การวิเคราะห์ความแตกต่างทางสถาปัตยกรรมมีสิ่งหนึ่งที่สามารถพูดได้อย่างแน่นอน - โปรเซสเซอร์ ARM จัดการการใช้พลังงานของอุปกรณ์มือถือเป็นหลัก เป้าหมายหลักของโซลูชันเดสก์ท็อปคือการมอบประสิทธิภาพสูง

ความสำเร็จใหม่

เนื่องจากนโยบายที่มีความสามารถ บริษัท ARM จึงได้เข้าควบคุมตลาดมือถืออย่างสมบูรณ์ แต่ในอนาคตเธอจะไม่หยุดอยู่แค่นั้น เปิดตัวไม่นานมานี้ การพัฒนาใหม่แกนหลัก: Cortex-A53 และ Cortex-A57 ซึ่งได้รับการอัปเดตที่สำคัญอย่างหนึ่ง - รองรับการประมวลผล 64 บิต

แกน A53 เป็นผู้สืบทอดโดยตรงของ ARM Cortex-A8 ซึ่งแม้ว่าประสิทธิภาพจะไม่สูงมาก แต่ก็มีการใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าการใช้พลังงานของสถาปัตยกรรมลดลง 4 เท่าและในแง่ของประสิทธิภาพจะไม่ด้อยไปกว่าคอร์ Cortex-A9 และแม้ว่าพื้นที่หลักของ A53 จะเล็กกว่า A9 ถึง 40% ก็ตาม

แกน A57 จะเข้ามาแทนที่ Cortex-A9 และ Cortex-A15 ในขณะเดียวกัน วิศวกร ARM อ้างว่ามีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอย่างน่าอัศจรรย์ ซึ่งสูงกว่าคอร์ A15 ถึงสามเท่า กล่าวอีกนัยหนึ่งไมโครโปรเซสเซอร์ A57 จะเร็วกว่า Cortex-A9 ถึง 6 เท่าและประสิทธิภาพการใช้พลังงานจะดีกว่า A15 ถึง 5 เท่า

โดยสรุป ซีรีส์ cortex คือ a53 ที่ล้ำหน้ากว่า แตกต่างจากรุ่นก่อนในด้านประสิทธิภาพที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับพื้นหลังของประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่สูงไม่น้อย แม้แต่โปรเซสเซอร์ Cortex-A7 ที่ติดตั้งบนสมาร์ทโฟนส่วนใหญ่ก็ยังไม่สามารถแข่งขันได้!

แต่สิ่งที่มีค่ามากกว่าคือสถาปัตยกรรม arm cortex a53 เป็นส่วนประกอบที่จะช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการขาดหน่วยความจำ นอกจากนี้ตัวเครื่องจะทำให้แบตเตอรี่หมดช้าลง ด้วยผลิตภัณฑ์ใหม่ ปัญหาเหล่านี้ก็จะหมดไปอีกต่อไป

โซลูชั่นกราฟิก

นอกเหนือจากการพัฒนาโปรเซสเซอร์แล้ว ARM ยังดำเนินการใช้งานตัวเร่งกราฟิกซีรีส์ Mali และตัวแรกสุดคือ Mali 55 โทรศัพท์ LG Renoir ติดตั้งตัวเร่งความเร็วนี้ และนี่คือโทรศัพท์มือถือที่ธรรมดาที่สุด เฉพาะในนั้น GPU จะไม่รับผิดชอบต่อเกม แต่เพียงแสดงอินเทอร์เฟซเท่านั้น เพราะ ตัดสินโดยมาตรฐานสมัยใหม่ จีพียูมีความสามารถดั้งเดิม

แต่ความคืบหน้าบินไปข้างหน้าอย่างไม่สิ้นสุด ดังนั้นเพื่อให้ทันกับเวลา ARM จึงมีรุ่นขั้นสูงเพิ่มเติมที่เกี่ยวข้องกับสมาร์ทโฟนราคากลาง มันเกี่ยวกับเกี่ยวกับ GPU Mali-400 MP และ Mali-450 MP ทั่วไป แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพต่ำและมีชุด API ที่จำกัด แต่ก็ไม่ได้ป้องกันพวกเขาจากการค้นหาแอปพลิเคชันในรุ่นมือถือสมัยใหม่ ตัวอย่างที่เด่นชัดคือโทรศัพท์ Zopo ZP998 ซึ่งจับคู่กับชิป MTK6592 แปดคอร์กับตัวเร่งกราฟิก Mali-450 MP4

ความสามารถในการแข่งขัน

ขณะนี้ยังไม่มีใครต่อต้าน ARM และสาเหตุหลักมาจากการตัดสินใจที่ถูกต้องในขณะนั้น แต่กาลครั้งหนึ่งที่จุดเริ่มต้นของการเดินทาง ทีมนักพัฒนาทำงานเกี่ยวกับการสร้างโปรเซสเซอร์สำหรับพีซี และยังพยายามที่จะแข่งขันกับยักษ์ใหญ่อย่าง Intel แต่ถึงแม้ทิศทางกิจกรรมจะเปลี่ยนไป บริษัทก็ยังประสบปัญหาอยู่

และเมื่อแบรนด์คอมพิวเตอร์ชื่อดังระดับโลกอย่าง Microsoft ได้ทำข้อตกลงกับ Intel ผู้ผลิตรายอื่นก็ไม่มีโอกาส - ระบบปฏิบัติการ Windows ปฏิเสธที่จะทำงานกับโปรเซสเซอร์ ARM เราจะต้านทานการใช้ gcam emulators สำหรับสถาปัตยกรรมแขนได้อย่างไร! สำหรับ Intel เมื่อสังเกตคลื่นแห่งความสำเร็จของ ARM Limited ก็พยายามสร้างโปรเซสเซอร์ที่น่าจะเป็นคู่แข่งที่คู่ควร เพื่อจุดประสงค์นี้ ชิป Intel Atom จึงถูกเผยแพร่สู่สาธารณะทั่วไป แต่ใช้เวลานานกว่า ARM Limited มาก และชิปดังกล่าวเริ่มผลิตในปี 2554 เท่านั้น แต่เวลาอันมีค่าก็สูญเสียไปแล้ว

โดยพื้นฐานแล้ว Intel Atom เป็นโปรเซสเซอร์ CISC ที่มีสถาปัตยกรรม x86 ผู้เชี่ยวชาญสามารถบรรลุผลสำเร็จได้มากขึ้น การใช้พลังงานต่ำมากกว่าในโซลูชัน ARM อย่างไรก็ตามซอฟต์แวร์ทั้งหมดที่วางจำหน่ายภายใต้ แพลตฟอร์มมือถือปรับให้เข้ากับสถาปัตยกรรม x86 ได้ไม่ดี

ในที่สุดบริษัทก็ยอมรับความคลั่งไคล้นี้โดยสิ้นเชิง ตัดสินใจแล้วและละทิ้งการผลิตโปรเซสเซอร์สำหรับอุปกรณ์พกพาในเวลาต่อมา ผู้ผลิตชิป Intel Atom รายใหญ่เพียงรายเดียวคือ ASUS ในเวลาเดียวกันโปรเซสเซอร์เหล่านี้ไม่ได้จมดิ่งลงสู่การลืมเลือน เน็ตบุ๊ก เน็ตท็อป และอุปกรณ์พกพาอื่น ๆ ได้รับการติดตั้งไว้มากมาย

อย่างไรก็ตาม มีความเป็นไปได้ที่สถานการณ์จะเปลี่ยนไปและระบบปฏิบัติการ Windows ที่ทุกคนชื่นชอบจะรองรับไมโครโปรเซสเซอร์ ARM นอกจากนี้ กำลังดำเนินการตามขั้นตอนในทิศทางนี้ บางทีอาจมีบางอย่างเช่นโปรแกรมจำลอง gcam บนสถาปัตยกรรม ARM สำหรับโซลูชันมือถือปรากฏขึ้นจริงหรือ! ใครจะรู้ เวลาจะบอกเอง และทุกอย่างจะเข้าที่

ในประวัติศาสตร์การพัฒนาของบริษัท ARM มีอย่างหนึ่ง จุดที่น่าสนใจ(ที่จุดเริ่มต้นของบทความนี่คือสิ่งที่ตั้งใจไว้) กาลครั้งหนึ่ง ARM Limited มีพื้นฐานมาจาก Apple และมีแนวโน้มว่าเทคโนโลยี ARM ทั้งหมดจะเป็นของมัน อย่างไรก็ตามโชคชะตาได้กำหนดไว้เป็นอย่างอื่น - ในปี 1998 ปีแอปเปิ้ลตกอยู่ในสถานการณ์วิกฤติ และฝ่ายบริหารถูกบังคับให้ขายหุ้นออก ปัจจุบันมีความเท่าเทียมกับผู้ผลิตรายอื่นและยังคงเป็นของตัวเอง อุปกรณ์ไอโฟนและ iPad เพื่อซื้อเทคโนโลยีจาก ARM Limited ใครจะรู้ว่าสิ่งต่าง ๆ จะเกิดขึ้นได้อย่างไร!

โปรเซสเซอร์ ARM สมัยใหม่สามารถดำเนินการที่ซับซ้อนมากขึ้นได้ และในอนาคตอันใกล้นี้ฝ่ายบริหารของบริษัทมีเป้าหมายที่จะเข้าสู่ตลาดเซิร์ฟเวอร์ซึ่งไม่ต้องสงสัยเลยว่าสนใจ นอกจากนี้ในตัวเรา ยุคปัจจุบันเมื่อยุคของการพัฒนา Internet of Things (IoT) รวมถึงเครื่องใช้ในครัวเรือน "อัจฉริยะ" กำลังใกล้เข้ามา เราสามารถคาดการณ์ความต้องการชิปที่มีสถาปัตยกรรม ARM ได้มากขึ้น

ดังนั้น ARM Limited จึงมีอนาคตที่สิ้นหวังรออยู่ข้างหน้า! และไม่น่าเป็นไปได้ที่ในอนาคตอันใกล้นี้จะมีใครก็ตามที่สามารถแทนที่ยักษ์ใหญ่มือถือในการพัฒนาโปรเซสเซอร์สำหรับสมาร์ทโฟนและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ที่คล้ายคลึงกันได้อย่างไม่ต้องสงสัยในอนาคตอันใกล้นี้

โดยสรุป.

โปรเซสเซอร์ ARM เข้ามาครองตลาดอุปกรณ์พกพาอย่างรวดเร็ว ทั้งหมดนี้ต้องขอบคุณการใช้พลังงานที่ต่ำและถึงแม้จะไม่สูงมาก แต่ยังคงประสิทธิภาพที่ดี ปัจจุบันสถานการณ์ของ ARM ทำได้เพียงอิจฉาเท่านั้น ผู้ผลิตหลายรายใช้เทคโนโลยีซึ่งทำให้ Advanced RISC Machines ทัดเทียมกับยักษ์ใหญ่ในด้านการพัฒนาโปรเซสเซอร์เช่น Intel และ AMD และแม้ว่าบริษัทจะไม่มีการผลิตเป็นของตัวเองก็ตาม

คู่แข่งของแบรนด์มือถือมาระยะหนึ่งแล้วคือบริษัท MIPS ที่มีสถาปัตยกรรมแบบเดียวกัน แต่ในปัจจุบันมีคู่แข่งสำคัญเพียงรายเดียวในบุคคลของ Intel Corporation แม้ว่าฝ่ายบริหารไม่เชื่อว่าสถาปัตยกรรมแบบแขนสามารถก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อส่วนแบ่งการตลาดได้

นอกจากนี้ ตามที่ผู้เชี่ยวชาญจาก Intel ระบุว่าโปรเซสเซอร์ ARM ไม่สามารถใช้งานระบบปฏิบัติการเวอร์ชันเดสก์ท็อปได้ อย่างไรก็ตาม ข้อความดังกล่าวฟังดูไร้เหตุผลเล็กน้อย เนื่องจากเจ้าของพีซีแบบ ultramobile ไม่ได้ใช้ "หนัก" ซอฟต์แวร์- ในกรณีส่วนใหญ่ คุณต้องเข้าถึงอินเทอร์เน็ต แก้ไขเอกสาร ฟังไฟล์มีเดีย (เพลง ภาพยนตร์) และงานง่ายๆ อื่นๆ และโซลูชัน ARM ก็รับมือกับการดำเนินการดังกล่าวได้ดี

โปรเซสเซอร์ ARM เป็นโปรเซสเซอร์มือถือสำหรับสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต

ตารางนี้แสดงโปรเซสเซอร์ ARM ที่รู้จักทั้งหมดในปัจจุบัน ตารางโปรเซสเซอร์ ARM จะได้รับการเสริมและอัปเกรดเมื่อมีรุ่นใหม่ปรากฏขึ้น ตารางนี้ใช้ระบบที่มีเงื่อนไขในการประเมินประสิทธิภาพของ CPU และ GPU ข้อมูลประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์ ARM ถูกนำมาจากส่วนใหญ่ แหล่งที่มาที่แตกต่างกันโดยยึดตามผลการทดสอบเป็นหลัก 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 ARMรวมตระกูลไมโครทั้ง 32 และ 64 บิต แกนประมวลผลพัฒนาและได้รับอนุญาตจาก 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, Sony Ericsson, Texas Instruments, nVidia, Freescale... และ อื่น ๆ อีกมากมาย

บริษัทบางแห่งที่ได้รับใบอนุญาตในการผลิตโปรเซสเซอร์ ARM จะสร้างคอร์เวอร์ชันของตนเองตามสถาปัตยกรรม 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, เครื่องเล่นดิจิทัล, เกมคอนโซลแบบพกพา, เครื่องคิดเลข, ฮาร์ดไดรฟ์ภายนอก และเราเตอร์ พวกมันทั้งหมดมีแกน ARM ดังนั้นเราจึงสามารถพูดอย่างนั้นได้ 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 จะเป็นอย่างนั้นก็เถอะค่ะ เมื่อเร็วๆ นี้ทุกสิ่งบ่งบอกว่าโปรเซสเซอร์ ARM นั้นช้า แต่เริ่มตามทันอย่างแน่นอน และในบางแง่ก็เหนือกว่าโปรเซสเซอร์ x86 ทั่วไปด้วยซ้ำ หลายคนประกาศอย่างเปิดเผยว่าโปรเซสเซอร์ ARM จะมาแทนที่แพลตฟอร์ม x86 ในกลุ่มพีซีในบ้านในไม่ช้า ดังที่เราทราบแล้วในปี 2013 บริษัท ที่มีชื่อเสียงระดับโลกหลายแห่งได้ละทิ้งการผลิตเน็ตบุ๊กเพิ่มเติมเพื่อหันไปใช้แท็บเล็ตพีซีโดยสิ้นเชิง สิ่งที่จะเกิดขึ้นจริงเวลาจะบอก

เราจะตรวจสอบโปรเซสเซอร์ ARM ที่มีอยู่ในตลาดแล้ว

ARM บริษัทอังกฤษได้ปรับปรุงสถาปัตยกรรมการประมวลผลแบบต่างชนิด ARM big.LITTLE ซึ่งมีไมโครโปรเซสเซอร์ ARM ชั้นนำทั้งหมดใช้มาตั้งแต่ Cortex-A7 (2011) - และเมื่อวานนี้ได้เปิดตัวสถาปัตยกรรมที่แตกต่างแบบใหม่ DynamIQ big.LITTLE ชิปเหล่านี้มีพื้นที่เฉพาะสำหรับตัวเร่งฮาร์ดแวร์เฉพาะสำหรับแอปพลิเคชันการเรียนรู้ของเครื่อง บางทีในอนาคตการสนับสนุนฮาร์ดแวร์สำหรับโครงข่ายประสาทเทียมจะกลายเป็นเทรนด์ใหม่ในหมู่นักพัฒนาไมโครโปรเซสเซอร์และคุณภาพที่สำคัญของสมาร์ทโฟนรุ่นใหม่

คุณลักษณะของสถาปัตยกรรม ARM big.LITTLE คือการมีแกนประมวลผลสองประเภท: ค่อนข้างช้า ประหยัดพลังงาน (LITTLE) และค่อนข้างทรงพลังและกินไฟ (ใหญ่) โดยปกติแล้ว ระบบจะเปิดใช้งานคอร์เพียงหนึ่งในสองประเภทเท่านั้น: เฉพาะคอร์ขนาดใหญ่หรือเล็กเท่านั้น เห็นได้ชัดว่าการทำงานเบื้องหลังบนสมาร์ทโฟนหรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่มีคอร์ขนาดเล็กที่ใช้พลังงานน้อยมากนั้นสะดวก หากจำเป็น โปรเซสเซอร์จะเปิดใช้งานแกนประมวลผลที่ทรงพลังและใช้พลังงานสูง ซึ่งในโหมดมัลติเธรดจะทำงานร่วมกันเพื่อแสดงประสิทธิภาพสูงเป็นพิเศษ ตามหลักการแล้ว คอร์ทั้งหมดสามารถเข้าถึงหน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันได้ จึงสามารถตั้งค่างานให้รันบนคอร์ทั้งสองประเภทพร้อมกันได้ นั่นคือทั้งใหญ่และเล็กจะเปิดสวิตช์ทันที

สถาปัตยกรรมที่แตกต่างกันและงานที่รวดเร็วในการสลับจากคอร์ประเภทหนึ่งไปยังอีกคอร์หนึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกในด้านพลังงานของโปรเซสเซอร์และการใช้พลังงาน ARM ระบุเองว่าในงานบางอย่างสถาปัตยกรรมช่วยประหยัดพลังงานได้มากถึง 75%

DynamIQ big.LITTLE เป็นวิวัฒนาการก้าวไปข้างหน้า สถาปัตยกรรมใหม่ช่วยให้สามารถผสมผสานคอร์ขนาดใหญ่และเล็กได้หลากหลายแบบที่ไม่เคยทำได้มาก่อน ตัวอย่างเช่น 1+3, 2+4 หรือ 1+7 หรือแม้กระทั่ง 2+4+2 (คอร์ของสามคอร์ ความสามารถที่แตกต่างกัน- สมาร์ทโฟนทั่วไปแห่งอนาคตอาจมีระบบ octa-core บนชิปที่มีคอร์กำลังสูง 2 คอร์, คอร์ระดับกลาง 4 คอร์ และคอร์พื้นหลังระดับล่าง 2 คอร์

ด้วยการรองรับฮาร์ดแวร์สำหรับการเรียนรู้ของเครื่องและ AI คำสั่งพิเศษใหม่ของโปรเซสเซอร์ (เช่น การคำนวณที่มีความแม่นยำจำกัด) จะพร้อมใช้งานสำหรับนักพัฒนา ARM ให้คำมั่นว่าในอีกสามถึงห้าปีข้างหน้า โปรเซสเซอร์ Cortex-A บนสถาปัตยกรรมใหม่จะให้ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นถึง 50 เท่าในแอปพลิเคชัน AI เมื่อเทียบกับระบบที่ใช้ Cortex-A73 ในปัจจุบัน และเพิ่มขึ้นเพิ่มเติมเนื่องจากสร้างขึ้น -ในตัวเร่งความเร็วบนชิป พอร์ตการเข้าถึงที่มีความหน่วงต่ำโดยเฉพาะระหว่าง CPU และตัวเร่งความเร็วมอบประสิทธิภาพ 10 เท่า

ซึ่งหมายความว่าโครงข่ายประสาทเทียมที่ได้รับการฝึกอบรมจะทำงานได้ดีขึ้นมากบนสมาร์ทโฟน รวมถึงที่คำนวณกราฟิกและวิดีโอ แอปพลิเคชันต่างๆ วิสัยทัศน์คอมพิวเตอร์และระบบอื่นๆ ที่ประมวลผลสตรีมข้อมูลขนาดใหญ่

แต่ละคลัสเตอร์สามารถมีได้สูงสุดแปดคอร์ ลักษณะที่แตกต่างกัน- ซึ่งสามารถใช้เพื่อเร่งความเร็วแอปพลิเคชัน AI ได้เช่นกัน เมื่อเทียบกับระบบปัจจุบัน นอกจากนี้ระบบย่อยหน่วยความจำที่ออกแบบใหม่ยังให้ข้อมูลเพิ่มเติมอีกด้วย เข้าถึงได้อย่างรวดเร็วสู่ข้อมูลและปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงาน อย่างไรก็ตาม ไม่จำเป็นต้องรวมคอร์ LITTLE ที่มีประสิทธิภาพต่ำไว้ในคลัสเตอร์คอร์ ซึ่งโดยปกติจะใช้ในอุปกรณ์พกพาเพื่อประหยัดพลังงานแบตเตอรี่ หากคุณต้องการประสิทธิภาพที่สูงมากโดยไม่คำนึงถึงการใช้พลังงาน ไม่มีใครรบกวนคุณในการสร้างคลัสเตอร์ที่มีคอร์ขนาดใหญ่แปดคอร์และรวมเข้าด้วยกันเป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังเป็นพิเศษ ARM เชื่อว่าสิ่งนี้จะขยายขอบเขตของโปรเซสเซอร์ ARM ไปไกลกว่าสมาร์ทโฟน

คลัสเตอร์ DynamIQ ที่มีขนาดเกือบไม่จำกัดพร้อมหน่วยความจำที่ใช้ร่วมกันคือข้อเสนอสำหรับการสร้างระบบคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังสำหรับวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย

ฟังก์ชันการเปลี่ยนแปลงแต่ละรายการจะให้ความยืดหยุ่นเพิ่มเติมในการปรับกำลัง/การใช้พลังงานแบบไดนามิก ความถี่สัญญาณนาฬิกาโปรเซสเซอร์แต่ละตัวในกลุ่มของโปรเซสเซอร์ ARM หลายตัว นักพัฒนาของ Cambridge เชื่อว่าสิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งกับหมวกกันน็อค ความเป็นจริงเสมือนซึ่งอยู่ในสถานะพลังงานต่ำเป็นเวลานาน การเปลี่ยนโปรเซสเซอร์เป็นสถานะพลังงานหนึ่งในสามสถานะ (เปิด, ปิด, สลีป) จะดำเนินการเร็วขึ้นมากโดยอัตโนมัติที่ระดับฮาร์ดแวร์

ท้ายที่สุดแล้ว สถาปัตยกรรมขั้นสูงของ DynamIQ ช่วยให้สามารถสร้างระบบที่เชื่อถือได้มากขึ้นด้วยฟังก์ชันการทำงานที่ซ้ำซ้อน ซึ่งช่วยปรับปรุงระดับความปลอดภัยในระบบอัตโนมัติที่ต้องตอบสนองต่อความล้มเหลว ตัวอย่างเช่น นี่คือระบบการมองเห็นด้วยคอมพิวเตอร์ในยานพาหนะไร้คนขับ - ระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ขั้นสูง (ADAS) เมื่อคอร์คลัสเตอร์หนึ่งล้มเหลวหรือตัวเร่งความเร็วล้มเหลว คลัสเตอร์อื่นจะเข้ามาทำหน้าที่แทนโดยอัตโนมัติ

สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์ ARM ถูกใช้ภายใต้ใบอนุญาตในชิปโดยผู้ผลิตหลายราย รวมถึง Samsung, Qualcomm, Nvidia, Intel และ Apple (iPhone, iPad) ระหว่างปี 2013 ถึง 2017 มีการจำหน่ายไมโครชิปที่ใช้สถาปัตยกรรม ARM มากกว่า 5 หมื่นล้านตัวทั่วโลก และนักพัฒนาชาวอังกฤษหวังว่าตัวเลขนี้จะเพิ่มขึ้นสองเท่าเป็นมากกว่า 100 พันล้านตัวในอีกสี่ปีข้างหน้า

อุปกรณ์ที่ใช้ ARM ส่วนใหญ่ไม่ต้องการการระบายความร้อนแบบแอคทีฟ บริษัทมั่นใจว่าด้วยพลังที่เพิ่มขึ้นของระบบเหล่านี้และการเปลี่ยนไปใช้สถาปัตยกรรม DynamIQ ทุกอย่างจะยังคงเหมือนเดิม

ใครที่สนใจเทคโนโลยีมือถือคงเคยได้ยินชื่อ ARM กันอย่างแน่นอน หลายคนเข้าใจคำย่อนี้ว่าเป็นโปรเซสเซอร์ประเภทหนึ่งสำหรับสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต ส่วนคนอื่นๆ ชี้แจงว่านี่ไม่ใช่โปรเซสเซอร์ แต่เป็นสถาปัตยกรรม และแน่นอนว่ามีเพียงไม่กี่คนที่เจาะลึกประวัติความเป็นมาของ ARM ในบทความนี้เราจะพยายามทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้ทั้งหมดและบอกคุณว่าเหตุใดจึงจำเป็นต้องใช้โปรเซสเซอร์ ARM อุปกรณ์ที่ทันสมัย.

ทัศนศึกษาสั้น ๆ ในประวัติศาสตร์

เมื่อค้นหาคำว่า “ARM” วิกิพีเดียให้ความหมายสองประการสำหรับตัวย่อนี้: Acorn RISC Machine และ Advanced RISC Machines มาเริ่มกันตามลำดับ ในช่วงทศวรรษ 1980 Acorn Computers ก่อตั้งขึ้นในสหราชอาณาจักร ซึ่งเริ่มกิจกรรมด้วยการสร้างสรรค์ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล- ในเวลานั้น ลูกโอ๊กยังถูกเรียกว่า “บริติชแอปเปิล” ช่วงเวลาชี้ขาดของบริษัทเกิดขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1980 เมื่อหัวหน้าวิศวกรของบริษัทใช้ประโยชน์จากการตัดสินใจของผู้สำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยในท้องถิ่นสองคน เพื่อสร้างสถาปัตยกรรมตัวประมวลผลชุดคำสั่งแบบลดขนาด (RISC) รูปแบบใหม่ นี่คือลักษณะของคอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่ใช้โปรเซสเซอร์ Acorn Risc Machine ความสำเร็จก็มาไม่นาน ในปี 1990 อังกฤษได้ทำข้อตกลงกับ Apple และเริ่มทำงานต่อในไม่ช้า เวอร์ชันใหม่ชิปเซ็ต ในที่สุดทีมพัฒนาก็ได้ก่อตั้งบริษัทชื่อ Advanced RISC Machines ซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากโปรเซสเซอร์ ชิปที่มีสถาปัตยกรรมใหม่ยังเป็นที่รู้จักในชื่อ Advanced Risc Machine หรือเรียกสั้น ๆ ว่า ARM

ตั้งแต่ปี 1998 Advanced Risc Machine กลายเป็นที่รู้จักในชื่อ ARM Limited บน ช่วงเวลาปัจจุบันบริษัทไม่ได้ผลิตหรือขายโปรเซสเซอร์ของตนเอง กิจกรรมหลักและกิจกรรมเดียวของ ARM Limited คือการพัฒนาเทคโนโลยีและการขายใบอนุญาตให้กับบริษัทต่างๆ เพื่อใช้สถาปัตยกรรม ARM ผู้ผลิตบางรายซื้อใบอนุญาตสำหรับคอร์สำเร็จรูป ส่วนบางรายซื้อที่เรียกว่า "ใบอนุญาตทางสถาปัตยกรรม" เพื่อผลิตโปรเซสเซอร์ด้วยคอร์ของตนเอง ในบรรดาบริษัทดังกล่าว ได้แก่ Apple, Samsung, Qualcomm, nVidia, HiSilicon และอื่นๆ ตามรายงานบางฉบับ ARM Limited จะได้รับรายได้ $0.067 จากโปรเซสเซอร์แต่ละตัว ตัวเลขนี้เป็นค่าเฉลี่ยและล้าสมัยด้วย ทุกๆ ปีจะมีคอร์ในชิปเซ็ตเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ และมีคอร์ใหม่ๆ เพิ่มมากขึ้น โปรเซสเซอร์แบบมัลติคอร์มีราคาสูงกว่ารุ่นที่ล้าสมัย

คุณสมบัติทางเทคนิคของชิป ARM

สถาปัตยกรรมโปรเซสเซอร์สมัยใหม่มีสองประเภท: ซีไอเอสซี(คอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งที่ซับซ้อน) และ RISC(คอมพิวเตอร์ชุดคำสั่งลดลง) ถึง สถาปัตยกรรม CISCโปรเซสเซอร์ตระกูล x86 (Intel และ AMD) เป็นของสถาปัตยกรรม RISC - ตระกูล ARM ความแตกต่างอย่างเป็นทางการหลักระหว่าง RISC และ CISC และดังนั้น x86 จาก ARM คือชุดคำสั่งแบบลดขนาดที่ใช้ในโปรเซสเซอร์ RISC ตัวอย่างเช่น แต่ละคำสั่งในสถาปัตยกรรม CISC จะถูกแปลงเป็นคำสั่ง RISC หลายคำสั่ง นอกจากนี้ โปรเซสเซอร์ RISC ใช้ทรานซิสเตอร์น้อยลงจึงใช้พลังงานน้อยลง

ลำดับความสำคัญหลักของโปรเซสเซอร์ ARM คืออัตราส่วนของประสิทธิภาพต่อการใช้พลังงาน ARM มีอัตราส่วนประสิทธิภาพต่อวัตต์สูงกว่า x86 คุณสามารถรับพลังงานที่ต้องการจากคอร์ 24 x86 หรือจากคอร์ ARM ขนาดเล็กที่ใช้พลังงานต่ำหลายร้อยคอร์ แน่นอนแม้แต่อันเดียว 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) SoC สมัยใหม่สำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่มีตัวควบคุมด้วย แรม, ตัวเร่งกราฟิก, ตัวถอดรหัสวิดีโอ, ตัวแปลงสัญญาณเสียงและโมดูล การสื่อสารไร้สาย- ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ ส่วนประกอบแต่ละส่วนชิปเซ็ตอาจได้รับการพัฒนาโดยผู้ผลิตบุคคลที่สาม ที่สุด ตัวอย่างที่สดใสเหล่านี้คือ แกนกราฟิกซึ่งนอกเหนือจาก ARM Limited (กราฟิก Mali) กำลังได้รับการพัฒนาโดย 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 บริษัทไอแพดใช้ชิป A-series ของตัวเองพร้อมตัวเร่งกราฟิก PowerVR ซึ่งผลิตโดยบริษัทบุคคลที่สาม ดังนั้นจึงติดตั้ง 64 บิต โปรเซสเซอร์ควอดคอร์ A10 Fusion และ GPU PowerVR GT7600

สถาปัตยกรรมของตระกูลโปรเซสเซอร์ถือว่ามีความเกี่ยวข้องในขณะที่เขียน ARMv8- เป็นครั้งแรกที่ใช้ชุดคำสั่ง 64 บิตและรองรับ RAM มากกว่า 4 GB สถาปัตยกรรม ARMv8 มี เข้ากันได้ย้อนหลังด้วยแอพพลิเคชั่น 32 บิต แกนประมวลผลที่มีประสิทธิภาพและทรงพลังที่สุดที่พัฒนาโดย ARM Limited อยู่ในปัจจุบัน คอร์เท็กซ์-A73และผู้ผลิต SoC ส่วนใหญ่ใช้โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง

Cortex-A73 ให้ประสิทธิภาพที่สูงกว่า Cortex-A72 ถึง 30% และรองรับ ชุดสมบูรณ์สถาปัตยกรรม 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, อัตโนมัติ ระบบมือถือเอ่อ วิทยาการหุ่นยนต์ แกนประมวลผล Cortex-Rปรับให้เหมาะสมเพื่อการปฏิบัติงานที่มีประสิทธิภาพสูงแบบเรียลไทม์ ชิปดังกล่าวจึงพบได้ในอุปกรณ์ทางการแพทย์ ระบบรักษาความปลอดภัยอัตโนมัติ และสื่อบันทึกข้อมูล ภารกิจหลักของครอบครัว Cortex-Mคือความเรียบง่ายและ ต้นทุนต่ำ- ในทางเทคนิคแล้ว คอร์เหล่านี้เป็นคอร์โปรเซสเซอร์ที่อ่อนแอที่สุดและใช้พลังงานน้อยที่สุด โปรเซสเซอร์ที่ใช้คอร์ดังกล่าวถูกนำมาใช้เกือบทุกที่ที่ต้องการพลังงานน้อยที่สุดและต้นทุนต่ำจากอุปกรณ์: เซ็นเซอร์ ตัวควบคุม สัญญาณเตือน จอแสดงผล นาฬิกาอัจฉริยะและอุปกรณ์อื่นๆ

โดยทั่วไปแล้วคนส่วนใหญ่ อุปกรณ์ที่ทันสมัยจากเล็กไปใหญ่ก็ต้องการ โปรเซสเซอร์กลางให้ใช้ชิป ARM ข้อดีอย่างมากคือความจริงที่ว่าสถาปัตยกรรม ARM ได้รับการสนับสนุนโดยระบบปฏิบัติการหลายระบบบนแพลตฟอร์ม Linux (รวมถึง Android และ Chrome OS), iOS และ Windows (Windows Phone)

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 เพียงไม่ทำงานบนระบบที่มีโปรเซสเซอร์ ARM ไม่ว่ามันจะฟังดูขัดแย้งแค่ไหน แต่ตอนนี้สถานการณ์สามารถเปลี่ยนแปลงไปอย่างมากและ Windows OS ก็พร้อมที่จะรองรับโปรเซสเซอร์บนสถาปัตยกรรมนี้แล้ว

ขี่คลื่นแห่งความสำเร็จของชิป ARM บริษัทอินเทลพยายามสร้างโปรเซสเซอร์ที่แข่งขันได้และเข้าสู่ตลาดด้วยชิป อินเทล อะตอม- เธอใช้เวลาในการทำเช่นนี้นานกว่า ARM Limited มาก ชิปเซ็ตเข้าสู่การผลิตในปี 2554 แต่อย่างที่พวกเขาพูดกันว่ารถไฟออกไปแล้ว Intel Atom เป็นโปรเซสเซอร์ CISC ที่มีสถาปัตยกรรม x86 วิศวกรของบริษัทประสบความสำเร็จในการใช้พลังงานต่ำกว่าใน ARM แต่ในปัจจุบันมีความหลากหลาย ซอฟต์แวร์มือถือมีการปรับตัวเข้ากับสถาปัตยกรรม x86 ได้ไม่ดี

ปีที่แล้ว Intel ละทิ้งหลายบริษัท การตัดสินใจที่สำคัญในการพัฒนาระบบมือถือต่อไป โดยพื้นฐานแล้วเป็นบริษัทด้านอุปกรณ์เคลื่อนที่เนื่องจากไม่สามารถทำกำไรได้ ผู้ผลิตรายใหญ่เพียงรายเดียวที่บรรจุสมาร์ทโฟนของตน ชิปเซ็ตอินเทลอะตอมก็คือ ASUS อย่างไรก็ตามมีขนาดใหญ่มาก โดยใช้อินเทล Atom ยังคงเข้าสู่เน็ตบุ๊ก เน็ตท็อป และอื่นๆ อุปกรณ์พกพา.

ตำแหน่งของ ARM Limited ในตลาดมีความเป็นเอกลักษณ์ ในขณะนี้ผู้ผลิตเกือบทั้งหมดใช้การพัฒนาของตน อย่างไรก็ตามบริษัทไม่มีโรงงานเป็นของตนเอง สิ่งนี้ไม่ได้ขัดขวางการยืนหยัดทัดเทียมกับ Intel และ AMD ประวัติความเป็นมาของ ARM มีข้อเท็จจริงที่น่าสนใจอีกประการหนึ่ง เป็นไปได้ว่าเทคโนโลยี ARM อาจเป็นของแล้ว แอปเปิลซึ่งเป็นหัวใจสำคัญของการก่อตั้ง ARM Limited น่าแปลกที่ในปี 1998 ชาวคูเปอร์ติโนซึ่งประสบภาวะวิกฤติได้ขายหุ้นของตนไป ขณะนี้ Apple ถูกบังคับให้ซื้อใบอนุญาตสำหรับโปรเซสเซอร์ ARM ที่ใช้ใน iPhone และ iPad พร้อมด้วยบริษัทอื่นๆ

ขณะนี้โปรเซสเซอร์ ARM สามารถทำงานได้แล้ว ความท้าทายที่ร้ายแรง- ในอนาคตอันใกล้นี้พวกเขาจะใช้ในเซิร์ฟเวอร์ โดยเฉพาะศูนย์ข้อมูลของ Facebook และ PayPal มีโซลูชันดังกล่าวอยู่แล้ว ในยุคของการพัฒนา Internet of Things (IoT) และอุปกรณ์สมาร์ทโฮม ชิป ARM กลายเป็นที่ต้องการมากขึ้น สิ่งที่น่าสนใจที่สุดสำหรับ ARM ยังมาไม่ถึง

เราทราบมาระยะหนึ่งแล้วว่าเราจะได้เห็นโปรเซสเซอร์ ARM ตัวแรกที่รองรับชุดคำสั่ง ARMv8 64 บิตในช่วงปลายปี 2013 หรือต้นปี 2014 อย่างไรก็ตาม CPU เหล่านี้จะเป็นแบบไหนยังคงเป็นปริศนา ในระหว่างการประชุม ARM TechCon ล่าสุด ผู้พัฒนาชิปชาวอังกฤษได้นำเสนอโปรเซสเซอร์ใหม่สองตัว Cortex-A53 และ Cortex-A57 ซึ่งสามารถใช้ได้ไม่เพียงแต่ในตลาดมือถือเท่านั้น แต่ส่วนใหญ่ถูกสร้างขึ้นสำหรับตลาดไมโครเซิร์ฟเวอร์ อย่างไรก็ตามชิปเหล่านี้จะต้องเผชิญกับการแข่งขันจาก Intel ซึ่งกำลังเตรียมการเปิดตัวแพลตฟอร์ม Bay Trail พิเศษ (โปรเซสเซอร์มีชื่อรหัสว่า Valleyview) สำหรับตลาดไมโครเซิร์ฟเวอร์ในปลายปี 2556 หรือไตรมาสแรกของปี 2557

โดยทั่วไปการประชุม TechCon 2012 เต็มไปด้วยการประกาศที่โด่งดัง ไม่เหมือนปีก่อนๆ ลองดูประกาศการจัดหาโปรเซสเซอร์ไฮบริด 64 บิต x86/ARM ของ AMD สำหรับเซิร์ฟเวอร์ภายใต้แบรนด์ Opteron ในปี 2014 แม้ว่าจะไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับชิปเหล่านี้ แต่เราสามารถสรุปได้ว่าเรากำลังพูดถึงการรวมแกน Jaguar ประหยัดพลังงาน 64 บิตเข้ากับแกน ARMv8 โดยใช้ การสื่อสารด้วยแสง SeaMicro Freedom Fabric และกราฟิกหมู่เกาะภูเขาไฟ

เหตุการณ์สำคัญประการที่สองของการประชุมคือการสาธิตโดย Cadence และ IBM เกี่ยวกับชิปทดสอบ ARMv8 ที่ใช้เทคโนโลยีการผลิต 14 นาโนเมตร โดยใช้ FinFET (หรือที่เรียกว่าทรานซิสเตอร์ 3 มิติ) และ FD-SOI (ซิลิคอนบนฉนวนรุ่นต่อไป) เทคโนโลยี). การรวมกันของ FinFET และ FD-SOI ถือเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือกระบวนการทางเทคโนโลยีของโรงงาน TSMC ที่แข่งขันกัน การผลิตจำนวนมากขนาด 14 นาโนเมตรโดย IBM, GlobalFoundries และ Samsung Electronics คาดว่าจะเกิดขึ้นได้ในปี 2557 บริษัททั้งสามที่กล่าวถึงเป็นสมาชิกของ Common Platform Alliance และกำลังทำงานร่วมกันเพื่อพัฒนาบรรทัดฐานทางเทคโนโลยีใหม่ การผลิตเวเฟอร์ซิลิคอน FinFET/FD-SOI ขนาด 14 นาโนเมตรจำนวนมากจะเปิดตัวเป็นครั้งแรกที่โรงงาน IBM และ GlobalFoundries ในรัฐนิวยอร์ก เช่นเดียวกับ โรงงานซัมซุงในเท็กซัส

ในที่สุด จุดเด่นของโปรแกรมคือการประกาศผู้สืบทอดที่แท้จริงของคอร์โปรเซสเซอร์ Cortex-A9 (2009) และ Cortex-A15 (2012) ยอดนิยม คอร์ใหม่มีชื่อว่า Cortex-A53 และ Cortex-A57 ตามลำดับ เหล่านี้เป็นโซลูชันอ้างอิงแรกที่ใช้สถาปัตยกรรม ARM รุ่นที่แปด (ชุดคำสั่ง ARMv8 64 บิต) และมุ่งเป้าไปที่ตลาดสำหรับสมาร์ทโฟน แท็บเล็ต ผลิตภัณฑ์มือถือไฮบริดที่ทรงพลัง และแน่นอนว่าสำหรับใช้ในระดับสูง ภาคเซิร์ฟเวอร์ความหนาแน่น

จากข้อมูลของ ARM คอร์ Cortex-A53 เป็นคอร์ที่ "มากที่สุด" โปรเซสเซอร์ที่มีประสิทธิภาพ ARM เคยสร้างมา: สามารถส่งมอบประสิทธิภาพระดับ Cortex-A9 ในขณะที่รองรับคำสั่ง 64 บิต และเข้ากันได้กับ ARMv7 อย่างสมบูรณ์ เมื่อผลิตด้วยเทคโนโลยีการผลิต 32 นาโนเมตรแบบเดียวกัน แกน Cortex-A53 จะใช้พื้นที่น้อยลง 40% เมื่อเทียบกับ Cortex-A9 หากเราเปรียบเทียบคอร์ Cortex-A53 ขนาด 20 นาโนเมตรกับ Cortex-A9 ขนาด 32 นาโนเมตร คอร์แรกจะเล็กกว่าถึง 4 เท่า ARM ยังอ้างว่าเมื่อเปิดตัวคอร์จะใช้พลังงานน้อยลง 4 เท่าเมื่อเทียบกับคอร์ Cortex-A9 ในปัจจุบัน โดยถือว่ามีประสิทธิภาพเท่ากัน

ขณะเดียวกันชิป Cortex-A57 ก็ได้ชื่อว่าเป็น “ชิปประสิทธิภาพสูงที่ล้ำสมัยที่สุด โปรเซสเซอร์ ARM- ฉันเชื่อสิ่งนี้ทันทีเพราะ ARM สัญญาว่าจะเพิ่มเป็นสามเท่า เมล็ดพืชที่ทันสมัย Cortex-A15 มอบประสิทธิภาพ 32 บิตและประสิทธิภาพการใช้พลังงานเพิ่มขึ้น 5 เท่า ความสามารถในการปรับขนาดของ Cortex-A57 ช่วยให้คุณสร้างคริสตัลที่มี 16 คอร์ขึ้นไป ในการแถลงข่าว บริษัทชี้ให้เห็นว่าในขณะที่ประสิทธิภาพของพีซีรุ่นเก่า แกน Cortex-A57 นั้นใช้พลังงานจากอุปกรณ์พกพา ARM ยังชี้ให้เห็นถึงการสนับสนุนคำแนะนำพิเศษที่สามารถเพิ่มความเร็วการเข้ารหัสได้ 10 เท่า

ARM ตั้งข้อสังเกตว่าแกน Cortex-A57 และ Cortex-A53 สามารถทำงานแยกกันหรือรวมกันได้โดยใช้เทคโนโลยี big.LITTLE (เช่น Cortex-A15 และ Cortex-A7 รวมกัน) ซึ่งสามารถบรรลุประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่เหมาะสมที่สุด

คุณสมบัติหลักของ Cortex-A53:

• การกำหนดแอดเดรสหน่วยความจำเสมือน 40 บิต
• รองรับ RAM สูงสุด 1 TB (จาก LPDDR3 ถึง DDR4)
• แคชคำสั่ง L1 ขนาด 8 ถึง 64 KB และแคชข้อมูล L1 ขนาด 8 ถึง 64 KB
• โปรเซสเซอร์ร่วมทางคณิตศาสตร์

คุณสมบัติหลักของ Cortex-A57:

• รองรับการดำเนินการคำสั่งโดยมีการเปลี่ยนแปลงลำดับ
• แกน ARMv8 พร้อมรองรับการคำนวณ 32- และ 64- บิต
• การกำหนดแอดเดรสหน่วยความจำเสมือน 44 บิต
• รองรับ RAM สูงสุด 16 TB (จาก LPDDR3 ถึง DDR4)
• แคชคำสั่ง L1 48 KB และแคชข้อมูล L1 32 KB
• เอ็นจิ้นมัลติมีเดีย SIMD นีออน;
• โปรเซสเซอร์ร่วมทางคณิตศาสตร์
• แคช L2 ขนาด 128 KB ถึง 2 MB (พร้อมรองรับ ECC)
• การเชื่อมต่อระหว่าง CoreLink 128 บิต (CCI-400 และ CCN-504)

ARM ประกาศชื่อบริษัท 6 แห่งที่จะใช้คอร์ Cortex-A53/A57 ในชิปของตน ได้แก่ AMD, Broadcom, Calxeda, HiSilicon/Huawei, Samsung Electronics และ STMicroelectronics ดังนั้นอย่างน้อยที่สุด เราก็สามารถคาดหวังชิปมือถือรุ่นใหม่ที่มีกราฟิก Cortex-A53/A57 และ Mali-T600 จาก Huawei และ Samsung โปรเซสเซอร์ดังกล่าวตัวแรกคาดว่าจะปรากฏในปี 2014