O processador ARM é um processador móvel para smartphones e tablets.

Esta tabela mostra todos os processadores ARM atualmente conhecidos. A tabela de processadores ARM será complementada e atualizada à medida que novos modelos aparecerem. Esta tabela usa um sistema condicional para avaliar o desempenho da CPU e GPU. Os dados de desempenho do processador ARM foram obtidos de diversas fontes, principalmente com base nos resultados de testes como: Marca de passagem, Antutu, GFXBench.

Não reivindicamos precisão absoluta. Classificar e classificar com absoluta precisão avaliar o desempenho dos processadores ARM impossível, pela simples razão de que cada um deles tem vantagens em alguns aspectos, mas em alguns aspectos fica atrás de outros processadores ARM. A tabela de processadores ARM permite ver, avaliar e, o mais importante, compare diferentes SoCs (System-On-Chip) soluções. Usando nossa tabela, você pode comparar processadores móveis e basta descobrir exatamente como está posicionado o coração ARM do seu futuro (ou presente) smartphone ou tablet.

Aqui comparamos os processadores ARM. Analisamos e comparamos o desempenho da CPU e GPU em diferentes SoCs (Sistema no Chip). Mas o leitor pode ter várias dúvidas: Onde os processadores ARM são usados? O que é um processador ARM? Como a arquitetura ARM difere dos processadores x86? Vamos tentar entender tudo isso sem entrar muito em detalhes.

Primeiro, vamos definir a terminologia. ARM é o nome da arquitetura e ao mesmo tempo o nome da empresa que lidera seu desenvolvimento. A abreviatura ARM significa (Advanced RISC Machine ou Acorn RISC Machine), que pode ser traduzida como: máquina RISC avançada. Arquitetura ARM combina uma família de núcleos de microprocessadores de 32 e 64 bits desenvolvidos e licenciados pela ARM Limited. Gostaria de observar imediatamente que a empresa ARM Limited está exclusivamente envolvida no desenvolvimento de kernels e ferramentas para eles (ferramentas de depuração, compiladores, etc.), mas não na produção dos próprios processadores. Empresa ARM Limitado vende licenças para a produção de processadores ARM a terceiros. Aqui está uma lista parcial de empresas licenciadas para fabricar processadores ARM hoje: AMD, Atmel, Altera, Cirrus Logic, Intel, Marvell, NXP, Samsung, LG, MediaTek, Qualcomm, Sony Ericsson, Texas Instruments, nVidia, Freescale... e muitos mais outros.

Algumas empresas que receberam licença para produzir processadores ARM criam suas próprias versões de núcleos baseadas na arquitetura ARM. Os exemplos incluem: 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 e HiSilicon K3.

Hoje eles trabalham em processadores baseados em ARM praticamente qualquer aparelho eletrônico: PDA, telefones celulares e smartphones, players digitais, consoles de jogos portáteis, calculadoras, discos rígidos externos e roteadores. Todos eles contêm um núcleo ARM, então podemos dizer que ARM - processadores móveis para smartphones e comprimidos.

Processador ARM representa SoC, ou "sistema em um chip". Um sistema SoC, ou “sistema em um chip”, pode conter em um chip, além da própria CPU, as demais partes de um computador completo. Isso inclui um controlador de memória, um controlador de porta de E/S, um núcleo gráfico e um sistema de geoposicionamento (GPS). Também pode conter um módulo 3G e muito mais.

Se considerarmos uma família separada de processadores ARM, digamos Cortex-A9 (ou qualquer outra), não podemos dizer que todos os processadores da mesma família tenham o mesmo desempenho ou estejam todos equipados com um módulo GPS. Todos esses parâmetros dependem fortemente do fabricante do chip e do que e como ele decidiu implementar em seu produto.

Qual é a diferença entre os processadores ARM e X86?? A própria arquitetura RISC (Computador com conjunto de instruções reduzido) implica um conjunto reduzido de instruções. O que, consequentemente, leva a um consumo de energia muito moderado. Afinal, dentro de qualquer chip ARM há muito menos transistores do que seu equivalente da linha x86. Não se esqueça que em um sistema SoC todos os dispositivos periféricos estão localizados dentro de um único chip, o que permite que o processador ARM seja ainda mais eficiente em termos energéticos. A arquitetura ARM foi originalmente projetada para calcular apenas operações inteiras, ao contrário do x86, que pode funcionar com cálculos de ponto flutuante ou FPU. É impossível comparar claramente essas duas arquiteturas. De certa forma, o ARM terá uma vantagem. E em algum lugar é o contrário. Se você tentar responder à pergunta em uma frase: qual é a diferença entre os processadores ARM e X86, então a resposta será esta: o processador ARM não sabe o número de comandos que o processador x86 conhece. E aqueles que sabem parecem muito mais baixos. Isso tem seus prós e contras. Seja como for, ultimamente tudo sugere que os processadores ARM estão começando a se atualizar lenta mas seguramente e, de certa forma, até superar os processadores x86 convencionais. Muitos declaram abertamente que os processadores ARM substituirão em breve a plataforma x86 no segmento de PCs domésticos. Como já sabemos, em 2013, várias empresas mundialmente famosas abandonaram completamente a produção de netbooks em favor de tablet PCs. Bem, o que realmente vai acontecer, o tempo dirá.

Iremos monitorar os processadores ARM já disponíveis no mercado.

Todo mundo interessado em tecnologias móveis já ouviu falar da arquitetura ARM. No entanto, para a maioria das pessoas isso está associado aos processadores de tablets ou smartphones. Outros os corrigem, esclarecendo que não se trata da pedra em si, mas apenas da sua arquitetura. Mas quase nenhum deles estava certamente interessado em saber onde e quando esta tecnologia realmente se originou.

Enquanto isso, essa tecnologia está difundida entre vários dispositivos modernos, dos quais há cada vez mais a cada ano. Além disso, no caminho de desenvolvimento da empresa, que começou a desenvolver processadores ARM, há um caso interessante, que não é pecado mencionar, talvez se torne uma lição para o futuro para alguém;

Arquitetura ARM para manequins

A abreviatura ARM esconde uma empresa britânica de bastante sucesso, ARM Limited, na área de tecnologias de TI. Significa Advanced RISC Machines e é um dos maiores desenvolvedores e licenciadores mundiais da arquitetura de processador RISC de 32 bits que alimenta a maioria dos dispositivos portáteis.

Mas, caracteristicamente, a própria empresa não produz microprocessadores, apenas desenvolve e licencia a sua tecnologia a terceiros. Em particular, a arquitetura do microcontrolador ARM é adquirida pelos seguintes fabricantes:

• Atmel.
• Lógica Cirrus.
• Intel.
• Maçã.
• nVidia.
• HiSilicon.
• Maravilha.
• Samsung.
• Qualcomm.
• Sony Ericsson.
• Instrumentos Texas.
• Broadcom.

Alguns deles são conhecidos por um amplo público de consumidores de gadgets digitais. Segundo a empresa britânica ARM, o número total de microprocessadores produzidos com sua tecnologia é superior a 2,5 bilhões. Existem várias séries de pedras móveis:

• ARM7 - frequência de clock de 60-72 MHz, relevante para telefones celulares econômicos.
• ARM9/ARM9E - a frequência já é maior, cerca de 200 MHz. Smartphones mais funcionais e assistentes digitais pessoais (PDAs) estão equipados com esses microprocessadores.

Cortex e ARM11 são famílias de microprocessadores mais modernas em comparação com a arquitetura de microcontroladores ARM anterior, com velocidades de clock de até 1 GHz e recursos avançados de processamento de sinal digital.

Os populares microprocessadores xScale da Marvell (até meados do verão de 2007, o projeto pertencia à Intel) são na verdade uma versão estendida da arquitetura ARM9, complementada pelo conjunto de instruções Wireless MMX. Esta solução da Intel foi focada no suporte a aplicações multimídia.

A tecnologia ARM refere-se a uma arquitetura de microprocessador de 32 bits contendo um conjunto reduzido de instruções, conhecido como RISC. Pelos cálculos, o uso de processadores ARM representa 82% do número total de processadores RISC produzidos, o que indica uma área de cobertura bastante ampla de sistemas de 32 bits.

Muitos dispositivos eletrônicos são equipados com arquitetura de processador ARM e incluem não apenas PDAs e telefones celulares, mas também consoles de jogos portáteis, calculadoras, periféricos de computador, equipamentos de rede e muito mais.

Uma pequena viagem no tempo

Vamos voltar alguns anos atrás em uma máquina do tempo imaginária e tentar descobrir onde tudo começou. É seguro dizer que a ARM é um monopolista em seu campo. E isso é confirmado pelo fato de que a grande maioria dos smartphones e outros dispositivos eletrônicos digitais são controlados por microprocessadores criados a partir dessa arquitetura.

Em 1980, a Acorn Computers foi fundada e começou a criar computadores pessoais. Portanto, o ARM foi anteriormente introduzido como máquinas Acorn RISC.

Um ano depois, uma versão doméstica do BBC Micro PC com a primeira arquitetura de processador ARM foi apresentada aos consumidores. Foi um sucesso, porém, o chip não dava conta das tarefas gráficas, e outras opções como os processadores Motorola 68000 e National Semiconductor 32016 também não eram adequadas para isso.

Então a direção da empresa pensou em criar seu próprio microprocessador. Os engenheiros estavam interessados ​​em uma nova arquitetura de processador inventada por graduados de uma universidade local. Ele apenas usou o conjunto de instruções reduzido, ou RISC. E após o surgimento do primeiro computador controlado pelo processador Acorn Risc Machine, o sucesso veio rapidamente - em 1990, foi firmado um acordo entre a marca britânica e a Apple. Isso marcou o início do desenvolvimento de um novo chipset, que, por sua vez, levou à formação de toda uma equipe de desenvolvimento conhecida como Advanced RISC Machines, ou ARM.

A partir de 1998, a empresa mudou seu nome para ARM Limited. E agora os especialistas não estão mais envolvidos na produção e implementação da arquitetura ARM. O que isso deu? Isso não afetou de forma alguma o desenvolvimento da empresa, embora o principal e único direcionamento da empresa fosse o desenvolvimento de tecnologias, bem como a venda de licenças a terceiros para que pudessem utilizar a arquitetura do processador. Ao mesmo tempo, algumas empresas adquirem os direitos sobre núcleos prontos, enquanto outras equipam os processadores com seus próprios núcleos sob licença adquirida.

De acordo com alguns dados, o lucro da empresa em cada solução é de 0,067 $. Mas esta informação é mediana e desatualizada. O número de núcleos nos chipsets cresce a cada ano e, conseqüentemente, o custo dos processadores modernos supera os modelos mais antigos.

Escopo de aplicação

Foi o desenvolvimento de dispositivos móveis que trouxe enorme popularidade à ARM Limited. E quando a produção de smartphones e outros dispositivos eletrônicos portáteis se generalizou, os processadores com eficiência energética encontraram uso imediato. Gostaria de saber se existe Linux na arquitetura arm?

O ponto culminante do desenvolvimento da ARM ocorreu em 2007, quando foi renovada a sua parceria com a marca Apple. Depois disso, o primeiro iPhone baseado em processador ARM foi apresentado aos consumidores. Desde então, essa arquitetura de processador tornou-se um componente invariável de quase todos os smartphones fabricados que só podem ser encontrados no mercado móvel moderno.

Podemos dizer que quase todos os dispositivos eletrônicos modernos que precisam ser controlados por um processador estão de alguma forma equipados com chips ARM. E o fato de tal arquitetura de processador suportar muitos sistemas operacionais, seja Linux, Android, iOS e Windows, é uma vantagem inegável. Entre eles está o Windows CE 6.0 Core incorporado; a arquitetura arm também é suportada por ele. Esta plataforma foi projetada para computadores portáteis, telefones celulares e sistemas embarcados.

Recursos distintivos de x86 e ARM

Muitos usuários que já ouviram falar muito sobre ARM e x86 confundem um pouco essas duas arquiteturas. No entanto, eles têm certas diferenças. Existem dois tipos principais de arquiteturas:

• CISC (Computação de Conjunto de Instruções Complexas).
• Computação).

CISC inclui processadores x86 (Intel ou AMD), RISC, como você já pode entender, inclui a família ARM. As arquiteturas x86 e arm têm seus fãs. Graças aos esforços dos especialistas ARM, que enfatizaram a eficiência energética e o uso de um conjunto simples de instruções, os processadores se beneficiaram muito com isso - o mercado móvel começou a se desenvolver rapidamente e muitos smartphones eram quase iguais às capacidades dos computadores.

Por sua vez, a Intel sempre foi famosa por produzir processadores com alto desempenho e largura de banda para desktops, laptops, servidores e até supercomputadores.

Essas duas famílias conquistaram o coração dos usuários à sua maneira. Mas qual é a diferença deles? Existem vários recursos distintivos ou mesmo recursos, vejamos os mais importantes deles;

Poder de processamento

Vamos começar analisando as diferenças entre as arquiteturas ARM e x86 com este parâmetro. A especialidade dos professores RISC é usar o mínimo de instrução possível. Além disso, devem ser o mais simples possível, o que lhes confere vantagens não só para engenheiros, mas também para desenvolvedores de software.

A filosofia aqui é simples - se as instruções forem simples, o circuito desejado não exigirá muitos transistores. Como resultado, espaço adicional é liberado para alguma coisa ou o tamanho dos chips fica menor. Por esta razão, os microprocessadores ARM começaram a integrar dispositivos periféricos, como processadores gráficos. Um exemplo é o computador Raspberry Pi, que possui um número mínimo de componentes.

No entanto, instruções simples têm um custo. Para realizar determinadas tarefas, são necessárias instruções adicionais, o que geralmente leva a um aumento no consumo de memória e no tempo para concluir as tarefas.

Ao contrário da arquitetura do processador arm, as instruções dos chips CISC, como as soluções da Intel, podem executar tarefas complexas com grande flexibilidade. Em outras palavras, as máquinas baseadas em RISC realizam operações entre registradores e geralmente exigem que o programa carregue variáveis ​​no registrador antes de realizar a operação. Os processadores CISC são capazes de realizar operações de diversas maneiras:

• entre registros;
• entre registro e localização de memória;
• entre células de memória.

Mas isso é apenas parte das características distintivas; vamos analisar outras características.

Consumo de energia

Dependendo do tipo de dispositivo, o consumo de energia pode ter vários graus de significância. Para um sistema conectado a uma fonte de energia constante (rede elétrica), simplesmente não há limite no consumo de energia. No entanto, os telemóveis e outros dispositivos electrónicos dependem completamente da gestão de energia.

Outra diferença entre as arquiteturas arm e x86 é que a primeira tem um consumo de energia inferior a 5 W, incluindo muitos pacotes relacionados: GPUs, periféricos, memória. Essa baixa potência se deve ao menor número de transistores combinado com velocidades relativamente baixas (se traçarmos um paralelo com processadores para PCs desktop). Ao mesmo tempo, isto tem impacto na produtividade – operações complexas demoram mais para serem concluídas.

Os núcleos Intel possuem uma estrutura mais complexa e, como resultado, seu consumo de energia é significativamente maior. Por exemplo, um processador Intel I-7 de alto desempenho consome cerca de 130 W de energia, versões móveis - 6-30 W.

Programas

É bastante difícil fazer uma comparação neste parâmetro, pois ambas as marcas são muito populares em seus círculos. Dispositivos baseados em processadores com arquitetura arm funcionam perfeitamente com sistemas operacionais móveis (Android, etc.).

Máquinas que executam processadores Intel são capazes de executar plataformas como Windows e Linux. Além disso, ambas as famílias de microprocessadores são compatíveis com aplicações escritas em Java.

Analisando as diferenças nas arquiteturas, uma coisa pode ser dita com certeza: os processadores ARM gerenciam principalmente o consumo de energia dos dispositivos móveis. O principal objetivo das soluções de desktop é fornecer alto desempenho.

Novas conquistas

A empresa ARM, devido à sua política competente, assumiu totalmente o controle do mercado móvel. Mas no futuro ela não vai parar por aí. Não faz muito tempo, foi apresentado um novo desenvolvimento de núcleos: Cortex-A53 e Cortex-A57, que recebeu uma atualização importante - suporte para computação de 64 bits.

O núcleo A53 é sucessor direto do ARM Cortex-A8, que, embora seu desempenho não fosse muito alto, apresentava consumo mínimo de energia. Como observam os especialistas, o consumo de energia da arquitetura é reduzido em 4 vezes e em termos de desempenho não será inferior ao núcleo Cortex-A9. E isto apesar de a área central do A53 ser 40% menor que a do A9.

O núcleo A57 substituirá o Cortex-A9 e o Cortex-A15. Ao mesmo tempo, os engenheiros da ARM afirmam um aumento de desempenho fenomenal – três vezes maior que o do núcleo A15. Ou seja, o microprocessador A57 será 6 vezes mais rápido que o Cortex-A9, e sua eficiência energética será 5 vezes melhor que a do A15.

Resumindo, a série Cortex, nomeadamente o mais avançado a53, difere dos seus antecessores pelo seu desempenho superior num contexto de eficiência energética não menos elevada. Mesmo os processadores Cortex-A7, instalados na maioria dos smartphones, não conseguem competir!

Mas o que é mais valioso é que a arquitetura arm córtex a53 é o componente que permitirá evitar problemas associados à falta de memória. Além disso, o dispositivo irá descarregar a bateria mais lentamente. Graças ao novo produto, estes problemas serão agora coisa do passado.

Soluções gráficas

Além de desenvolver processadores, a ARM está trabalhando na implementação de aceleradores gráficos da série Mali. E o primeiro deles é o Mali 55. O telefone LG Renoir foi equipado com este acelerador. E sim, este é o celular mais comum. Só nele a GPU não era responsável pelos jogos, apenas renderizava a interface, pois a julgar pelos padrões modernos, o processador gráfico possui capacidades primitivas.

Mas o progresso voa inexoravelmente e, portanto, para acompanhar os tempos, a ARM também possui modelos mais avançados que são relevantes para smartphones de preço médio. Estamos falando das GPUs comuns Mali-400 MP e Mali-450 MP. Embora tenham baixo desempenho e um conjunto limitado de APIs, isso não os impede de encontrar aplicação em modelos móveis modernos. Um exemplo notável é o telefone Zopo ZP998, no qual o chip MTK6592 de oito núcleos é emparelhado com um acelerador gráfico Mali-450 MP4.

Competitividade

Atualmente, ninguém se opõe ao ARM ainda, e isso se deve principalmente ao fato de que a decisão certa foi tomada na época. Mas era uma vez, no início de sua jornada, uma equipe de desenvolvedores que trabalhava na criação de processadores para PCs e até tentou competir com uma gigante como a Intel. Mas mesmo depois da mudança de direção da atividade, a empresa passou por momentos difíceis.

E quando a mundialmente famosa marca de computadores Microsoft firmou um acordo com a Intel, outros fabricantes simplesmente não tiveram chance - o sistema operacional Windows recusou-se a funcionar com processadores ARM. Como não resistir ao uso de emuladores gcam para arquitetura arm?! Já a Intel, observando a onda de sucesso da ARM Limited, também tentou criar um processador que fosse um concorrente digno. Para tanto, o chip Intel Atom foi disponibilizado ao público em geral. Mas demorou muito mais tempo do que a ARM Limited. E o chip entrou em produção apenas em 2011, mas um tempo precioso já foi perdido.

Essencialmente, o Intel Atom é um processador CISC com arquitetura x86. Os especialistas conseguiram obter menor consumo de energia do que nas soluções ARM. Porém, todo software lançado para plataformas móveis está mal adaptado à arquitetura x86.

No final das contas, a empresa reconheceu a enormidade da decisão e posteriormente abandonou a produção de processadores para dispositivos móveis. O único grande fabricante de chips Intel Atom é a ASUS. Ao mesmo tempo, esses processadores não caíram no esquecimento; netbooks, nettops e outros dispositivos portáteis são equipados com eles em massa;

No entanto, existe a possibilidade de que a situação mude e o sistema operacional Windows favorito de todos suporte microprocessadores ARM. Além disso, passos estão sendo dados nessa direção, talvez realmente apareça algo como emuladores gcam na arquitetura ARM para soluções móveis?! Quem sabe o tempo dirá e tudo se colocará no seu devido lugar.

Há um ponto interessante na história do desenvolvimento da empresa ARM (no início do artigo era isso que se queria dizer). Era uma vez, a ARM Limited era baseada na Apple e é provável que toda a tecnologia ARM pertencesse a ela. No entanto, o destino decretou o contrário - em 1998, a Apple estava em crise e a administração foi forçada a vender sua participação. Atualmente, está no mesmo nível de outros fabricantes e continua a adquirir tecnologia da ARM Limited para seus dispositivos iPhone e iPad. Quem poderia saber como as coisas poderiam acabar?!

Os processadores ARM modernos são capazes de realizar operações mais complexas. E num futuro próximo, a administração da empresa pretende entrar no mercado de servidores, no qual está sem dúvida interessada. Além disso, nos nossos tempos modernos, quando se aproxima a era do desenvolvimento da Internet das Coisas (IoT), incluindo eletrodomésticos “inteligentes”, podemos prever uma procura ainda maior por chips com arquitetura ARM.

Portanto, a ARM Limited tem um futuro nada sombrio pela frente! E é improvável que num futuro próximo haja alguém que possa substituir este, sem dúvida, gigante móvel no desenvolvimento de processadores para smartphones e outros dispositivos eletrônicos semelhantes.

Como conclusão

Os processadores ARM rapidamente dominaram o mercado de dispositivos móveis, tudo graças ao baixo consumo de energia e, embora não muito alto, mas ainda assim ao bom desempenho. Atualmente, a situação na ARM só pode ser invejada. Muitos fabricantes usam suas tecnologias, o que coloca as Advanced RISC Machines no mesmo nível de gigantes no campo de desenvolvimento de processadores como Intel e AMD. E isso apesar de a empresa não possuir produção própria.

Por algum tempo, o concorrente da marca mobile foi a empresa MIPS com a mesma arquitetura. Mas actualmente existe apenas um concorrente sério na pessoa da Intel Corporation, embora a sua administração não acredite que a arquitectura do braço possa representar uma ameaça à sua quota de mercado.

Além disso, de acordo com especialistas da Intel, os processadores ARM não são capazes de executar versões desktop de sistemas operacionais. No entanto, tal afirmação parece um pouco ilógica, porque os proprietários de PCs ultramóveis não usam software “pesado”. Na maioria dos casos, você precisa de acesso à Internet, edição de documentos, audição de arquivos de mídia (música, filmes) e outras tarefas simples. E as soluções ARM lidam bem com essas operações.

ARMv6 e ARMv7 são gerações da arquitetura de processador móvel da empresa ARM Limitado baseado em instruções de 32 bits.

Arquitetura ARM bastante comum em um mercado que antes pertencia exclusivamente a processadores desktop de arquiteturas populares como Intel x86/64 e AMD64. Hoje, graças ao ARMv6 ou ARMv7, o processador de TVs modernas, home theaters e outros equipamentos familiares pode cabe na sua mão.

O principal nicho da arquitetura móvel ARM são smartphones, tablets e outros dispositivos móveis semelhantes. Hoje em dia, 95% dos smartphones já rodam processadores com arquitetura ARM, assim como metade das smart TVs e 90% dos discos rígidos. E devido à sua “capacidade de sobrevivência” com uma única carga de bateria e desempenho aceitável, dispositivos com processadores de arquitetura ARM integrados substituíram toda a linha de “netbooks”, tornando-se tablets com docking station, o que dava ao aparelho quase um dia inteiro de trabalho em vez de apenas algumas horas como antes e deu um salto no desempenho devido ao baixo custo dos próprios processadores, à presença de soluções multi-core e ao alto potencial de overclock.

Principais recursos dessas arquiteturas:

• ARMv6 não oferece suporte oficial a Flash.(Em qualquer caso, desde meados de 2012, o Google abandonou completamente o Flash na plataforma Android, portanto o suporte para esta tecnologia não é mais relevante).
• ARMv7 é frequentemente encontrado em processadores móveis multi-core, enquanto a sexta geração é limitada a apenas um núcleo físico e lógico.
• Os aplicativos criados para ARMv7 têm um peso geral maior e requerem mais RAM dedicada do que programas similares que funcionam apenas com ARMv6.
• Os processadores ARMv7 são mais poderosos que a geração anterior.
• Jogos e programas desenvolvidos para ARMv6 são compatíveis com ARMv7 por padrão, mas não vice-versa.
• O fato de um ou outro aplicativo suportar ARMv6 e ARMv7 ao mesmo tempo nem sempre significa melhor desempenho gráfico na última arquitetura. Neste caso, recomendamos procurar processadores Nvidia e Tegra. Eles têm uma loja separada com brinquedos com mais detalhes e outros itens gráficos que não estão disponíveis em nenhum outro dispositivo que não execute o Tegra.
• A frequência ARMv7 padrão de tais processadores é de 1 GHz nominal e superior, o que não pode ser dito sobre o ARMv6.
• Jogos para armv7 significativamente mais do que sob armv6.
• Muitos aplicativos populares de reprodução de vídeo (como braço do jogador mxv6) requer o download e a instalação de um conjunto adicional de codecs para arquiteturas de processador armv6 ou armv7, sem os quais você não obterá aceleração de hardware.

Perguntas frequentes - respostas:

Quero baixar o jogo, mas a descrição contém um aviso de que este jogo só é compatível com ARMv7 ou possui duas versões separadamente para ARMv6 e ARMv7, respectivamente, o que devo baixar?

Descubra de qualquer forma que você conheça o nome exato do processador usado em seu dispositivo, e então encontre-o em uma página especialmente designada na Wikipedia e determine a versão da arquitetura usada, um exemplo claro desta vez serão os processadores Snapdragon de a conhecida empresa Qualcomm, cuja página se encontra no seguinte link:

Depois de instalar um aplicativo Android a partir de recursos de terceiros, ele se recusa a iniciar, o que devo fazer?

Certifique-se de que a versão do seu sistema operacional corresponde às versões Android compatíveis deste aplicativo, e também descubra a qual geração de arquitetura ARM seu processador corresponde e, se for ARMv7 e superior, então em 99,9% qualquer programa ou jogo relativamente novo deve pelo menos Pelo menos será iniciado até que a licença seja verificada, algumas características técnicas e outros dados de reconhecimento do dispositivo e dados adicionais de cache do aplicativo, se necessário. Além disso, não fará mal nenhum liberar RAM prematuramente de processadores ativos em segundo plano, se houver espaço livre. não atende aos requisitos mínimos de um jogo específico. Recomendamos manter 256, ou melhor ainda, 512 megabytes de RAM livre.

Encontre hoje telefones armv7 muito mais fácil do que há alguns anos, porque... Essa arquitetura de microprocessador já atingiu a área de orçamento do mercado de smartphones móveis, mas para proprietários de “antigos” este artigo pode realmente ser útil.

Não postamos aqui a lista atual de dispositivos das diversas versões do ARM, pois essa lista é constantemente atualizada e é simplesmente impossível acompanhá-la. Recomendamos que você procure imediatamente seu dispositivo nas páginas da Wikipedia dedicadas a um ou outro processador móvel.

Hoje em dia, existem duas arquiteturas de processador mais populares. Trata-se do x86, desenvolvido na década de 80 e usado em computadores pessoais e ARM - um mais moderno, que torna os processadores menores e mais econômicos. É usado na maioria dos dispositivos móveis ou tablets.

Ambas as arquiteturas têm seus prós e contras, bem como áreas de aplicação, mas também existem características comuns. Muitos especialistas dizem que o ARM é o futuro, mas ainda tem algumas desvantagens que o x86 não tem. Em nosso artigo de hoje veremos como a arquitetura arm difere do x86. Vejamos as diferenças fundamentais entre ARM e x86 e também tentemos determinar qual é o melhor.

O processador é o principal componente de qualquer dispositivo de computação, seja um smartphone ou um computador. Seu desempenho determina a rapidez com que o dispositivo funcionará e por quanto tempo ele poderá funcionar com bateria. Simplificando, uma arquitetura de processador é um conjunto de instruções que podem ser usadas para compor programas e são implementadas em hardware usando certas combinações de transistores de processador. São eles que permitem que os programas interajam com o hardware e determinem como os dados serão transferidos e lidos da memória.

No momento, existem dois tipos de arquiteturas: CISC (Computação de Conjunto de Instruções Complexas) e RISC (Computação de Conjunto de Instruções Reduzidas). O primeiro pressupõe que o processador implementará instruções para todas as ocasiões, o segundo, RISC, atribui aos desenvolvedores a tarefa de criar um processador com um conjunto de instruções mínimas necessárias para a operação. As instruções RISC são menores e mais simples.

arquitetura x86

A arquitetura do processador x86 foi desenvolvida em 1978 e apareceu pela primeira vez nos processadores Intel e é do tipo CISC. Seu nome vem do modelo do primeiro processador com esta arquitetura - Intel 8086. Com o tempo, na falta de uma alternativa melhor, outros fabricantes de processadores, por exemplo, AMD, passaram a oferecer suporte a essa arquitetura. Agora é o padrão para computadores desktop, laptops, netbooks, servidores e outros dispositivos similares. Mas às vezes processadores x86 são usados ​​em tablets, esta é uma prática bastante comum.

O primeiro processador Intel 8086 tinha capacidade de 16 bits, então em 2000 foi lançado um processador com arquitetura de 32 bits e ainda mais tarde apareceu uma arquitetura de 64 bits. Discutimos isso em detalhes em um artigo separado. Durante este tempo, a arquitetura desenvolveu-se muito; novos conjuntos de instruções e extensões foram adicionados, o que pode aumentar significativamente o desempenho do processador.

x86 tem várias desvantagens significativas. Em primeiro lugar, esta é a complexidade dos comandos, a sua confusão, que surgiu devido à longa história de desenvolvimento. Em segundo lugar, esses processadores consomem muita energia e geram muito calor por causa disso. Os engenheiros x86 inicialmente seguiram o caminho de obter desempenho máximo, e a velocidade requer recursos. Antes de analisarmos as diferenças entre o braço x86, vamos falar sobre a arquitetura ARM.

Arquitetura ARM

Essa arquitetura foi introduzida um pouco mais tarde, atrás do x86 - em 1985. Foi desenvolvida pela famosa empresa britânica Acorn, então essa arquitetura se chamava Arcon Risk Machine e pertencia ao tipo RISC, mas depois foi lançada sua versão melhorada, Advanted RISC Machine, que hoje é conhecida como ARM.

Ao desenvolver esta arquitetura, os engenheiros estabeleceram o objetivo de eliminar todas as deficiências do x86 e criar uma arquitetura completamente nova e mais eficiente. Os chips ARM recebiam consumo mínimo de energia e preço baixo, mas tinham baixo desempenho em comparação com x86, portanto, inicialmente não ganharam muita popularidade em computadores pessoais.

Ao contrário do x86, os desenvolvedores inicialmente tentaram obter custos mínimos de recursos; eles têm menos instruções de processador, menos transistores, mas também, consequentemente, menos recursos adicionais; Mas o desempenho dos processadores ARM tem melhorado nos últimos anos. Considerando isso, e o baixo consumo de energia, eles se tornaram amplamente utilizados em dispositivos móveis, como tablets e smartphones.

Diferenças entre ARM e x86

E agora que examinamos a história do desenvolvimento dessas arquiteturas e suas diferenças fundamentais, vamos fazer uma comparação detalhada entre ARM e x86 com base em suas diversas características para determinar qual é melhor e entender com mais precisão quais são suas diferenças.

Produção

Produção x86 vs braço é diferente. Apenas duas empresas produzem processadores x86: Intel e AMD. Inicialmente, esta era uma empresa, mas a história é completamente diferente. Somente essas empresas têm o direito de produzir tais processadores, o que significa que somente elas controlarão a direção do desenvolvimento da infraestrutura.

ARM funciona de maneira muito diferente. A empresa que desenvolve ARM não divulga nada. Eles simplesmente emitem permissão para desenvolver processadores dessa arquitetura, e os fabricantes podem fazer o que precisarem, por exemplo, produzir chips específicos com os módulos que precisarem.

Número de instruções

Estas são as principais diferenças entre a arquitetura arm e x86. Os processadores x86 desenvolveram-se rapidamente como mais poderosos e produtivos. Os desenvolvedores adicionaram um grande número de instruções ao processador, e não há apenas um conjunto básico, mas muitos comandos que poderiam ser dispensados. Inicialmente, isso foi feito para reduzir a quantidade de memória ocupada pelos programas no disco. Muitas opções de proteção e virtualização, otimização e muito mais também foram desenvolvidas. Tudo isso requer transistores e energia adicionais.

ARM é mais simples. Há muito menos instruções do processador aqui, apenas aquelas que o sistema operacional precisa e são realmente usadas. Se compararmos o x86, apenas 30% de todas as instruções possíveis serão usadas lá. Eles são mais fáceis de aprender se você decidir escrever programas manualmente e também requerem menos transistores para serem implementados.

Consumo de energia

Outra conclusão emerge do parágrafo anterior. Quanto mais transistores houver na placa, maior será sua área e consumo de energia, e o inverso também é verdadeiro.

Os processadores x86 consomem muito mais energia que o ARM. Mas o consumo de energia também é afetado pelo tamanho do próprio transistor. Por exemplo, um processador Intel i7 consome 47 Watts e qualquer processador ARM de smartphone não consome mais do que 3 Watts. Anteriormente, eram produzidas placas com tamanho de elemento único de 80 nm, depois a Intel conseguiu uma redução para 22 nm e, este ano, os cientistas conseguiram criar uma placa com tamanho de elemento de 1 nanômetro. Isso reduzirá bastante o consumo de energia sem perder desempenho.

Nos últimos anos, o consumo de energia dos processadores x86 diminuiu bastante, por exemplo, os novos processadores Intel Haswell podem durar mais com bateria. Agora a diferença entre arm vs x86 está desaparecendo gradualmente.

Dissipação de calor

O número de transistores afeta outro parâmetro - a geração de calor. Os dispositivos modernos não conseguem converter toda a energia em ação efetiva; parte dela é dissipada na forma de calor. A eficiência das placas é a mesma, o que significa que quanto menos transistores e menor for o seu tamanho, menos calor o processador irá gerar. Aqui não surge mais a questão de saber se ARM ou x86 gerarão menos calor.

Desempenho do processador

O ARM não foi originalmente projetado para desempenho máximo, é aqui que o x86 se destaca. Isto se deve em parte ao menor número de transistores. Mas recentemente, o desempenho dos processadores ARM tem aumentado e eles já podem ser totalmente utilizados em laptops ou servidores.

Conclusões

Neste artigo, vimos como o ARM difere do x86. As diferenças são bastante graves. Mas ultimamente a linha entre as duas arquiteturas tornou-se confusa. Os processadores ARM estão se tornando mais produtivos e rápidos, e os processadores x86, graças à redução no tamanho do elemento estrutural da placa, passam a consumir menos energia e gerar menos calor. Já é possível encontrar processadores ARM em servidores e laptops, e x86 em tablets e smartphones.

O que você acha desses x86 e ARM? Que tecnologia é o futuro na sua opinião? Escreva nos comentários! Por falar nisso, .

Para finalizar o vídeo sobre o desenvolvimento da arquitetura ARM:

Em 2011, a ARM Limited anunciou uma nova família de processadores chamada ARMv8. E em 2013, a Apple lançou o primeiro processador ARMv8 - o sistema de chip único A7, usado no iPhone 5S, iPad Air e iPad mini Retina. A arquitetura ARMv8 recebeu um conjunto de instruções de 64 bits, mas isso está longe de ser sua única vantagem sobre seu antecessor ARMv7. Leia o artigo sobre como os processadores ARMv8 de 64 bits são projetados e como eles são.

Você pode ler sobre a história da arquitetura ARM, as especificidades das atividades da ARM Limited e as gerações de processadores ARMv5, ARMv6 e ARMv7 no artigo. E os modelos populares de chips ARMv7 produzidos pela Qualcomm, NVIDIA, Samsung, Apple, MediaTek, etc. são descritos em detalhes nos artigos e.

A arquitetura atualizada da família de processadores ARMv8 foi apelidada de AArch64. Ele recebeu um conjunto de instruções de 64 bits e capacidade de trabalhar com uma grande quantidade de RAM (4 GB ou mais). Obviamente, é fornecida compatibilidade com aplicativos de 32 bits (AArch32). Outras inovações importantes do ARMv8 foram:

- 31 registradores de uso geral, cada um com 64 bits de comprimento, enquanto SP e PC não são registradores de uso geral. Quanto maior a profundidade de bits dos registradores, mais números podem ser armazenados neles. E quanto maior o número de registros, mais dados são colocados neles ao mesmo tempo. Como resultado, uma quantidade maior de dados pode ser processada em uma instrução e todo o algoritmo será executado mais rapidamente;
— a tradução de endereços virtuais de um formato de 48 bits funciona usando mecanismos LPAE emprestados do ARMv7;
— um novo conjunto de instruções com comprimento fixo. As instruções têm tamanho de 32 bits e muitas são iguais às instruções AArch32, embora haja menos instruções condicionais;
— o número de registros de 128 bits (compatíveis com registros de 64 bits) disponíveis para coprocessadores SIMD NEON e VFP foi aumentado de 16 para 32, e novas instruções criptográficas AES e SHA foram adicionadas. O conjunto de instruções SIMD NEON acelera aplicações de processamento de mídia e sinal. Por sua vez, o VFP é responsável por cálculos de baixo consumo de energia em números de ponto flutuante;
— suporte para cálculos em números de ponto flutuante de precisão dupla e no padrão IEEE 754, que é um formato geralmente aceito para representar números de ponto flutuante usado em implementações de software de operações aritméticas.

Núcleos de referência ARM Limited

Os primeiros núcleos de processador ARMv8 desenvolvidos diretamente pela ARM Limited foram Cortex-A53 e A57. O núcleo A53 é uma solução intermediária com desempenho de 2,3 DMIPS/MHz, aproximadamente a meio caminho entre os atuais Cortex-A7 (1,9 DMIPS/MHz) e A9 (2,5 DMIPS/MHz). Enquanto o A57 ocupa o segmento superior, porque sua velocidade (4,1 DMIPS/MHz) excede a de ambos os carros-chefe de 32 bits: Cortex-A15 (3,5 DMIPS/MHz) e A17 (4 DMIPS/MHz).

Além de licenciar núcleos de processador de referência, a ARM Limited vende licenças estendidas que permitem aos fabricantes de chips modificar a arquitetura ARM a seu critério. Por exemplo, Apple, Qualcomm e NVIDIA possuem essas licenças. Portanto, nada impede que os fabricantes de processadores criem suas próprias soluções baseadas em ARMv8, que são significativamente diferentes das referências Cortex-A53 e A57.

maçã A7

O primeiro e até agora único processador ARM de 64 bits já utilizado em smartphones e tablets é o Apple A7. Ele é construído na arquitetura Cyclone proprietária da Apple, compatível com ARMv8. Esta é a segunda arquitetura de processador desenvolvida internamente pela empresa; o primeiro foi o Swift (chips A6 e A6X, família ARMv7).

O sistema de chip único A7 possui apenas dois núcleos de processador (frequência de até 1,4 GHz), mas há um acelerador gráfico PowerVR G6430 com quatro clusters de núcleo. O desempenho do chip A7 em tarefas dependentes do processador aumentou cerca de uma vez e meia em comparação com o A6, enquanto em vários testes gráficos o aumento foi de duas a três vezes.

Mas os dispositivos que executam iOS ainda não sentiram a capacidade teórica de trabalhar com uma grande quantidade de RAM graças à arquitetura de 64 bits do processador A7. O iPhone 5s, iPad Air e iPad mini Retina possuem apenas 1 GB de RAM; e é improvável que na nova geração de dispositivos móveis da Apple a quantidade de RAM mais que duplique.

Qualcomm Snapdragon 410, 610, 615, 808 e 810

Seguindo a Apple, a Qualcomm apressou-se em anunciar seus processadores ARM de 64 bits, com cinco modelos ao mesmo tempo. É verdade que até agora nenhum deles é usado em smartphones ou tablets comerciais. Muito provavelmente, o apogeu da era dos dispositivos Android de 64 bits ocorrerá no início de 2015 na CES e MWC.

O sistema de chip único Snapdragon 410 (MSM8916) é o mais novo da anunciada linha Qualcomm de 64 bits. Inclui quatro núcleos Cortex-A53 com frequência de 1,2 GHz, um acelerador gráfico Adreno 306 e, o mais interessante, um módulo de navegação com suporte para GPS, GLONASS e até redes de satélite chinesas. Eles planejam usar o Snapdragon 410 em smartphones baratos baseados em Android, Windows Phone e Firefox OS.

Os mesmos quatro núcleos Cortex-A53 do 410 contêm o chip Snapdragon 610 (MSM8936), só que possui gráficos aprimorados Adreno 405. Enquanto o Snapdragon 615 (MSM8939) é semelhante aos gráficos 610, mas os núcleos do processador Cortex são Tem o dobro tantos A53s – oito Cortex-A53s.

Ao contrário dos modelos 410, 610, 615, fabricados com tecnologia de processo de 28 nm, os chips Snapdragon 808 (MSM8992) e 810 (MSM8994) serão produzidos usando padrões avançados de tecnologia de 20 nm. Ambos são construídos de acordo com o esquema big.LITTLE: dois (modelo 808) ou quatro (810) núcleos Cortex-A57 poderosos e quatro Cortex-A53 com eficiência energética. Os gráficos são fornecidos por Adreno 418 e Adreno 430 respectivamente. Além disso, o antigo Snapdragon 810 possui um controlador de RAM LPDDR4 integrado.

Mas a questão principal é: quando exatamente a Qualcomm apresentará sua própria arquitetura de processador baseada em ARMv8, como fez com Scorpion e Krait (ARMv7 modificado)?

MediaTek MT6732, MT6752, MT6795

A MediaTek também não poderia ficar à margem da corrida de 64 bits por muito tempo; em apenas alguns anos, ela se transformou de um pequeno fabricante de processadores para clones chineses do iPhone em um dos maiores fabricantes de chips do mundo, embora sem fábrica. No entanto, a Apple e a Qualcomm também não têm os seus.

Os sistemas de chip único MediaTek MT6732 e MT6752 devem competir com os chips Snapdragon 610 e 615. Eles possuem quatro e oito núcleos de processador Cortex-A53 (frequência de 1,5 e 2 GHz, respectivamente) e os mesmos gráficos Mali-T760 (desenvolvidos pela ARM Limited). O antigo chip MT6795 foi a resposta ao Snapdragon 810: arquitetura big.LITTLE, quatro núcleos Cortex-A57 e A53 com frequência de 2,2 GHz, além de um acelerador gráfico PowerVR G6200.

NVIDIA Tegra K1 (Projeto Denver)

A NVIDIA decidiu converter seu chip Tegra K1 existente para uma arquitetura de processador de 64 bits. Seu componente gráfico já era talvez o melhor entre seus concorrentes - o GK20A com 192 núcleos Kepler, desempenho de 365 GFLOPS e suporte para padrões gráficos de PC DirectX 11.2 e OpenGL 4.4 (e não seus equivalentes móveis).

Em vez de quatro núcleos Cortex-A15 de 32 bits (mais um quinto núcleo com eficiência energética), o sistema de chip único Tegra K1 atualizado receberá dois núcleos compatíveis com ARMv8 da arquitetura proprietária do NVIDIA Project Denver. A velocidade do clock do processador aumentará para 2,5 GHz e o tamanho do cache também aumentará. Curiosidade: os gráficos do Tegra K1 são cerca de cinquenta vezes mais poderosos que os do Tegra 2.

Conclusões

Os processadores da arquitetura ARMv8 são capazes de processar significativamente mais dados em um ciclo de clock. Isso melhora o desempenho geral do processador e o desempenho por watt. Considerando as limitações dos padrões tecnológicos (frequência máxima de clock permitida), mudar para ARMv8 é a única maneira possível de aumentar o desempenho dos processadores móveis sem ultrapassar limites razoáveis ​​de consumo de energia e aquecimento.

Naturalmente, apenas os aplicativos para iOS e Android que forem capazes de utilizar todos os recursos dos novos processadores se beneficiarão da arquitetura ARMv8. A otimização de programas para uma nova arquitetura pode ser manual ou automática, no nível do compilador.
O primeiro dispositivo Android com processador ARM de 64 bits e 4 GB de RAM é o phablet Samsung Galaxy Note 4 (. E o segundo, talvez, será o tablet da série HTC.