Khi nói đến việc điện thoại thông minh thông minh, Tablet và thậm chí còn là một trong những máy tính xách tay, người tiêu dùng có lẽ rằng đã từng nghe qua về bộ vi xử lý ARM. Technology này đóng vai trò đáng kể trong việc xúc tiến sự phát triển của nhiều dòng smartphone và đang từ từ thay đổi khái niệm về bộ xử lý trên PC.

Vậy ARM là gì? Điểm lưu ý của ARM? Những dòng chip ARM nào đã từng được sinh sản và sự khác lạ giữa ARM với những bộ xử lý khác? Nội dung bài viết này sẽ mang đến lời trả lời.

ARM là gì?

ARM viết tắt của Advanced RISC Machine (trước đấy là Acorn RISC Machine) là bộ xử lý dựa trên kiến trúc RISC (Reduced Instruction Set Computer – Máy tính có tập lệnh giản dị hóa), được phát triển bởi Arm Holdings, Ltd.

Do không hề có nhà máy sản xuất sinh sản chip, Arm Holdings phát triển kiến ​​trúc và cấp phép cho những đối tác doanh nghiệp, được cho phép họ tận dụng ARM như một khuôn mẫu để xây dựng khối hệ thống, thiết kế lại, tự sinh sản hoặc thuê bên phía ngoài sinh sản và bán chúng dưới tên thường gọi là chip hợp tác giữa Arm và tổ chức đó. Ví dụ, những tổ chức sinh sản SoC như Nvidia, Texas Instruments, Samsung, Microsoft, Apple,… mua lõi xử lý do ARM hỗ trợ và phát triển chúng, đưa chúng vào những chipset tích hợp trong GPU, CPU và bộ nhớ của tớ.

Những bộ xử lý có kiến ​​trúc RISC thường yêu cầu ít bóng bán dẫn hơn những bộ xử lý có kiến ​​trúc điện toán CISC (như bộ xử lý x86 có trong hồ hết những máy tính cá thể), loại bỏ những lệnh không quan trọng, triển khai nhiều lệnh hơn trên mỗi giây (MIPS) và tối ưu hóa những đường dẫn giúp làm giảm mức tiêu thụ điện năng, tiết kiệm ngân sách diện tích quy hoạnh, ít tản nhiệt, hỗ trợ mức hiệu suất vượt trội, lý tưởng cho những thiết bị di động nhỏ gọn như điện thoại thông minh thông minh, máy tính xách tay, Tablet.

Bộ vi xử lý ARM được thiết kế để hoạt động và sinh hoạt hiệu năng nhất rất có thể, chỉ đồng ý những lệnh rất có thể được triển khai trong một chu kỳ luân hồi bộ nhớ. Quy trình phổ cập so với CPU là tìm nạp, giải thuật và thực thi lệnh.

Những điểm lưu ý chính của ARM?

Những điểm lưu ý chính của ARM gồm có

• Cấu trúc nạp/lưu trữ

• Tập lệnh trực giao

• Hồ hết những lệnh đều triển khai trong vòng một chu kỳ luân hồi đơn.

• Tương trợ ảo hóa phần cứng

• Tăng cường thiết kế tiết kiệm ngân sách điện

Những bộ xử lý ARM từng được sinh sản?

Để duy trì tính đối đầu, Arm đã hỗ trợ nhiều loại và kiểu lõi bộ xử lý trong trong time qua. Nếu như Intel triệu tập sinh sản những bộ xử lý như Celeron, Core và Xeon, nhắm đến những đối tượng người tiêu dùng tận dụng không giống nhau hay AMD chú trọng vào Ryzen cho máy tính xách tay, desktop và Epyc cho sever thì trái lại, ARM đã liên tục phát hành những cấu trúc hoàn hảo, được cho phép những đối tác tận dụng nguyên mẫu hoặc tùy chỉnh theo mục tiêu riêng.

Dưới đấy là những cấu trúc chip nổi trội được sinh sản bởi Arm Holdings, Ltd:

• Cortex-A được tiếp thị là kiến trúc hiệu năng “workhorse” của Arm với chữ A thay mặt cho tài năng tương thích ứng dụng (Application). Phương tiện chính của Cortex-A là tập lệnh đa tài liệu (SIMD) tiền tiến mang tên mã là NEON, được cho phép triển khai những lệnh như truy vấn bộ nhớ và xử lý tài liệu tuy vậy tuy vậy trên một tập hợp những vectơ.

• Cortex-R hỗ trợ những giải pháp tính toán hiệu năng cao cho những khối hệ thống nhúng với độ bảo mật thông tin, tính sẵn sàng cao cùng tài năng đáp ứng nhu cầu thời hạn thực bắt buộc.

• Cortex-M là một hệ số dạng thu nhỏ, thích hợp hơn với không khí chật hẹp như khối hệ thống tinh chỉnh và phanh trên xe hơi, máy ảnh kỹ thuật số,… Tính từ lúc năm 2018, Arm thay tên những dòng Cortex và gọi chung thành Cosmos.

• Ethos-N là loạt bộ xử lý dành riêng cho những ứng dụng liên quan đến học máy hoặc một trong những trình xử lý Neural Network khác.

• Ethos-U là phiên bạn dạng thu gọn của Ethos-N, được thiết kế để hoạt động và sinh hoạt tương tự như một bộ đồng xử lý Co-processor.

• Neoverse tung ra vào tháng 10 năm 2018 là lõi xử lý được tận dụng cho những sever và trung tâm tài liệu.

• SecurCore là loại vi xử lý được Arm thiết kế dành riêng cho thẻ thông minh Smart Card

Hình như, Arm cũng cấp phép độc quyền cho một trong những phiên bạn dạng tùy chỉnh, được cho phép những đối tác doanh nghiệp tùy chỉnh cấu trúc lõi xử lý và xây hình thành những bộ xử lý lạ mắt khác. Những người sử dụng chính của ARM gồm có:

• Apple: Hãng đã tự thiết kế và sinh sản nhiều chipset dựa trên cấu trúc Arm cho những dòng iPhone, iPad và vừa qua nhất là loại Mac.

• Nvidia: Hãng đồng thiết kế hai dòng vi xử lý với Arm, dòng gần đây nhất được gọi là Carmel. Được nghe biết với tư cách là nhà sinh sản GPU, Nvidia tận dụng thiết kế Carmel để tiết ra SoC Tegra Xavier 64-bit. Con chip này hỗ trợ tích điện cho những thiết bị điện toán có kích thước nhỏ được gọi là Jetson AGX Xavier

• Samsung: Đơn vị đã sinh sản nhiều bộ vi xử lý Arm 32 bit và 64 bit cho toàn bộ thiết bị điện tử tiêu dùng của tớ, nổi trội với dòng Exynos. Quan trọng đặc biệt, Samsung cũng từng phát hành những biến thể của những dòng smartphone Galaxy Note, Galaxy S và Galaxy A dựa trên SoC Exynos hợp tác với ARM.

• Qualcomm: Hãng có những mẫu SoC Snapdragon tận dụng thiết kế lõi mang tên Kryo, đấy là một biến thể bán tùy chỉnh của Cortex-A. Qualcomm cũng bắt tay với Microsoft và ARM để phát hành chip SQ1, SQ2 dựa trên ARM cho dòng Surface Pro X và Surface Pro X 2020.

• Ampere Computing: Đơn vị khởi nghiệp được xây dựng bởi cựu chủ toạ Intel – Renee James, sinh sản vi xử lý cho sever đa lõi mang tên Altra.

Điều gì làm cho kiến ​​trúc bộ xử lý Arm trở thành lạ mắt?

Chữ R trong ARM là viết tắt của RISC – Máy tính có tập lệnh giản dị hóa; do đó, ARM tận dụng hiệu suất cao của việc giản dị để làm mọi việc mà một bộ xử lý rất có thể làm trên một con chip duy nhất. Song song, tập lệnh giản dị cũng đồng nghĩa với việc bộ xử lý rất có thể mã hóa chúng bằng số lượng bit thấp hơn, giúp làm giảm mức tiêu hao bộ nhớ cũng như thời hạn chu kỳ luân hồi thực thi.

Năm 1982, những sinh viên tại ĐH California, Berkeley, đã từng xây dựng thành công kiến ​​trúc RISC trước tiên bằng phương pháp lựa chọn thận trọng những công dụng nào sẽ tiến hành tận dụng thường xuyên nhất và gán những công dụng đó lên phần cứng, những công dụng giữ lại được hiển thị dưới dạng ứng dụng. Đó cũng đó là một trong những điểm khiến SoC trên những tập hợp lõi nhỏ trở thành khả thi.

ARM khác với CPU x86 ra làm sao?

Toàn bộ máy tính, Tablet, máy tính xách tay và điện thoại thông minh thông minh hoạt động và sinh hoạt được là nhờ bộ xử lý. Thuật ngữ chung cho bộ xử lý của thiết bị được gọi là CPU hay bộ xử lý trung tâm. Đấy là nơi hồ hết những thuật toán của thiết bị triển khai. Tuy nhiên, CPU không phải là một bộ xử lý đơn lẻ mà là việc phối hợp từ nhiều thành phần không giống nhau.

Thường thì, máy tính để bàn và máy tính xách tay tận dụng bộ vi xử lý của AMD hoặc Intel (CPU x86). Những CPU này được thiết kế để mang lại mức hiệu suất tối ưu, có dung tích pin lớn, được trang bị card đồ họa chuyên được sự dụng cùng khối hệ thống làm mát, xử lý được những thuật toán phức tạp đồng thời. Tuy nhiên, đi kèm theo với sự phát triển của technology, yêu cầu tận dụng những thiết bị có tính di động cao cũng t tăng dần theo, yên cầu PC phải nhỏ hơn, gọn hơn, lược vứt đi khối hệ thống tản nhiệt, hạn hẹp kích thước pin. Và đó cũng đó là lý do ARM dần lấn sân từ bộ xử lý cho những dòng smartphone sang tablet 2 trong một, máy tính xách tay và Chromebook.

Intel và x86 đã thống trị không khí bộ xử lý máy tính trong veo 4 thập kỷ và chip Arm đã tồn tại ở dạng này hay dạng khác trong khoảng thời gian gần như suốt thời hạn đó – Tính từ lúc năm 1985. ARM hướng về phía những thị t trường mà x86 chưa khai thác triệt để, hoạt động và sinh hoạt yếu kém hoặc không tương thích được.

Triển vọng của ARM?

Nhờ vào quy trình của ARM Holdings mà smartphone đang dần nhỏ, nhẹ, di động, có hiệu suất cao và giá phải chăng hơn.

Trong mảng siêu máy tính, tháng 7 năm 2019, siêu máy tính dựa trên ARM của Fujitsu mang tên là Fugaku cũng rất được xây dựng thành công tại Trung tâm khoa học máy tính RIKEN Nhật Phiên bản, đứng thứ nhất trong top 500 Siêu máy tính hàng đầu nửa đầu năm mới 2019.

Ngoài ra, ARM cũng đang dần xuất hiện trên một trong những tablet, tablet 2 trong một chú trọng vào tính di động, Chromebook giá rẻ hay vừa qua nhất là Mac M1 mới của Apple. Song song, thời điểm cuối tháng một năm 2021, WinFuture.de còn cho thấy rằng Qualcomm đang trong quy trình hoàn thiện bộ xử lý ARM mới mang tên là SC8280 – phiên bạn dạng tiếp sau của chip Windows ARM cũ và được cho rằng sẽ đối đầu trực tiếp với chip M1 của Apple. Những thông tin thông số kỹ thuật trước tiên của SC8280 được share bao gồm tất cả: tương trợ RAM LPDDR5 mới, lên đến mức 32GB LPDDR4X, có kích thước 20 x 17 mm.

Theo dõi mục Tin Tức của SurfacePro.vn để update những tin tức mới và thú vị nhất về technology!