Home-theater-designers
Khi thảo luận về điện thoại thông minh, máy tính bảng và thậm chí một số máy tính xách tay, bạn có thể đã nghe mọi người đề cập đến bộ vi xử lý ARM. Công nghệ này đã góp phần vào sự phát triển nhanh chóng của máy tính di động vào đầu những năm 2010 và vẫn có tác động đáng kể đến các thiết bị của chúng ta.
Khi chúng ta đã trở nên quen thuộc hơn với các sản phẩm dựa trên ARM, bộ xử lý có xu hướng nhận được hóa đơn ít nổi bật hơn bây giờ vì đó là một tiêu chuẩn thường được chấp nhận. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là nó vẫn không đáng chú ý.
Những thách thức của Điện toán Di động
Tất cả máy tính, máy tính bảng, máy tính xách tay và điện thoại thông minh đều sử dụng bộ xử lý. Thuật ngữ chung cho bộ xử lý của thiết bị của bạn là CPU hoặc Bộ xử lý trung tâm. Đây là nơi hầu hết các công việc tính toán thực tế được thực hiện. Tuy nhiên, nó không phải là một bộ xử lý đơn lẻ mà là nhiều bộ xử lý trên một thành phần duy nhất.
cách sửa lỗi thông tin cấu hình hệ thống bị lỗi windows 10
CPU nhận các lệnh, thực thi chúng và đưa ra kết quả đầu ra. Khi công nghệ ngày càng phát triển, các nhà sản xuất đã hướng tới các bộ vi xử lý đa lõi.
Trong đó CPU là một tập hợp các bộ xử lý trên một chip duy nhất, các bộ xử lý đa lõi kết hợp nhiều CPU trên một chip duy nhất. Đây là một trong những lý do chính khiến máy tính hiện nay mạnh hơn trước đây. Để biết thêm chi tiết, hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về cách hoạt động của CPU .
Thông thường, máy tính để bàn và máy tính xách tay sử dụng bộ vi xử lý Intel hoặc AMD. Các CPU này được thiết kế để mang lại hiệu suất máy tính để bàn tối ưu, ở đó nguồn điện đáng tin cậy, pin lớn và thường có bộ xử lý đồ họa chuyên dụng và hệ thống làm mát. Như vậy, chúng có thể xử lý các phép tính phức tạp với nhiều bộ xử lý xử lý đầu vào cùng một lúc.
Tuy nhiên, các thiết kế di động đòi hỏi những cân nhắc khác nhau. Để duy trì tính di động, pin cần phải nhỏ hơn, không có không gian cho quạt hoặc hệ thống làm mát và thiết bị cần hoạt động mà không bị chậm trễ hoặc các vấn đề kỹ thuật. Trong suốt những năm 2000, đây là một thách thức phổ biến khi tạo ra các máy tính xách tay.
Các thiết kế phức tạp của CPU máy tính để bàn không chuyển đổi tốt sang các thiết bị di động vì các yêu cầu phần cứng rất khác nhau. Kết quả là, điện thoại thông minh, như chúng ta biết ngày nay, không phải là một khái niệm khả thi khi sử dụng kiến trúc điện toán truyền thống.
Bộ xử lý ARM là gì?
Để vượt qua những thách thức này, các nhà sản xuất đã chọn thay thế kiến trúc CPU máy tính để bàn bằng một thứ gì đó phù hợp hơn với điện toán di động. Bộ vi xử lý ARM là sự lựa chọn lý tưởng vì chúng sử dụng phương pháp xử lý đơn giản hơn, ít tốn năng lượng hơn. Điều này được thể hiện trong tên ARM, viết tắt của Advanced RISC Machine.
Mở rộng chủ nghĩa khởi tạo cho thấy một chủ nghĩa khác, RISC, hoặc giảm tính toán tập lệnh. Thật khó hiểu, bản thân RISC không phải là một công nghệ. Thay vào đó, nó là một hệ tư tưởng thiết kế. Bộ xử lý ARM được thiết kế để hiệu quả nhất có thể, chỉ chấp nhận các lệnh có thể được thực hiện trong một chu kỳ bộ nhớ duy nhất. Quá trình phổ biến đối với CPU là tìm nạp, giải mã và thực thi các lệnh.
Các đơn vị RISC sử dụng kiến trúc 32-bit, một tiêu chuẩn được loại bỏ phần lớn khỏi máy tính để bàn. Điều này giới hạn số lượng thông tin có thể được xử lý trong hàm tìm nạp-giải mã-thực thi.
Ví dụ, máy tính Windows hiện nay thường sử dụng kiến trúc 64-bit. Điều này làm cho hệ điều hành có nhiều sức mạnh xử lý hơn, dẫn đến trải nghiệm tốt hơn. Nếu bạn quan tâm đến cách điều này ảnh hưởng đến máy tính của bạn, hãy xem sự khác biệt giữa Windows 32 bit và 64 bit .
Bộ xử lý ARM hoạt động như thế nào?
Nghe có vẻ như bộ vi xử lý RISC, và do đó là đơn vị ARM, sẽ là một bước lùi. Ví dụ, RISC ban đầu được phát triển vào những năm 1980 nhưng không tạo được ảnh hưởng trên thị trường. Tuy nhiên, ARM Holdings, công ty đứng sau bộ vi xử lý ARM, đã phát triển một định dạng lệnh nén.
Mặc dù chỉ xử lý một tập lệnh duy nhất trong một chu kỳ bộ nhớ, các lệnh có thể dài hơn và phức tạp hơn các thiết bị RISC truyền thống. Mặc dù chúng vẫn còn nhiều hạn chế so với các đối tác máy tính để bàn, chúng tôi không mong đợi điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng của mình đạt được mức hiệu suất tương tự.
Các thiết kế RISC ban đầu sử dụng kiến trúc 32-bit, nhưng kể từ năm 2011, ARM Holdings đã đưa hỗ trợ 64-bit vào thiết kế của họ. Điều này sẽ không thể đạt được chỉ với RISC và chỉ có thể thực hiện được do kiến trúc tập lệnh của công ty. Thiết kế kỹ thuật của bộ vi xử lý ARM cũng đơn giản hóa quá trình sản xuất và thiết kế vật lý.
Độ phức tạp giảm của các đơn vị RISC có nghĩa là chúng yêu cầu ít bóng bán dẫn hơn trên chip. Nói chung, nhiều bóng bán dẫn hơn có nghĩa là yêu cầu điện năng tăng lên và sản xuất cao hơn, và do đó chi phí bán lẻ. Vì lý do này, bộ vi xử lý ARM thường có chi phí thấp hơn bộ vi xử lý máy tính để bàn truyền thống.
Sử dụng cho bộ xử lý ARM
Vì bộ vi xử lý ARM kết hợp các thiết kế RISC hiệu suất cao, chi phí sản xuất thấp hơn và tiêu thụ điện năng giảm, chúng lý tưởng cho các thiết bị di động như điện thoại thông minh, máy tính bảng và thậm chí một số máy tính xách tay. Tuy nhiên, thảo luận về bộ vi xử lý ARM như một tập thể có thể là một thách thức.
ARM Holdings không tự sản xuất bất kỳ bộ vi xử lý nào. Thay vào đó, công ty sáng tạo công nghệ, phát triển tiêu chuẩn hướng dẫn và sau đó cấp phép các thiết kế này cho các nhà sản xuất khác. Đây là lý do tại sao có rất nhiều biến thể của bộ vi xử lý ARM và tại sao mỗi loại lại hoạt động khác nhau.
Các nhà sản xuất phần cứng trả tiền cho ARM Holdings cho công nghệ cốt lõi, nhưng sau đó điều chỉnh nó theo nhu cầu, yêu cầu phần mềm và thiết kế phần cứng của họ. Do đó, nhiều sản phẩm chứa bộ vi xử lý ARM. Tuy nhiên, thật khó để so sánh chúng với nhau như bạn làm với bộ vi xử lý Intel.
Vấn đề phức tạp hơn nữa, phần mềm phải được thiết kế đặc biệt cho phần cứng ARM và do đó không tương thích hoặc tương tác với các kiến trúc khác. Sự khác biệt về hoạt động giữa bộ vi xử lý ARM và máy tính để bàn là một trong những yếu tố chính khiến điện thoại của bạn chậm hơn máy tính để bàn.
Điều đó nói rằng, vì chúng hiệu quả và chi phí thấp, bạn có thể tìm thấy bộ vi xử lý ARM trên một số máy tính xách tay. Đáng chú ý, nhiều Chromebook sử dụng bộ vi xử lý ARM. Vì Chromebook chạy Chrome OS, một hệ điều hành tốn ít tài nguyên dựa trên trình duyệt web Chrome, các sản phẩm của ARM là một lựa chọn lý tưởng.
Tương lai của máy tính
Nhờ vào quy trình của ARM Holdings mà điện thoại của chúng tôi nhẹ, di động, hiệu suất cao và giá cả phải chăng. Nếu không có những đổi mới trong việc triển khai RISC, không rõ ràng rằng điện toán di động sẽ khả thi như chúng ta nhận ra ngày nay.
Mặc dù làm nên tên tuổi của họ với điện thoại thông minh và máy tính bảng, bộ vi xử lý ARM cũng có sẵn trong các máy tính xách tay giá rẻ như Chromebook. Nếu bạn không quen thuộc với hệ điều hành máy tính để bàn của Google, hãy xem hướng dẫn dành cho người mới bắt đầu sử dụng Chromebook của chúng tôi .
Đăng lại Đăng lại tiếng riu ríu E-mail 5 mẹo để nạp đầy năng lượng cho máy VirtualBox Linux của bạnBạn mệt mỏi với hiệu suất kém do các máy ảo cung cấp? Đây là những gì bạn nên làm để tăng hiệu suất VirtualBox của mình.
Đọc tiếp Chủ đề liên quan- Giải thích về công nghệ
- CPU
- Intel
- Bộ xử lý AMD
- Bộ xử lý máy tính
James là Biên tập viên Hướng dẫn Người mua của MakeUseOf và là một nhà văn tự do giúp mọi người có thể truy cập và sử dụng công nghệ an toàn. Quan tâm đến tính bền vững, du lịch, âm nhạc và sức khỏe tinh thần. BEng ngành Kỹ thuật Cơ khí của Đại học Surrey. Cũng được tìm thấy tại PoTS Jots viết về bệnh mãn tính.
Điểm phát sóng di động là gì và nó hoạt động như thế nàoXem thêm từ James Frew
Theo dõi bản tin của chúng tôi
Tham gia bản tin của chúng tôi để biết các mẹo công nghệ, đánh giá, sách điện tử miễn phí và các ưu đãi độc quyền!
Bấm vào đây để đăng ký