ARM اللحاء A7 المعالج: تحقيقات ومقالات نقدية

ARM Cortex A7 . في هذه المقالة سوف نتحدث عن هندسة المعالج ARM اللحاء A7. منتجات أشباه الموصلات على أساس أنه يمكن العثور عليها في الهواتف الذكية، وأجهزة التوجيه وأجهزة الكمبيوتر اللوحية وغيرها من الأجهزة النقالة، حيث كانت حتى المحتلة مؤخرا على مكانتها الرائدة في هذا القطاع من السوق. الآن يتم استبداله تدريجيا المزيد من الحلول الجديدة والطازجة المعالج.

معلومات موجزة عن ARM شركة

началась в 1990 году, когда она была основана Робином Саксби. بدأ تاريخ شركة ARM في عام 1990، عندما تم تأسيسها من قبل روبن ساكسبي. وكان نفس الأساس لإنشائها بنية المعالجات الجديدة. , то после образования данной компании появилась достойная альтернатива в виде RISC. وقبل ذلك وضع مهيمن في السوق إلى x86 وحدة المعالجة المركزية مشغولة أو CISC، بعد تشكيل الشركة ظهرت كبديل جدير RISC. في الحالة الأولى، تم تخفيض تنفيذ التعليمات البرمجية إلى 4 خطوات:

1. إعداد تعليمات الجهاز.

2. أداء الصغير التحويل.

3. الحصول على تعليمات الصغرى.

4. التنفيذ التدريجي لتعليمات الصغرى.

сновная же идея архитектуры RIS С состояла в том, что обработку программного кода можно свести к 2 этапам: SIC نفس العمارة فكرة RIS تتمثل في حقيقة أن معالجة رمز البرنامج يمكن تلخيصها في 2 مراحل:

1. RISC- инструкций. تعليمات إعداد ريصك.

2. RISC- инструкций. إرشادات المعالجة ريصك.

ак в первом, так и во втором случае есть как плюсы, так и существенные недостатки. آه في الأول وفي الحالة الثانية، هناك مزايا وعيوب كبيرة. RISC ( в том числе и ARM Cortex A7 , представленная 2011 году) — рынок мобильных устройств. فاز إلى x86 بنجاح سوق الكمبيوتر، وRISC (بما في ذلك ARM اللحاء A7، وعرض في 2011) - سوق الأجهزة المحمولة.

قصة العمارة اللحاء A7. الملامح الرئيسية

في أداء "اللحاء A8" كأساس ل"اللحاء A7". وكانت الفكرة الأساسية من المطورين في هذه الحالة أن تضمن لها، لزيادة الإنتاجية وتحسين كبير في كفاءة استخدام الطاقة في حلول المعالجة. . هذا ما حدث في نهاية المطاف، وARM المهندسين الشركة. وكانت ميزة هامة أخرى في هذه الحالة أن هناك فرصة لخلق تقنية وحدة المعالجة المركزية big.LITTLE. وهذا هو، قد تحتوي على رقاقة أشباه الموصلات وحدة الحوسبة 2. وكان الهدف واحد منهم في حل المهام الأكثر بسيطة مع الحد الأدنى من استهلاك الطاقة، وكقاعدة عامة، في هذا الدور، وتنفيذ "اللحاء A7" الأساسية. وقد صمم ثانية لتشغيل البرنامج الأكثر تعقيدا، واستنادا إلى وحدات الحوسبة "اللحاء A15" و "A17 اللحاء". رسميا "اللحاء A7" قدم، كما ذكر في وقت سابق، في عام 2011. حسنا، أول معالج ARM اللحاء A7 شهد في وقت لاحق السنة الضوئية، أي في عام 2012.

تكنولوجيا الإنتاج

في البداية، والمنتجات القائمة على أشباه الموصلات التي تنتجها تكنولوجيا A7 65 عملية نانومتر. الآن هذه التقنية قديمة بشكل يائس. في المستقبل، وكان أفرج عنه جيلين A7 معايير القبول معالجات 40 نانومتر و 32 نانومتر. ولكن الآن أنها أصبحت غير ذي صلة. وقدمت نماذج وحدة المعالجة المركزية الأخيرة على أساس هذه العمارة بالفعل وفقا لأسعار 28 نانومتر، وأنها لا تزال يمكن العثور عليها للبيع. مزيد من التحول إلى العمليات التكنولوجية الجديدة لقواعد جديدة للقبول والهندسة المعمارية القديمة ويتوقع بالكاد يستحق كل هذا العناء. وتحتل رقائق على أساس A7 الآن من قبل معظم قطاع الموازنة من سوق الأجهزة المحمولة والتي تحل محلها تدريجيا الأدوات بالفعل على أساس A53، وهو تقريبا في المعلمات الطاقة نفسها لديها مستوى الأداء العالي.

الهندسة المعمارية الأساسية المعالجات

قد يتم تضمين 1، 2، 4 أو 8 النوى في وحدة المعالجة المركزية على أساس ARM اللحاء A7. خصائص المعالجات في الحالة الأخيرة، تشير إلى أن هيكل الشريحة هي أساسا 2-4 كتلة النواة. 2-3، والمنتجات معالج دخول المستوى على أساس رقائق مع 1 أو 2 ايم وحدات الكمبيوتر. المستوى المتوسط يأخذ الحلول 4 النواة. حسنا، كان قطاع السيارات الفاخرة رقائق 8 الأساسية. يتضمن كل المعالجات الأساسية على أساس هذه العمارة الوحدات التالية:

• лок обработки чисел с плавающей запятой ( FPU). النقطة العائمة B معالجة القفل (FPU).

• مخبأ مستوى 1.

• NEON для оптимизации работы ЦПУ. وحدة NEON لتحسين وحدة المعالجة المركزية.

• ARMv7. وحدة الحوسبة مع ARMv7.

وكانت هناك أيضا العناصر المشتركة التالية لكل نواة في وحدة المعالجة المركزية:

• ذاكرة التخزين المؤقت L2.

• وحدة التحكم نوى CoreSight.

• حافلة إدارة البيانات تحكم AMBA مع بت 128 بت.

ممكن تردد

قد تختلف الحد الأقصى لقيمة تردد على مدار الساعة نظرا للبنية المعالجات الدقيقة من 600 ميغاهرتز إلى 3 جيجاهرتز. لاحظ أيضا أن هذه المعلمة التي تحدد الحد الأقصى للتأثير على أداء التغييرات في نظام الكمبيوتر. حيث يؤثر على وتيرة مباشرة ثلاثة عوامل:

• مشكلة صعوبة حلها.

• درجة برامج التحسين لخاصية تعدد.

• القيمة الحالية لدرجة الحرارة رقاقة أشباه الموصلات.

وكمثال على ذلك فإننا نعتبر رقاقة MT6582 عملية الخوارزمية، والتي تقوم على A7، ويشمل أربع وحدات حسابية التي تغييرات التردد من 600 ميغاهرتز إلى 1.3 غيغاهرتز. في وضع السكون، فمن لديه وحدة المعالجة قد تكون فقط واحد فقط وحدة الحوسبة، وأنه يعمل على أدنى تردد ممكن من 600 ميغاهرتز. حالة مماثلة في حالة حيث سيتم إطلاق تطبيق بسيط على الأداة النقالة. ولكن عندما تظهر قائمة المهام لعبة بمصادرها مع الأمثل لخاصية تعدد، وسوف تتحول تلقائيا إلى العمل من كل 4 من وحدة المعالجة متاحة على تردد 1.3 غيغاهرتز. حيث أن معظم الساخن الأساسية التدفئة وحدة المعالجة المركزية سوف يقلل من تردد أو حتى مغلقا. من ناحية، ويوفر هذا النهج energoeffektivnst، والآخر - رقاقة مستوى مقبول من الأداء.

الذاكرة المؤقتة

مستوى ذاكرة التخزين المؤقت فقط 2 المنصوص عليها في ARM اللحاء A7. خصائص رقاقة أشباه الموصلات، في المقابل، تشير إلى أن المستوى الأول ينقسم إلى إلزامية 2 متساويين. должна хранить данные, а другая — инструкции. واحد منهم هو لتخزين البيانات، والآخر - التعليمات. азмер кеша на 1-ом уровне по спецификациям может быть равен 64 Кб. قد يكون ملخص ص الأبعاد مخبأ مواصفات مستوى 1ST يساوي 64 كيلو بايت. ونتيجة لذلك، نحصل على 32 KB للبيانات و32 KB لرمز. е ть от конкретной модели ЦПУ. ومستوى مخبأ 2 في هذه الحالة سيكون تعتمد على نماذج CPU البريد معينة. أصغر كمية يمكن أن يكون 0 MB (أي غائب) وأكبر - 4MB.

ذاكرة الوصول العشوائي وحدة تحكم. معالمه

تم تجهيز المدمج في ذاكرة الوصول العشوائي وحدة تحكم مع أي معالج ARM اللحاء A7. خصائص وتشير الخطة الفنية التي تم تصميمها للعمل جنبا إلى جنب مع معيار RAM LPDDR3. الموصى بها عملية الذاكرة تردد في هذه الحالة تساوي 1066 ميغاهرتز و 1333 ميغاهرتز. الحد الأقصى لحجم ذاكرة الوصول العشوائي، والتي يمكن رؤيتها على أرض الواقع، لنموذج معين من الشريحة 2 GB.

الرسومات المتكاملة

كما هو متوقع، فإن الأجهزة المعالج البيانات لديها الفرعي الرسومات المتكاملة. рекомендует использовать в сочетании с этим ЦПУ графическую карту собственной разработки Mali - 400MP2 . يوصي ARM شركة الإنتاج التي تستخدمها بالتزامن مع بطاقة الرسومات وحدة المعالجة المركزية تنمية مالي الخاصة - 400MP2. ولكن أداءها في معظم الأحيان لا يكفي لإطلاق العنان للإمكانيات أجهزة المعالج. لذلك رقائق المطورين تستخدم بالاقتران مع بطاقة رقاقة أكثر كفاءة، على سبيل المثال، VR6200 الطاقة.

ميزات البرنامج

ويهدف ثلاثة أنواع من أنظمة التشغيل على معالجات ARM:

• от поискового гиганта Google. الروبوت من عملاق البحث جوجل.

• от APPLE. دائرة الرقابة الداخلية من التفاح.

• от «Майкрософт». ويندوز موبايل من "مايكروسوفت".

كل شيء آخر هو برنامج نظام لم تتلق بعد توزيع واسع النطاق. أكبر حصة في السوق من مثل هذه البرامج ليس من الصعب تخمين، فإنه يأخذ الروبوت. هذا النظام لديه واجهة الجهاز بسيطة وبديهية، وبناء على ذلك هي المستوى الأولي للغاية ويمكن الوصول إليها جدا. قبل إلى الإصدار 4.4 شاملة، كان 32 بت، ومع 5.0 الآن يدعم حوسبة 64 بت. , в том числе и ARM Cortex A7. نظام التشغيل هذا يعمل بنجاح في أي بنية CPU الأسرة RISC، بما في ذلك ARM اللحاء A7. القائمة الهندسية - هي ميزة هامة أخرى من برنامج النظام. مع ذلك يمكنك إعادة تكوين بشكل كبير ملامح OS. الوصول إلى هذه القائمة نفسها يمكن الوصول إليها باستخدام رمز أن وحدة المعالجة المركزية لكل نموذج فريد من نوعه.

ميزة أخرى هامة هي نظام التشغيل لينكس - تركيب جميع التحديثات الممكنة تلقائيا. لذلك، تظهر حتى الفرص الجديدة على ARM عائلة رقاقة اللحاء A7. الثابتة يمكن إضافتها. ويهدف النظام الثاني في الأدوات الشركات ابل. هذه الأجهزة تشغل عموما قسط - شريحة ولديهم مستويات كل من الأداء والتكلفة. пока не получила большого распространения. لم تتلق أحدث نظام التشغيل ويندوز موبايل وجهه بعد توزيع واسع النطاق. الأجهزة القائمة على ذلك هو، في أي جزء من الأدوات المحمولة، ولكن أن كمية صغيرة من تطبيق البرنامج في هذه الحالة هي العامل المحدد لانتشارها.

معالج النماذج

أكثر المتاحة والأقل إنتاجية في هذه الحالة هي رقائق 1 النواة. الأكثر انتشارا بينهم MT6571 الواردة من مكتبة الشركة. في خطوة هي فوق ثنائي CPU ARM اللحاء A7 ثنائي النواة. وكمثال على ذلك، MT6572 من كل من نفس الشركة المصنعة. على قدر أكبر من الأداء توفير رباعية النواة ARM اللحاء A7. الشريحة الأكثر شعبية من هذه العائلة هو MT6582، والتي حتى الآن يمكن العثور عليها في الأدوات المحمولة، المستوى الأولي. حسنا، شريطة أعلى مستوى من الأداء وحدات المعالجة المركزية 8 الأساسية، التي تنتمي إلى 6595 طن متري.

آفاق لمزيد من التطوير

لا يزال بإمكانك الاطلاع على رفوف المتاجر الأجهزة النقالة والتي تقوم على وحدة معالجة أشباه الموصلات على أساس 4X ARM اللحاء A7. هذا MT6580، MT6582 و "أنف العجل 200". كل من هذه الرقائق تتضمن أربعة وحدة الحوسبة ولها كفاءة الطاقة ممتازة. أيضا في هذه الحالة، وتكلفة جدا، متواضعة جدا. ولكن لا يزال أفضل الأوقات هي بنية المعالج قد انتهت. وتراجعت مبيعات الذروة من المنتجات القائمة عليها ل2013-2014، عندما السوق لالأدوات المحمولة لديها عمليا أي بديل. وفي هذه الحالة نحن نتحدث عن ميزانية كجهاز مع 1 أو 2 وحدات الكمبيوتر والأدوات الرئيسي مع وحدة المعالجة المركزية 8 الأساسية. في هذه اللحظة، فإنه يزيح تدريجيا في السوق "اللحاء A53"، التي هي في جوهرها تعديل إصدار 64 بت من A7. في هذه الحالة، فإن المزايا الرئيسية لسابقتها، والحفاظ على ذلك تماما، والمستقبل هو بالتأكيد وراء ذلك.

رأي الخبراء والمستخدمين. استعراض حقيقية من رقائق تعتمد على هذه العمارة. نقاط القوة والضعف

وبطبيعة الحال، كان حدثا هاما بالنسبة للعالم الأجهزة النقالة ظهور العمارة المعالج الأجهزة ARM اللحاء A7. وخير دليل على ذلك هو أن الأجهزة القائمة على أنها باعت بنجاح أكثر من 5 سنوات. وبطبيعة الحال، الآن قدرة وحدة المعالجة المركزية على أساس A7 بالفعل لا تكفي حتى لمهام من المستوى المتوسط، ولكن الرمز الأكثر بسيطة على هذه الرقائق وظائفها بنجاح اليوم. وتشمل قائمة مثل هذه البرامج الفيديو، والاستماع إلى الصوت، وقراءة الكتب، وتصفح الانترنت، وحتى اللعب الأكثر بسيطة، في هذه الحالة لتشغيل بدون أي مشاكل. وعلى هذا، والتركيز على بوابات الموضعية الرائدة مخصصة لالأدوات المحمولة وdevaysa كما أبرز الخبراء من هذه الخطة، وكذلك المستخدمين العاديين. مفتاح ناقص A7 - هو عدم وجود دعم حوسبة 64 بت. ولكن أهم مزايا تشمل مزيج مثالي من كفاءة استخدام الطاقة والأداء.

النتائج

это целая эпоха в мире мобильных устройств. بطبيعة الحال، فإن بنية ARM اللحاء A7 - عصر كله في عالم الأجهزة النقالة. وكان مع ظهور الأجهزة المحمولة التي أصبحت متاحة ومنتجة تماما. ومجرد حقيقة أن لديها أكثر من 5 سنوات بيعها بنجاح دليل آخر. ولكن إذا كانت الأدوات الأولى عند قاعدته في القطاعات المتوسطة وقسط من السوق، والآن بالنسبة لهم لم يكن سوى فئة الميزانية. هذه العمارة قديمة وتختفي تدريجيا.