Ushbu maqolada ARM Cortex A7 protsessor arxitekturasi muhokama qilinadi. Unga asoslangan yarimo'tkazgichli mahsulotlarni smartfonlar, marshrutizatorlar, planshet kompyuterlar va boshqa mobil qurilmalarda topish mumkin, u yaqin vaqtgacha ushbu bozor segmentida etakchi mavqega ega edi. Endi u asta-sekin yangi va yangi protsessor yechimlari bilan almashtirilmoqda.
ARM haqida qisqacha ma'lumot
ARM tarixi 1990 yilda Robin Saksbi tomonidan asos solingandan boshlangan. Uni yaratish uchun yangi mikroprotsessor arxitekturasi asos bo'ldi. Agar bungacha protsessor bozorida dominant mavqeni x86 yoki CISC egallagan bo'lsa, bu kompaniya tashkil etilgandan so'ng RISC ko'rinishida munosib alternativa paydo bo'ldi. Birinchi holda, dastur kodining bajarilishi 4 bosqichga qisqartirildi:
- Mashina koʻrsatmalarini oling.
- Mikrokod konvertatsiyasi amalga oshirilmoqda.
- Mikrokoʻrsatmalar olinmoqda.
- Mikroko'rsatmalarning bosqichma-bosqich bajarilishi.
RISS arxitekturasining asosiy gʻoyasi shundan iborat ediki, dastur kodini qayta ishlash 2 bosqichga qisqartirilishi mumkin:
- RISC koʻrsatmalarini oling.
-
RISC koʻrsatmalari qayta ishlanmoqda.
Birinchi va ikkinchi holatda ham ortiqcha, ham muhim kamchiliklar mavjud. x86 kompyuter bozorini, RISC (jumladan, 2011 yilda taqdim etilgan ARM Cortex A7) mobil qurilmalar bozorini muvaffaqiyatli zabt etdi.
Cortex A7 arxitekturasining paydo bo'lish tarixi. Asosiy xususiyatlar
Cortex A8 Cortex A7 uchun asos bo'lib xizmat qildi. Bu holda ishlab chiquvchilarning asosiy g'oyasi protsessor yechimining unumdorligini oshirish va energiya samaradorligini sezilarli darajada oshirish edi. Bu oxir-oqibat ARM muhandislari bilan sodir bo'ldi. Bu holatda yana bir muhim xususiyat, big. LITTLE texnologiyasi bilan protsessor yaratish mumkin bo'ldi. Ya'ni, yarimo'tkazgich kristali 2 ta hisoblash modulini o'z ichiga olishi mumkin. Ulardan biri minimal quvvat sarfi bilan eng oddiy vazifalarni hal qilishga qaratilgan edi va qoida tariqasida, Cortex A7 yadrolari bu rolda harakat qildi. Ikkinchisi eng murakkab dasturiy ta'minotni ishlatish uchun mo'ljallangan va Cortex A15 yoki Cortex A17 hisoblash birliklariga asoslangan edi. Rasmiy ravishda "Cortex A7" yuqorida aytib o'tilganidek, 2011 yilda taqdim etilgan. Xo'sh, birinchi ARM Cortex A7 protsessori bir yildan so'ng, ya'ni 2012 yilda chiqarilgan.
Ishlab chiqarish texnologiyasi
DastlabA7 asosidagi yarimo'tkazgichli mahsulotlar 65 nm texnologik standartlarga muvofiq ishlab chiqarilgan. Endi bu texnologiya umidsiz ravishda eskirgan. Keyinchalik, 40 nm va 32 nm bardoshlik standartlariga muvofiq A7 protsessorlarining yana ikkita avlodi chiqarildi. Ammo endi ular ahamiyatsiz bo'lib qoldi. Ushbu arxitekturaga asoslangan so'nggi CPU modellari allaqachon 28 nm standartlariga muvofiq ishlab chiqarilgan va ularni hali ham sotuvda topish mumkin. Yangi bardoshlik standartlari va eskirgan arxitektura bilan yangi texnologik jarayonlarga keyingi o'tishni kutish qiyin. A7 asosidagi chiplar hozirda mobil qurilmalar bozorining eng byudjetli segmentini egallab turibdi va ular asta-sekin A53 asosidagi gadjetlar bilan almashtirilmoqda, ular energiya samaradorligi deyarli bir xil parametrlarga ega, unumdorlik darajasi yuqori.
Mikroprotsessor yadrosi arxitekturasi
1, 2, 4 yoki 8 yadrolar ARM Cortex A7 asosidagi protsessorning bir qismi boʻlishi mumkin. Ikkinchi holatda protsessorlarning xarakteristikalari shuni ko'rsatadiki, chip asosan 4 yadroli 2 ta klasterdan iborat. 2-3 yil davomida boshlang'ich darajadagi protsessor mahsulotlari 1 yoki 2 hisoblash modulli chiplarga asoslangan edi. O'rta darajani 4 yadroli echimlar egallagan. Xo'sh, premium segment 8 yadroli chiplarning orqasida edi. Ushbu arxitekturaga asoslangan har bir mikroprotsessor yadrosi quyidagi modullarni o'z ichiga oladi:
- Suzuvchi nuqta birligi (FPU).
- Naqd pul darajasi 1.
- CPU optimallashtirish uchun NEON bloki.
- ARMv7 hisoblash moduli.
Quyidagi umumiy holatlar ham bor ediprotsessorning barcha yadrolari uchun komponentlar:
- Naqd pul L2.
- CoreSight asosiy boshqaruv bloki.
-
128 bit sig'imli AMBA ma'lumotlar shinasi kontrolleri.
Imumkin chastotalar
Ushbu mikroprotsessor arxitekturasi uchun maksimal soat chastotasi 600 MGts dan 3 GGts gacha o'zgarishi mumkin. Shuni ham ta'kidlash kerakki, hisoblash tizimining ishlashiga maksimal ta'sirni ko'rsatadigan ushbu parametr o'zgaradi. Bundan tashqari, chastotaga birdaniga uchta omil ta'sir qiladi:
- Yechilayotgan muammoning murakkablik darajasi.
- Koʻp oqim uchun dasturiy taʼminotni optimallashtirish darajasi.
- Yarimo'tkazgich kristall haroratining joriy qiymati.
Misol sifatida, MT6582 chipining algoritmini ko'rib chiqaylik, u A7 asosida yaratilgan va chastotasi 600 MGts dan 1,3 GGts gacha o'zgarib turadigan 4 ta hisoblash blokini o'z ichiga oladi. Bo'sh rejimda ushbu protsessor qurilmasi faqat bitta hisoblash blokiga ega bo'lishi mumkin va u 600 MGts mumkin bo'lgan eng past chastotada ishlaydi. Mobil gadjetda oddiy dastur ishga tushirilganda ham xuddi shunday holat yuzaga keladi. Ammo vazifalar ro'yxatida ko'p ish zarralarini optimallashtirish bilan resurs talab qiladigan o'yinchoq paydo bo'lganda, 1,3 gigagertsli chastotada dastur kodini qayta ishlashning barcha 4 bloki avtomatik ravishda ishlay boshlaydi. CPU qizib ketganda, eng issiq yadrolar chastota qiymatini yoki hatto pasaytiradio'chirib qo'yish. Bir tomondan, bu yondashuv energiya samaradorligini ta'minlaydi, ikkinchi tomondan, chipning maqbul ishlashini ta'minlaydi.
Kesh
ARM Cortex A7-da faqat 2 ta kesh darajasi taqdim etilgan. Yarimo'tkazgich kristalining xarakteristikalari, o'z navbatida, birinchi darajaning majburiy ravishda 2 ta teng yarmiga bo'linganligini ko'rsatadi. Ulardan biri ma'lumotlarni saqlashi kerak, ikkinchisi - ko'rsatmalar. Xususiyatlar bo'yicha 1-darajali keshning umumiy hajmi 64 KB ga teng bo'lishi mumkin. Natijada biz ma'lumotlar uchun 32 KB va kod uchun 32 KB olamiz.2-darajali kesh bu holda ma'lum CPU modeliga bog'liq bo'ladi. Uning eng kichik hajmi 0 MB (ya'ni yo'q) va eng kattasi - 4 MB ga teng bo'lishi mumkin.
RAM boshqaruvchisi. Xususiyatlar
Oʻrnatilgan RAM kontrolleri har qanday ARM Cortex A7 protsessorlari bilan birga keladi. Texnik rejaning xarakteristikalari shuni ko'rsatadiki, u LPDDR3 operativ xotirasi bilan birgalikda ishlashga qaratilgan. Bu holda RAMning tavsiya etilgan ish chastotalari 1066 MGts yoki 1333 MGts. Ushbu chip modeli uchun amalda topilishi mumkin bo'lgan maksimal operativ xotira hajmi 2 GB.
Integratsiyalashgan grafika
Kutilganidek, bu mikroprotsessorli qurilmalar oʻrnatilgan grafik quyi tizimiga ega. ARM ushbu protsessor bilan o'zining Mali-400MP2 grafik kartasidan foydalanishni tavsiya qiladi. Ammo uning ishlashi ko'pincha potentsialni ochish uchun etarli emasmikroprotsessorli qurilma. Shuning uchun chip dizaynerlari ushbu chip bilan birgalikda samaraliroq adapterlardan foydalanadilar, masalan, Power VR6200.
Dasturiy ta'minot xususiyatlari
Uch turdagi operatsion tizimlar ARM protsessorlariga moʻljallangan:
- Android qidiruv giganti Google.
- APPLE tomonidan iOS.
- Microsoft tomonidan Windows Mobile.
Boshqa barcha tizim dasturlari hali koʻp tarqatilmagan. Bunday dasturiy ta'minotning eng katta bozor ulushini, siz taxmin qilganingizdek, Android egallaydi. Ushbu tizim oddiy va intuitiv interfeysga ega va unga asoslangan kirish darajasidagi qurilmalar juda va juda hamyonbop. 4.4 inklyuziv versiyasigacha u 32 bitli edi va 5.0 dan boshlab u 64 bitli hisoblarni qo'llab-quvvatlay boshladi. Ushbu OT har qanday RISC protsessorlari oilasida, shu jumladan ARM Cortex A7 da muvaffaqiyatli ishlaydi. Muhandislik menyusi ushbu tizim dasturiy ta'minotining yana bir muhim xususiyatidir. Uning yordami bilan siz OS imkoniyatlarini sezilarli darajada qayta sozlashingiz mumkin. Ushbu menyuga kirishni har bir CPU modeli uchun individual kod yordamida olish mumkin.
Ushbu OTning yana bir muhim xususiyati barcha mumkin boʻlgan yangilanishlarni avtomatik ravishda oʻrnatishdir. Shu sababli, ARM Cortex A7 oilasining chiplarida hatto yangi xususiyatlar paydo bo'lishi mumkin. Mikrodastur ularni qo'shishi mumkin. Ikkinchi tizim APPLE mobil gadjetlariga qaratilgan. Bunday qurilmalar asosan premium segmentni egallaydi va mos keladigan ishlash va narx darajalariga ega. Windows Mobile oldida so'nggi OS hali olinmagankatta tarqatish. Mobil gadjetlarning har qanday segmentida unga asoslangan qurilmalar mavjud, ammo bu holda amaliy dasturlarning oz miqdori uni tarqatishda to'sqinlik qiladi.
Protsessor modellari
Bu holatda eng hamyonbop va unumsizlari 1 yadroli chiplardir. Ular orasida eng keng tarqalgani MediaTek-dan MT6571 edi. ARM Cortex A7 Dual Core protsessorlari yuqori pog'onada. Masalan, xuddi shu ishlab chiqaruvchidan MT6572. Quad Core ARM Cortex A7 tomonidan yanada yuqori darajadagi ishlash ta'minlandi. Ushbu oilaning eng mashhur chipi MT6582 bo'lib, uni endi hatto boshlang'ich darajadagi mobil gadjetlarda ham topish mumkin. Eng yuqori unumdorlik darajasi MT6595 tegishli boʻlgan 8 yadroli markaziy protsessorlar tomonidan taʼminlandi.
Keyingi rivojlanish istiqbollari
Hozirgacha doʻkon peshtaxtalarida 4X ARM Cortex A7 asosidagi yarimoʻtkazgichli protsessorli qurilmaga asoslangan mobil qurilmalarni topishingiz mumkin. Bular MT6580, MT6582 va Snapdragon 200. Ushbu chiplarning barchasi 4 ta hisoblash blokini o'z ichiga oladi va energiya samaradorligining ajoyib darajasiga ega. Bundan tashqari, bu holda xarajat juda va juda kamtar. Ammo shunga qaramay, ushbu mikroprotsessor arxitekturasining eng yaxshi vaqtlari ortda qoldi. Unga asoslangan mahsulotlarni sotish cho'qqisi 2013-2014 yillarga to'g'ri keldi, o'shanda uning mobil gadjetlar bozorida deyarli muqobilligi yo'q edi. Bundan tashqari, bu holda biz 1 yoki 2 ta byudjet qurilmalari haqida gapiramizhisoblash modullari va 8 yadroli protsessorga ega flagman gadjetlar bilan. Ayni paytda u Cortex A53 tomonidan bozordan asta-sekin chiqarib yuborilmoqda, bu aslida A7 ning o'zgartirilgan 64-bitli versiyasidir. Shu bilan birga, u o'zidan oldingisining asosiy afzalliklarini to'liq va to'liq saqlab qoldi va kelajak albatta uniki.
Mutaxassislar va foydalanuvchilarning fikri. Ushbu arxitektura asosida chiplar haqida haqiqiy sharhlar. Kuchli va zaif tomonlari
Albatta, mikroprotsessorli qurilmalarning ARM Cortex A7 arxitekturasining paydo boʻlishi mobil qurilmalar olami uchun muhim voqea boʻldi. Buning eng yaxshi isboti shundaki, unga asoslangan qurilmalar 5 yildan ortiq muvaffaqiyatli sotilmoqda. Albatta, endi A7-ga asoslangan protsessorning imkoniyatlari hatto o'rta darajadagi vazifalarni hal qilish uchun ham etarli emas, ammo bunday chiplardagi eng oddiy dastur kodi hali ham muvaffaqiyatli ishlaydi. Bunday dasturiy ta'minotlar ro'yxatiga videoni ijro etish, audio yozuvlarni tinglash, kitoblarni o'qish, Internetda kezish kiradi va bu holda hatto eng oddiy o'yinchoqlar ham muammosiz boshlanadi. Mobil gadjetlar va qurilmalarga bag'ishlangan yetakchi tematik portallar aynan shu turdagi yetakchi mutaxassislarga ham, oddiy foydalanuvchilarga ham e'tibor qaratadi. A7 ning asosiy kamchiliklari 64-bitli hisoblashni qo'llab-quvvatlamaslikdir. Uning asosiy afzalliklari energiya samaradorligi va unumdorlikning mukammal kombinatsiyasini o'z ichiga oladi.
Natijalar
Albatta, ARM Cortex A7 arxitekturasi bir butundirmobil qurilmalar dunyosidagi davr. Uning paydo bo'lishi bilan mobil qurilmalar hamyonbop va ancha samarali bo'ldi. Va uning 5 yildan ortiq muvaffaqiyatli sotilishi buning yana bir tasdig'idir. Ammo agar dastlab unga asoslangan gadjetlar bozorning o'rta va premium segmentlarini egallagan bo'lsa, endi ular faqat byudjet sinfida qolmoqda. Bu arxitektura eskirgan va asta-sekin o‘tmishga aylanib bormoqda.
