Arquitectura ARM
ARM es una arquitectura RISC (Reduced
Instruction Set Computer=Ordenador con Conjunto Reducido de Instrucciones) de
32 bits y recientemente con la llegada de su versión V8-A también de 64 Bits
desarrollada por ARM Holdings. Se llamó Advanced RISC Machine, y anteriormente
Acorn RISC Machine. La arquitectura ARM es el conjunto de instrucciones de 32 y
64 bits más ampliamente utilizado en unidades producidas. Concebida
originalmente por Acorn Computers para su uso en ordenadores personales, los
primeros productos basados en ARM eran los Acorn Archimedes, lanzados en
1987.
Los procesadores ARM son aproximadamente el
90% de todos los procesadores RISC de 32 bits integrados, cabe hacer mención
que no existe una tabla de equivalencias de rendimiento entre las distintas
tecnologías de procesadores4 y se utilizan generalmente en la electrónica de
consumo, incluyendo PDA, tabletas, teléfonos móviles, Teléfono inteligente,
Relojes inteligentes, videoconsolas portátiles, calculadoras, reproductores
digitales de música y medios (fotos, vídeos, etc.), y periféricos de ordenador
como discos duros y routers.
La arquitectura ARM es licenciable. Esto
significa que el negocio principal de ARM Holdings es la venta de núcleos IP,
estas licencias se utilizan para crear microcontroladores y CPUs basados en
este núcleo. Las empresas que son titulares de licencias ARM actuales o
anteriores incluyen a Alcatel-Lucent, Apple Inc., AppliedMicro, Atmel,
Broadcom, Cirrus Logic, Digital Equipment Corporation, Ember, Energy Micro,
Freescale, Intel (a través de DEC), LG, Marvell Technology Group, Microsemi,
Microsoft, NEC, Nintendo, Nokia, Nuvoton, Nvidia, Sony, MediaTek, NXP (antes
Philips Semiconductors), Oki, ON Semiconductor, Psion, Qualcomm, Samsung,
Sharp, STMicroelectronics, Symbios Logic, Texas Instruments, VLSI Technology,
Yamaha, y ZiiLABS.
Historia
El diseño del ARM comenzó en 1983 como un
proyecto de desarrollo en la empresa Acorn Computers. Sophie Wilson y Steve
Furber lideraban el equipo, cuya meta era, originalmente, el desarrollo de un
procesador avanzado, pero con una arquitectura similar a la del MOS 6502. La
razón era que Acorn tenía una larga línea de ordenadores personales basados en
dicho micro, por lo que tenía sentido desarrollar uno con el que los
desarrolladores se sintieran cómodos.
El equipo terminó el diseño preliminar y
los primeros prototipos del procesador en el año 1985, al que llamaron ARM1. La
primera versión utilizada comercialmente se bautizó como ARM2 y se lanzó en el
año 1986.
La arquitectura del ARM2 posee un bus de
datos de 32 bits y ofrece un espacio de direcciones de 26 bits, junto con 16
registros de 32 bits. Uno de estos registros se utiliza como contador de
programa, aprovechándose sus 4 bits superiores y los 2 inferiores para contener
los flags de estado del procesador.
El ARM2 es probablemente el procesador de 32
bits útil más simple del mundo, ya que posee sólo 30.000 transistores. Su
simplicidad se debe a que no está basado en microcódigo (sistema que suele
ocupar en torno a la cuarta parte de la cantidad total de transistores usados
en un procesador) y a que, como era común en aquella época, no incluye caché.
Gracias a esto, su consumo en energía es bastante bajo, a la vez que ofrece un
mejor rendimiento que un 286. Su sucesor, el ARM3, incluye una pequeña memoria
caché de 4 KB, lo que mejora los accesos a memoria repetitivos.
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