什么是arm處理器

ARM處理器是基于精簡指令集計算機 (RISC) 架構的中央處理單元 (CPU)系列。ARM代表高級RISC機器。與x86等更熟悉的服務器架構相比，ARM架構代表了一種不同的系統硬件設計方法。

ARM生態系統在過去幾年中不斷涌現，推出了專為云和超大規模計算、電信和邊緣計算以及高性能計算 (HPC) 應用而設計的服務器優化產品和解決方案。

ARM以微計算起家

了解 ARM 架構的用例和應用程序實際上首先要了解ARM 處理器的歷史。

x86 是一種較舊的架構方法，第一個x86 CPU 設計于1978 年推出。那也是在大型、房間大小的大型計算機時代。隨著技術向“微型計算機”(PC) 發展，確定如何配置組件以實現高性能和更小的設計成為了一項挑戰。20 世紀80 年代初，Acorn Computers設計了微型計算機，但他們的芯片設計遇到了性能限制。

大約在同一時間（從 1981 年開始），加州大學伯克利分校的一個項目正在評估計算機芯片的資源使用情況。處理單元具有某些預定義的操作，統稱為指令集。操作系統和程序使用這些指令集來執行自身。伯克利的程序員發現大多數程序只使用指令集的一小部分。如果他們減少預定義指令的數量——去掉復雜且難以實現（且很少使用）的指令——剩下的簡單指令將運行得更快，并在芯片上占用更少的功耗和空間。這稱為精簡指令集計算機（RISC）架構。x86是一種復雜指令集計算機(CISC) 架構。RISC和CISC都被視為指令集架構。

ARM與x86

典型的服務器架構（例如無處不在的x86設計）采用基于帶有可交換組件的主板的模塊化方法。CPU和其他組件（例如顯卡和GPU、內存控制器、存儲或處理核心）針對特定功能進行了優化，并且可以輕松更換或擴展。然而，這種輕松是有代價的；這些硬件組件通常是更加同質化的系統架構，可以讓黑客利用“一次編寫，隨處運行”的漏洞快速破壞和攻擊系統。

基于ARM的處理器采用不同的方法。CPU內核不是將處理單元與其余硬件分開，而是集成電路物理平臺的一部分。其他硬件功能（如外圍組件互連等I/O總線控制器）位于同一物理平臺上，并且所有不同的功能都通過內部總線集成在一起。當這些組件被放置在同一集成電路上時，這稱為片上系統或SOC。

這種適應性和集成性是為給定系統選擇ARM處理器的關鍵動機。沒有像AMD或Intel x86架構處理器那樣單一的ARM處理器制造商。Arm Holdings授權ARM處理器的設計（系列用于不同的專用目的和優化）以及某些性能基準，然后硬件制造商采用這些設計并將其調整到他們的特定設備。

從某種意義上說，問“什么是基于ARM的處理器？” 忽略了基于ARM的處理器的要點。使用基于ARM的處理器代表了不同的系統架構，具有不同的系統性能和連接性底層優先級。

ARM架構有何價值？

盡管 x86在服務器市場上更為常見，但ARM架構是世界上最常見的電子設計。ARM架構幾乎用于所有智能手機設計以及其他小型移動設備和筆記本電腦。

x86芯片旨在優化性能；基于ARM的處理器旨在平衡成本與更小的尺寸、更低的功耗、更低的發熱量、速度以及可能更長的電池壽命。

由于Arm Holdings銷售設計而不是硬件，因此硬件制造商可以根據其特定要求定制微架構，同時保持小尺寸、高性能和能源效率。這既有優點也有缺點，因為這也意味著Linux、Windows 和Android 等操作系統需要支持更廣泛的硬件。使用ARM架構使硬件設計人員能夠更好地控制其設計和性能，并更好地控制其供應鏈。這種控制與性能的結合對于小型消費設備和大規模計算環境都很有吸引力。