Was ist ARM-Architektur?
Die ARM-Architektur bezieht sich auf eine Befehlssatzarchitektur (ISA) des britischen Halbleiterherstellers ARM Holdings, plc. entwickelt. Die Technologie ist am besten für ihre Anwendung auf Prozessoren oder Zentraleinheiten (CPU) mit geringem Stromverbrauch oder hoher Energieeffizienz bekannt. Darüber hinaus basiert es auf dem Konzept des RISC (Reduced Instruction Set Computing). Dies bedeutet, dass eine Optimierung der Prozessorleistung durch Vereinfachung der Anweisungen für eine schnellere Ausführung angestrebt wird. Insbesondere ARM-basierte CPUs setzen auf eine Single-Cycle-Ausführung.
Das englische Computerunternehmen Acorn Computers entwickelte die ARM-Architektur im Oktober 1983, als es das Acorn RISC Machine-Projekt startete, um einen fortschrittlicheren Prozessor für seine geschäftsorientierten Personal Computer (PCs) zu entwickeln. Dies liegt hauptsächlich daran, dass die MOS-Technologie 6502, ein 8-Bit-Prozessor, der für seine vergleichsweise geringen Kosten beliebt ist, zu schwach war, um bestimmte Computerfunktionen wie eine grafikbasierte Benutzeroberfläche zu handhaben.
Der 1987 erschienene Acorn Archimedes war der erste Computer mit einer ARM-basierten CPU. Die zweite Iteration, ARM2, zeichnet sich durch eine bessere Leistung als Intel 80286 oder iAPX 286 aus. Hierbei handelt es sich um einen Prozessor des Halbleiterherstellers Intel Corp., der auf dem IBM Personal Computer AT (IBM PC / AT) von International Business Machines verwendet wird. Der Erfolg der auf ARM basierenden Prozessoren führte 1990 zur Umwandlung des Unternehmens in Advanced RISC Machines Ltd. und 1998 in ARM Holdings.
Die ARM-Architektur umfasst einen orthogonalen Befehlssatz. Obwohl der Begriff orthogonal für etwas verwendet wird, das aus rechten Winkeln besteht, wird er in der Computerterminologie verwendet, um auf ein Datenobjekt - in diesem Fall eine ISA - zu verweisen, das ohne Auswirkungen auf andere funktioniert oder statistisch unabhängig ist. Die ARM-Architektur verwendet 32 Bit. Dies ist die maximale Datengröße, die sie unterstützt. Insbesondere hat jeder Prozessor, der den Befehlssatz verwendet, 16 32-Bit-Register, winzige Speichereinheiten, die einen Hochgeschwindigkeitszugriff auf Daten ermöglichen, anstatt es der CPU zu ermöglichen, diese langsamer von einem anderen Ort abzurufen.
Ironischerweise wurde die ARM-Architektur ursprünglich für PCs entwickelt. Stattdessen dominierte Ende der neunziger Jahre der x86-Befehlssatz, der seine Ursprünge auf Intels 8086 oder iAPX86 zurückführt, den Markt. Daher verfügen IBM PC-kompatible Computer sowie Macintosh-Computer von Apple über x86-CPUs von Unternehmen wie Intel und Advanced Micro Devices (AMD).
In der Zwischenzeit wurde ARM auf kleinere elektronische Geräte umgestellt, die sich ideal für die vereinfachte Ausführung der Technologie und den geringen Stromverbrauch eignen. Bis 2009 enthielten mehr als 90 Prozent aller Mobiltelefone einen ARM-basierten Prozessor. Andere Geräte, die ARM-Architektur für ihre CPUs verwenden, umfassen PDAs (Personal Digital Assistants), tragbare Multimedia-Player und Taschenrechner.