Achtergrond: ARM-processor technologie

22 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. Wat is een processorarchitectuur?
  3. 3. Acorn
  4. 4. ARM2
  5. 5. Licenties
  6. 6. ARMv4 t/m v6
  7. 7. Cortex
  8. 8. Toekomst voor ARM
  9. 9. Software
  10. 10. X86 vs ARM
  11. 11. Conclusie
  12. 22 reacties

ARM2

De ARM2 was een 32-bit processor, met een 32-bit adresbus en zestien 32-bit registers. De processor kon wel slechts 26-bits gebruiken om data te adresseren: hierdoor kon programmacode slechts in 64 Megabyte geheugen geplaatst worden. Je kunt je dat tegenwoordig niet meer voorstellen, maar in die tijd was het geen noemenswaardige beperking: computers hadden hooguit een paar megabyte intern geheugen. De trend was in ieder geval gezet: met slechts 30.000 transistors was de ARM2 de simpelste 32-bit processor ter wereld. Ter vergelijking: Intels eerste 32-bit CPU, de een jaar eerder geïntroduceerde 386DX, besloeg circa 275.000 transistors.

Die beperkte complexiteit was mogelijk dankzij de RISC-opzet, het daardoor kunnen weglaten van microcode (een 'tussentaal' tussen de instructies die een CPU vanuit de software krijgt aangeleverd en de instructies die de processor daadwerkelijk kan uitvoeren) en het volledig achterwege blijven van cachegeheugen. Maar... de ARM2 bleek in ieder geval sneller dan de Intel 286 – al zijn niet alle geleerden het daarover eens – en was bovenal door z'n lage complexiteit bijzonder energiezuinig.

ARM maakte op eigen houtje nog één verbeterde versie van de processor, de ARM3. Met de introductie van deze processor ging voor het eerst de versienummers van de processor cores en de processorarchitectuur uit elkaar lopen. de ARM3 core was immers gebaseerd op dezelfde tweede generatie ARM-architectuur (ARMv2), maar was onder meer voorzien van 4 kB cachegeheugen en werkte op een hogere klokfrequentie (25 MHz).


Apple gingmeewerken aan de ARM-architectuur om een geschikte processor te hebben voor de Newton PDA, een verre voorloper van de iPad.


Apple bemoeienis
Eind jaren 80 ging Acorn een samenwerkingsverband aan met Apple om de derde versie van de ARM-architectuur te ontwikkelen. Apple was zeer geïnteresseerd om mee te werken, omdat het op zoek was naar een zeer zuinige processor voor een project van een zeer mobiele computer. Acorn begon tegelijkertijd in te zien dat de processorarchitectuur nog wel eens belangrijker kon worden dan de eigen lijn computers en verzelfstandigde de bedrijfstak die eraan werke. In 1990 werd het ontwerpteam ondergebracht in het nieuwe bedrijf Advanced RISC Machines Ltd. (met dus wederom ARM als afkorting).

De ARMv3 architectuur waaraan samen met Apple werd gewerkt kreeg onder meer een 32-bit adressering en de mogelijkheid om een floating point coprocessor te verbinden. Op basis van de ARMv3 architectuur werd de ARM6 familie processors gemaakt (wat er met de ARM4 en ARM5 is gebeurd, is niet bekend). De op 20 MHz werkende ARM610 chip werd in 1992 gebruikt voor de Apple Newton PDA – eigenlijk de verre voorloper van de iPad! – en vanaf 1994 voor Acorns eigen computers. De zeer beperkte complexiteit van de chip blijft bewaard: de ARM610 bevat circa 35.000 transistors, zo'n 5.000 meer dan de ARM2.


ARM licenseert haar archtectuur of vaker nog complete implementaties daarvan aan vele chipfabrikanten.

0
*