Makala haya yatajadili usanifu wa kichakataji cha ARM Cortex A7. Bidhaa za semiconductor kulingana na hilo zinaweza kupatikana katika simu mahiri, ruta, Kompyuta kibao na vifaa vingine vya rununu, ambapo hadi hivi karibuni ilichukua nafasi ya kuongoza katika sehemu hii ya soko. Sasa inabadilishwa pole pole na suluhu mpya na mpya zaidi za kichakataji.
Maelezo mafupi kuhusu ARM
Historia ya ARM ilianza mwaka wa 1990 ilipoanzishwa na Robin Saxby. Msingi wa uumbaji wake ulikuwa usanifu mpya wa microprocessor. Ikiwa kabla ya hapo nafasi kubwa katika soko la CPU ilichukuliwa na x86 au CISC, basi baada ya kuundwa kwa kampuni hii, mbadala inayofaa ilionekana kwa namna ya RISC. Katika kesi ya kwanza, utekelezaji wa msimbo wa programu ulipunguzwa hadi hatua 4:
- Pata maagizo ya mashine.
- Inatekeleza ubadilishaji wa msimbo mdogo.
- Kupata maelekezo madogo.
- Utekelezaji wa hatua kwa hatua wa maagizo madogo.
Wazo kuu la usanifu wa RISС lilikuwa kwamba uchakataji wa msimbo wa programu unaweza kupunguzwa hadi hatua 2:
- Pata maagizo ya RISC.
- Inachakata maagizo ya RISC.
Katika kesi ya kwanza na ya pili kuna pluses na vikwazo muhimu. x86 ilishinda soko la kompyuta kwa mafanikio, na RISC (pamoja na ARM Cortex A7, iliyoanzishwa mwaka wa 2011) - soko la vifaa vya rununu.
Historia ya mwonekano wa usanifu wa Cortex A7. Sifa Muhimu
Cortex A8 ilitumika kama msingi wa Cortex A7. Wazo kuu la watengenezaji katika kesi hii lilikuwa kuongeza utendaji na kuboresha kwa kiasi kikubwa ufanisi wa nishati ya suluhisho la processor. Hiki ndicho kilichotokea kwa wahandisi katika ARM. Kipengele kingine muhimu katika kesi hii ilikuwa inawezekana kuunda CPU na teknolojia kubwa. LITTLE. Hiyo ni, kioo cha semiconductor kinaweza kujumuisha moduli 2 za kompyuta. Mojawapo ilikuwa na lengo la kutatua kazi rahisi zaidi na matumizi madogo ya nguvu, na, kama sheria, cores za Cortex A7 zilifanya kazi katika jukumu hili. Ya pili iliundwa ili kuendesha programu ngumu zaidi na ilitokana na vitengo vya kompyuta vya Cortex A15 au Cortex A17. Rasmi, "Cortex A7" iliwasilishwa, kama ilivyoonyeshwa hapo awali, mnamo 2011. Kweli, kichakataji cha kwanza cha ARM Cortex A7 kilitolewa mwaka mmoja baadaye, yaani, mwaka wa 2012.
Teknolojia ya utayarishaji
Hapo awalibidhaa za semiconductor kulingana na A7 zilitolewa kulingana na viwango vya teknolojia ya 65 nm. Sasa teknolojia hii imepitwa na wakati. Baadaye, vizazi viwili zaidi vya wasindikaji wa A7 vilitolewa kulingana na viwango vya uvumilivu vya 40 nm na 32 nm. Lakini sasa wamekuwa hawana umuhimu. Mifano ya hivi karibuni ya CPU kulingana na usanifu huu tayari imetengenezwa kulingana na viwango vya 28 nm, na ni wao ambao bado wanaweza kupatikana kwa kuuza. Mpito zaidi kwa michakato mipya ya kiteknolojia yenye viwango vipya vya uvumilivu na usanifu uliopitwa na wakati ni vigumu kutarajiwa. Chips kulingana na A7 sasa zinachukua sehemu ya bajeti zaidi ya soko la vifaa vya rununu na badala yake zinabadilishwa na vifaa kulingana na A53, ambavyo, kwa takriban vigezo sawa vya ufanisi wa nishati, vina kiwango cha juu cha utendakazi.
Usanifu wa msingi wa microprocessor
1, 2, 4 au 8 Cores zinaweza kuwa sehemu ya ARM Cortex A7 msingi CPU. Tabia za wasindikaji katika kesi ya mwisho zinaonyesha kuwa chip ina vikundi 2 vya cores 4. Kwa miaka 2-3, bidhaa za kichakataji za kiwango cha kuingia zilitegemea chips zilizo na moduli 1 au 2 za kompyuta. Kiwango cha kati kilichukuliwa na suluhisho 4-msingi. Kweli, sehemu ya malipo ilikuwa nyuma ya chips 8-msingi. Kila msingi wa microprocessor kulingana na usanifu huu ulijumuisha moduli zifuatazo:
- Kitengo cha Pointi ya Kuelea (FPU).
- Kiwango cha pesa taslimu 1.
- Kizuizi NEON kwa uboreshaji wa CPU.
- ARMv7 sehemu ya kukokotoa.
Pia kulikuwa na mambo yafuatayo ya kawaidavipengele vya viini vyote kwenye CPU:
- Pesa L2.
- Kitengo cha kudhibiti msingi chaCoreSight.
- kidhibiti basi cha data cha AMBA chenye ujazo wa biti 128.
masafa yanayowezekana
Marudio ya juu zaidi ya saa kwa usanifu huu wa kichakataji kidogo yanaweza kutofautiana kutoka 600 MHz hadi 3 GHz. Inapaswa pia kuzingatiwa kuwa parameter hii, ambayo inaonyesha athari kubwa juu ya utendaji wa mfumo wa kompyuta, inatofautiana. Zaidi ya hayo, marudio huathiriwa na mambo matatu kwa wakati mmoja:
- Kiwango cha utata wa tatizo linalotatuliwa.
- Shahada ya uboreshaji wa programu kwa ajili ya usomaji mwingi.
- Thamani ya sasa ya halijoto ya fuwele ya semicondukta.
Kwa mfano, zingatia algoriti ya chipu ya MT6582, ambayo inategemea A7 na inajumuisha vitengo 4 vya kompyuta, ambavyo marudio yake hutofautiana kutoka 600 MHz hadi 1.3 GHz. Katika hali ya uvivu, kifaa hiki cha processor kinaweza kuwa na kitengo kimoja tu cha hesabu, na inafanya kazi kwa mzunguko wa chini kabisa wa 600 MHz. Hali kama hiyo itatokea wakati programu rahisi itazinduliwa kwenye kifaa cha rununu. Lakini wakati toy inayotumia rasilimali nyingi na uboreshaji wa usomaji mwingi inaonekana kwenye orodha ya kazi, vizuizi vyote 4 vya usindikaji wa nambari ya programu kwa mzunguko wa 1.3 GHz vitaanza kufanya kazi kiatomati. CPU inapopata joto, chembe za moto zaidi zitapunguza thamani ya marudio au hatakuzima. Kwa upande mmoja, mbinu hii hutoa ufanisi wa nishati, na kwa upande mwingine, kiwango kinachokubalika cha utendakazi wa chip.
Kache
Viwango 2 pekee vya akiba vinatolewa katika ARM Cortex A7. Tabia za kioo cha semiconductor, kwa upande wake, zinaonyesha kwamba ngazi ya kwanza ni lazima kugawanywa katika nusu 2 sawa. Mmoja wao anapaswa kuhifadhi data, na nyingine - maagizo. Saizi ya jumla ya kashe katika kiwango cha 1 kulingana na vipimo inaweza kuwa sawa na 64 KB. Kwa hivyo, tunapata KB 32 kwa data na KB 32 kwa msimbo. Akiba ya kiwango cha 2 katika kesi hii itategemea muundo maalum wa CPU. Kiasi chake kidogo kinaweza kuwa sawa na MB 0 (yaani, haipo), na kubwa zaidi - 4 MB.
Kidhibiti cha RAM. Vipengele
Kidhibiti cha RAM kilichojengewa ndani huja na kichakataji chochote cha ARM Cortex A7. Tabia za mpango wa kiufundi zinaonyesha kuwa inalenga kufanya kazi kwa kushirikiana na LPDDR3 RAM. Mzunguko wa uendeshaji uliopendekezwa wa RAM katika kesi hii ni 1066 MHz au 1333 MHz. Saizi ya juu ya RAM inayoweza kupatikana katika muundo wa chip hii ni GB 2.
Michoro Iliyounganishwa
Kama inavyotarajiwa, vifaa hivi vya kichakataji mikrosi vina mfumo mdogo wa michoro uliojumuishwa. ARM inapendekeza matumizi ya kadi yake ya picha ya Mali-400MP2 na CPU hii. Lakini utendaji wake mara nyingi haitoshi kufungua uwezokifaa cha microprocessor. Kwa hivyo, wabuni wa chip hutumia adapta bora zaidi pamoja na chip hii, kwa mfano, Power VR6200.
Sifa za Programu
Aina tatu za mifumo ya uendeshaji inalenga vichakataji vya ARM:
- Android kutoka kwa kampuni kubwa ya utafutaji ya Google.
- iOS na APPLE.
- Windows Mobile na Microsoft.
Programu nyingine zote za mfumo bado hazijapokea usambazaji mwingi. Sehemu kubwa zaidi ya soko la programu kama hizo, kama unavyoweza kudhani, inamilikiwa na Android. Mfumo huu una kiolesura rahisi na angavu na vifaa vya ngazi ya kuingia kulingana na ni sana, nafuu sana. Hadi toleo la 4.4 linajumuisha, ilikuwa 32-bit, na tangu 5.0 ilianza kuunga mkono mahesabu ya 64-bit. Mfumo huu wa Uendeshaji unatumia kwa ufanisi familia yoyote ya RISC CPU, ikijumuisha ARM Cortex A7. Menyu ya uhandisi ni kipengele kingine muhimu cha programu hii ya mfumo. Kwa msaada wake, unaweza kurekebisha kwa kiasi kikubwa uwezo wa OS. Ufikiaji wa menyu hii unaweza kupatikana kwa kutumia msimbo ambao ni wa kipekee kwa kila modeli ya CPU.
Kipengele kingine muhimu cha Mfumo huu wa Uendeshaji ni usakinishaji wa masasisho yote yanayowezekana kiotomatiki. Kwa hiyo, hata vipengele vipya vinaweza kuonekana kwenye chips za familia ya ARM Cortex A7. Firmware inaweza kuwaongeza. Mfumo wa pili unalenga vifaa vya rununu vya APPLE. Vifaa kama hivyo huchukua sehemu ya malipo na vina viwango vinavyolingana vya utendaji na gharama. Mfumo wa Uendeshaji wa hivi punde kwenye uso wa Windows Mobile bado haujapokeausambazaji mkubwa. Kuna vifaa vinavyotegemea hilo katika sehemu yoyote ya vifaa vya rununu, lakini kiasi kidogo cha programu ya utumaji programu katika kesi hii ni kikwazo kwa usambazaji wake.
Miundo ya kichakataji
Njia zinazopatikana kwa bei nafuu na zisizo na tija zaidi katika kesi hii ni chipsi za msingi 1. Iliyoenea zaidi kati yao ilikuwa MT6571 kutoka MediaTek. Juu ni CPU za ARM Cortex A7 Dual Core. Mfano ni MT6572 kutoka kwa mtengenezaji sawa. Kiwango kikubwa zaidi cha utendakazi kilitolewa na Quad Core ARM Cortex A7. Chip maarufu zaidi kutoka kwa familia hii ni MT6582, ambayo sasa inaweza kupatikana katika gadgets za ngazi ya kuingia. Vizuri, kiwango cha juu zaidi cha utendakazi kilitolewa na vichakataji 8-msingi, ambavyo MT6595 ilimilikiwa.
Matarajio zaidi ya maendeleo
Kufikia sasa bado unaweza kupata vifaa vya mkononi kwenye rafu za duka kulingana na kifaa cha kuchakata semiconductor kulingana na 4X ARM Cortex A7. Hizi ni MT6580, MT6582 na Snapdragon 200. Chips hizi zote ni pamoja na vitengo 4 vya kompyuta na zina kiwango bora cha ufanisi wa nishati. Pia, gharama katika kesi hii ni ya kawaida sana. Lakini bado, nyakati bora za usanifu huu wa microprocessor ziko nyuma yetu. Kilele cha mauzo ya bidhaa kulingana na hilo kilianguka 2013-2014, wakati hakuwa na njia mbadala kwenye soko la gadget ya simu. Kwa kuongeza, katika kesi hii tunazungumza juu ya vifaa vya bajeti na 1 au 2moduli za kompyuta, na vifaa vya bendera vilivyo na CPU-8. Kwa sasa, hatua kwa hatua inalazimishwa kutoka sokoni na Cortex A53, ambayo kimsingi ni toleo lililorekebishwa la 64-bit la A7. Wakati huo huo, alihifadhi faida kuu za mtangulizi wake kabisa na kabisa, na siku zijazo bila shaka ni zake.
Maoni ya wataalamu na watumiaji. Maoni ya kweli kuhusu chips kulingana na usanifu huu. Nguvu na udhaifu
Hakika, mwonekano wa usanifu wa ARM Cortex A7 wa vifaa vya kusindika mikrosi umekuwa tukio muhimu kwa ulimwengu wa vifaa vya mkononi. Uthibitisho bora wa hii ni kwamba vifaa kulingana na hiyo vimeuzwa kwa mafanikio kwa zaidi ya miaka 5. Kwa kweli, sasa uwezo wa CPU ya msingi wa A7 haitoshi hata kutatua kazi za kiwango cha kati, lakini nambari rahisi zaidi ya programu kwenye chips kama hizo bado inafanya kazi kwa mafanikio. Orodha ya programu hizo ni pamoja na uchezaji wa video, kusikiliza rekodi za sauti, kusoma vitabu, kutumia mtandao, na hata toys rahisi katika kesi hii itaanza bila matatizo yoyote. Hivi ndivyo lango kuu la mada zinazotolewa kwa vifaa vya rununu na vifaa huzingatia, wataalam wakuu wa aina hii na watumiaji wa kawaida. Hasara muhimu ya A7 ni ukosefu wa msaada kwa kompyuta 64-bit. Naam, faida zake kuu ni pamoja na mchanganyiko kamili wa ufanisi wa nishati na utendakazi.
matokeo
Hakika, usanifu wa ARM Cortex A7 ni mzimaenzi katika ulimwengu wa vifaa vya rununu. Ilikuwa na ujio wake kwamba vifaa vya rununu vilikuwa vya bei nafuu na vyenye tija kabisa. Na ukweli kwamba imeuzwa kwa mafanikio kwa zaidi ya miaka 5 ni uthibitisho mwingine wa hii. Lakini ikiwa mara ya kwanza vidude kulingana na hilo vilichukua sehemu za kati na za malipo ya soko, sasa wamesalia na darasa la bajeti tu. Usanifu huu umepitwa na wakati na unazidi kuwa historia.
