Rozdiel medzi ARM64, ARMel a ARMhf

Väčšina z nás pri hľadaní nákupu nového smartphonu, tabletu alebo ľubovoľného modulu elektroniky vidí v zozname špecifikácií výraz „ARM vXXX“. Ale ťažko sa obťažujeme vedieť, čo je procesor ARM. V tejto príručke teda budeme v krátkosti skúmať procesory ARM.

Čo je vlastne ARM?

ARM alebo Advanced RISC Machines alebo Acorn RISC Machine (predchádzajúci názov) je jedno z najbežnejšie používaných procesorových jadier na svete. Procesor ARM sa stal prvým komerčným procesorom RISC v roku 1985. Prvým vydaním bol 26-bitový stroj RISC. Vo svojom druhom vydaní v roku 1987 predstavila ARM verzia 2 funkciu koprocesora. Postupom času sa procesory ramena veľmi vyvinuli. Spoločnosť ARM poskytuje platené licencie každému, kto chce na základe svojej architektúry vyrábať CPU alebo SOC produkty. Za tento obchod je zodpovedný ARM Holdings so sídlom v Cambridge vo Veľkej Británii. Apple, Qualcomm, Texas Instruments, Nvidia, Samsung, atď., sú niektorí z významných spotrebiteľov skupiny ARM.

Procesory ARM sa väčšinou používajú v mobilných zariadeniach a vstavaných systémoch. Sú malé a majú nízku spotrebu energie, ale zároveň poskytujú vysoký výkon. Bodom pozornosti je otázka návrhu, pretože softvér navrhnutý pre ARM nemôže bežať na zariadeniach, ktoré nie sú ARM. Je to ako keď dvaja ľudia s rôznymi jazykmi nemôžu pochopiť, čo hovorí ten druhý.

Vlastnosti procesora ARM

1. Založené na RISC alebo výpočte so zníženou inštrukčnou sadou.
2. Pevná veľkosť a jednotná sada pokynov.
3. Viacstupňová podpora potrubia pre výučbu.
4. Podporuje široký frekvenčný rozsah.
5. Vykonanie bajtového kódu Java.
6. Optimalizované na využitie batérie v mobilných zariadeniach.

V širšom zmysle má architektúra ARM tri typy profilov:

A-profil alebo Profil aplikácie

R-profil alebo Profil v reálnom čase

M-profil alebo profil mikrokontroléra

Prečo ARM používajú Tech Giants

Po dlhú dobu sa ARM považuje za procesor pre mobilné zariadenia, s x86 / x64 ako cieľový procesor pre desktopy a servery. Ale s vývojom technológií sa procesory ARM používajú aj pre tablety. Napr.g., Windows 10 earlier can be run only on x86 and x64 based processor, but recent Windows 10 desktop can run on processors that are based on ARM64 architecture. Spoločnosť Microsoft zaistila bezproblémovú prevádzku aplikácií na procesoroch x86 a x64 na počítačoch založených na ARM64. Aj keď sa aplikácie založené na ARM32 a ARM64 budú priamo spúšťať, aplikácia založená na x86 bude vyžadovať na spustenie emuláciu.

Niektoré verzie systému Windows ako Windows 8 vyžadujú procesor x86 alebo x64, zatiaľ čo Windows RT vyžaduje procesor ARM. Aj keď sú procesory x86 / x64 v porovnaní s procesorom ARM veľmi rýchle, spotrebúvajú značnú energiu. Preto sú najvhodnejšie pre servery a stolové počítače. Zároveň je procesor ARM pomerne pomalý, ale na svoju prevádzku vyžaduje nízku energiu. Vďaka tomu sú vhodnejšie pre mobilné zariadenia so systémom Android, IOS atď.

Spoločnosť Apple oznámila presun svojej série MAC z procesorov Intel na procesory SoC a SiP, ktoré sú založené na architektúre ARM. Podľa spoločnosti Apple budú s procesormi ARM poskytovať výkon kombinovaný s dlhou výdržou batérie. Čipy Apple Silicon sú prvým čipom na báze Arm navrhnutým spoločnosťou Apple, ktorý sa použije v posledných počítačoch MacBook Air, MacBook Pro a Mac mini.

Tri porty ARM Debianu: Debian / armel, Debian / armhf a Debian / arm64

Debian / armhf je skratka pre „paže tvrdý plavák,”Predstavuje prístav na Debiane.  Port Debianu armhf začal využívať jednotku s pohyblivou rádovou čiarkou (FPU) na moderných 32 bitových ARM doskách.

Pre kritické požiadavky na presnosť vo výpočtových aplikáciách a aplikáciách založených na digitálnom spracovaní signálu (DSP) je špeciálne vhodná pohyblivá čiarka. CPU ARMv7 s verziou 3 špecifikácie ARM vektorovej pohyblivej rádovej čiarky (VFPv3) je minimálnou požiadavkou pre port armhf v Debiane.

Primárne sa používa pre mobilné zariadenia (smartphony, tablety) a vstavané zariadenia.

Je známe, že Debian / armhf podporuje rôzne platformy:

1. Freescale MX53 Board pre rýchly štart: i.Rada MX53 Quick Start má 1 GHz procesor Cortex-A8. Je to open-source platforma pre vývoj.
2. NVIDIA Jetson TK1: Je to vývojová doska s 32-bitovým procesorom ARM Cortex-A15.
3. SolidRun Cubox-i4Pro: Séria Cubox-i je malá výpočtová platforma. Cubox-i4Pro je vybavený procesorom ARM Cortex A9.

Medzi ďalšie podporované platformy patrí Wandboard, Seagate Personal Cloud a Seagate NAS, SolidRun Cubox-i2eX tec. Platforma EfikaMX bola predtým podporovaná až do Debianu 7, ale od Debianu 8 je podpora ukončená.

Debian / armel alebo ARM EABI alebo Zabudovaný port ABI na Debiane bol zameraný na staršie 32-bitové procesory ARM. Nemá podporu hardvérovej jednotky s pohyblivou rádovou čiarkou (FPU). ARM EABI alebo armel má pracovať s architektúrou ARM verzie 4T, 5T a vyššou, ale s vydaním Debian 10 (buster) je podpora ARM4T odstránená.

Podľa spoločnosti Oracle armel k armhf práve prebieha, takže medzi nimi môže existovať určitá nekompatibilita. Ak chcete skontrolovať, či vo vašom systéme beží armhf alebo armel, spustite na termináli Linux nasledujúci príkaz:

$ readelf -A / proc / self / exe | grep Tag_ABI_VFP_args

Ak vyššie uvedený príkaz vráti značku Tag_ABI_VFP_args, potom ide o systém armhf, zatiaľ čo prázdny výstup ukazuje, že ide o systém armel. Napr.g., malinová distribúcia vráti Tag_ABI_VFP_args: VFP zaregistruje značku, pretože je to distribúcia armhf. Na druhej strane soft-floatová distribúcia Debian Wheezy poskytne prázdny výstup, čo naznačuje, že ide o distribúciu Armel.

Nasledujúci zoznam obsahuje rôzne platformy podporované Debianom / armel:

1. Kirkwood a Orion5x SoC od spoločnosti Marvell s procesorom ARM.
2. Všestranná platforma s emulátorom QEMU.

Debian / arm64 je zameraný na 64-bitové procesory ARM, čo vyžaduje minimálnu architektúru ARMv8. 64-bitové spracovanie poskytuje vylepšenú výpočtovú kapacitu. Toto vylepšenie spracovania je dosiahnuté zvýšením kapacity adresovania pamäte v 64-bitovej architektúre.  Hardvér Arm64 bol prvýkrát uvedený na trh pre iPhone 5 v roku 2013. Názov GNU pre ARM64 je aarch64-linux-gnu. Dobré na ARM64 je, že je kompatibilný s jeho 32-bitovým predchodcom. To pomáha pri spustení binárnych súborov alebo softvéru ARMv7 bez akýchkoľvek úprav na architektúre ARMv8.

Debian prvýkrát vydal port ARM64 v operačnom systéme Debian 8 (Jessie). Zoznam rôznych platforiem podporovaných Debianom / ARM je uvedený nižšie:

1. Applied Micro (APM) Mustang / X-Gene: Je to prvá známa platforma s architektúrou ARMv8 s 8-jadrovým CPU.
2. ARM Juno Development Platform: Podľa ARM je Juno Arm Development Platform otvorený vývojovo neutrálny vývoj Armv8 so 6-jadrovým procesorom ARMv8-A.

Príkladom zariadení využívajúcich architektúru ARM64 sú Raspberry Pi 2, Raspberry Pi 3, Microsoft HoloLens 2, DragonBoard, niekoľko zariadení IoT, moderné notebooky a stolné počítače, smartphony atď

Kontrola typu procesora vašej dosky.

Ak chcete skontrolovať typ procesora na počítači so systémom Ubuntu, použite nasledujúci príkaz:

$ dpkg -print-architektúra

Podrobný zoznam rôznych funkcií procesora získate pomocou nasledujúceho príkazu:

$ cat / proc / cpuinfo [// c]
Ďalší príkaz, ktorý môžete použiť na zobrazenie architektúry procesora vášho systému, je uvedený nižšie:
[cc lang = "bash" width = "100%" height = "100%" escaped = "true" theme = "blackboard"]
$ uname -a