ARM là gì? Tìm hiểu định nghĩa và chức năng của bộ xử lý ARM

Bộ xử lý ARM là gì?

Bộ xử lý ARM là một CPU dựa trên kiến trúc RISC (máy tính tập lệnh giảm) được phát triển bởi Advanced RISC Machines. Công nghệ này đã góp phần vào sự phát triển nhanh chóng vào đầu những năm 2010 và vẫn có tác động đáng kể đến các thiết bị công nghệ.

ARM sản xuất bộ vi xử lý đa nhân RISC 32 bit và 64 bit. Các bộ xử lý RISC được thiết kế để thực hiện một số lượng nhỏ hơn các loại lệnh máy tính để chúng có thể hoạt động ở tốc độ cao hơn, thực hiện nhiều lệnh mỗi giây (MIPS). Bằng cách loại bỏ các hướng dẫn không cần thiết và tối ưu hóa các đường dẫn, bộ xử lý RISC cung cấp hiệu suất vượt trội nhưng mức tiêu thụ điện năng ở mức thấp.

Bộ xử lý ARM được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử như smartphone, máy tính bảng, trình phát đa phương tiện và các thiết bị di động khác. Bộ vi xử lý ARM được thiết kế để hiệu quả nhất có thể, chỉ chấp nhận các lệnh có thể được thực hiện trong một chu kỳ bộ nhớ. Quá trình phổ biến đối với CPU là tìm nạp, giải mã và thực thi các lệnh.

Thiết kế đơn giản của bộ xử lý ARM cho phép xử lý đa lõi hiệu quả hơn và mã hóa dễ dàng hơn cho các nhà phát triển. Mặc dù chúng không có cùng thông lượng tính toán thô như các sản phẩm của Intel dẫn đầu thị trường x86, bộ vi xử lý ARM đôi khi vượt quá hiệu suất của bộ xử lý Intel cho các ứng dụng tồn tại trên cả hai kiến ​​trúc.

Xem thêm: Tất tần tật những điều cần biết về chip xử lý đồ hoạ (GPU) trên điện thoại

Bộ xử lý ARM có những tính năng gì?

Các tính năng của bộ xử lý ARM bao gồm:

• Kiến trúc tải/lưu trữ.
• Một tập lệnh trực giao.
• Chủ yếu là thực hiện chu kỳ đơn.
• Tăng cường thiết kế tiết kiệm điện.
• Trạng thái thực thi 64 và 32 bit cho hiệu suất cao có thể mở rộng.
• Hỗ trợ ảo hóa phần cứng.

Công ty ARM Holdings không tự sản xuất bất kỳ bộ vi xử lý nào. Thay vào đó, công ty này sáng tạo công nghệ, phát triển tiêu chuẩn hướng dẫn và sau đó cấp phép các thiết kế này cho các nhà sản xuất khác. Đây là lý do tại sao có rất nhiều biến thể của bộ vi xử lý ARM và tại sao mỗi loại lại hoạt động khác nhau.

Các nhà sản xuất phần cứng trả tiền cho ARM Holdings cho công nghệ cốt lõi, nhưng sau đó điều chỉnh nó theo nhu cầu của họ, yêu cầu phần mềm và thiết kế phần cứng. Do đó, nhiều sản phẩm chứa bộ vi xử lý ARM, nhưng thật khó để so sánh chúng với nhau.

Các dòng chip ARM từng được tung ra

Với ảnh hưởng sâu rộng trong ngành công nghiệp chip, ARM Holdings, Ltd từng thiết kế nhiều dòng chip, lõi chip khác nhau và tác động mạnh đến ngành công nghiệp smartphone:

• Cortex-A: Là nhân chip được sử dụng nhiều nhất trên các dòng chip Android, Cortex-A sở hữu công cụ chính là SMID (tập lệnh đa dữ liệu) có khả năng thực hiện các tác vụ như truy cập bộ nhớ và xử lý dữ liệu song song trên một tập hợp vector.
• Cortex-R: Đem đến nhiều giải pháp tính toán hiệu suất cải tiến dành cho những hệ thống nhúng đòi hỏi độ bảo mật cao và đảm bảo tính sẵn sàng cùng khả năng đáp ứng thời gian thực.
• Cortex-M: Là nhân chip thường được ứng dụng trong ngành công nghiệp xe hơi, với đặc trưng là kích cỡ nhỏ và không chiếm nhiều không gian trong cấu trúc hệ thống linh kiện ô tô.
• Ethos-N: Nổi danh trong ngành công nghiệp AI và được ứng dụng rất nhiều do khả năng tương thích với các tác vụ máy học.
• Ethos-U: Được xem là “bản mini” rút gọn từ nhân Ethos-N, Ethos-U sẽ vận hành tương tự như một bộ đồng xử lý Co-processor.
• Neoverse: Có tuổi đời còn khá ngắn, ra đời từ tháng 10/2018, Neoverse được biết đến như nhân xử lý chuyên phục vụ các hệ thống máy chủ và trung tâm dữ liệu.
• SecurCore: Đúng như tên gọi, SecurCore đặt yếu tố bảo mật lên hàng đầu và là lõi chip được ARM Holdings, Ltd thiết kế dành cho các thẻ thông minh, rất phổ biến trong ngành ngân hàng, thanh toán.

Tạm kết

Trên đây, FPT Shop đã lý giải cho các bạn về ARM, tầm ảnh hưởng của ARM đến ngành công nghiệp chip và ngành công nghiệp smartphone, đồng thời liệt kê các dòng chip ARM đã và đang được ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay. Bạn hãy thường xuyên truy cập trang tin của FPT Shop để cập nhật những thông tin thú vị mới nhất nhé!

Xem thêm: Gflops là gì? Nó hoạt động như thế nào?