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【视点】ARM不只是手机界各家处理器背后的王者

导读: ARM 不仅是智能手机界各家处理器背后的王者,同时深入每个会用到与核心相关的地方; ARM 旗下的CPU 分为三大类,分别是高效能运算的Cortex-A ,重视即时性与低延迟的Cortex-R ,以及以省电的微处理器应用为主的Cortex-M ,这三项核心都有着不同的特质...

在智能手机崛起前,多数的人谈到电脑,多半只知道AMD 、 Intel与NVIDIA ,不过随着智能手机崛起, ARM这个名字也渐渐广为人知,不过不同于前三家以电脑为主的品牌, ARM总给人一种蒙着神秘面纱的感觉,好像哪里都可以听到搭载ARM的核心,但却又不是处理器的品牌,不过或许很多人并不清楚, ARM不仅仅只是智能手机界的霸主,从物联网装置到伺服器甚至汽车,处处可见ARM的技术。

虽然ARM 广为人知是智能手机崛起后近几年的事情,不过追溯到ARM 的前身艾康电脑 ( Acorn Computers),则可回溯到上个世纪1978 年,而后在1990 年正式成立ARM。早期的ARM 并非主打高效能运算,而是以省电的微处理器技术为主,从省电的微处理器开始发展至今,也成为ARM 在智能手机能兼顾高效能与省电的基础。

ARM 是一家很不同的公司,他不像AMD 、 Intel 或是NVIDIA 本身既是技术拥有者也是核心与处理器品牌, ARM 是一家所谓的IP 技术授权公司,完全不涉及自有处理器品牌。什么是IP 技术授权公司?也就是自身拥有技术但不涉及品牌实体产品,而是将技术授权给如苹果、高通、联发科、三星等公司,而这些公司在透过ARM 所授权的技术,再进一步打造自己的处理器。

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图说:如 Intel 的处理器就像调理包,虽然方便但却缺乏弹性

还是有点难懂吗?或许用比喻的方式会简单一些吧。假设把处理器当成商店卖的套餐, AMD 、 Intel 与NVIDIA 就像是卖调理包的公司,进去之后所有的套餐从食材、烹饪方式、主食与配菜搭配、包装都是由中央工厂调配完成,对消费者而言好处是打开调理包就是一道料理,虽然口味均一却也缺乏变化。

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图说:三星Galaxy S8 的处理器就是结合ARM 的Cortex-A 与Mali GPU 搭配自身技术设计的产物

而ARM 则像是提供食材与食谱的公司,像是苹果、高通、联发科与三星都可选择要购买的是什么,由于ARM 的授权还可分为只提供指令集供客户自行修改或是微架构,有能力自行调教的客户可以只选择购买指令集,而在其它领域有专精的客户则可购买已经有完整设计的微架构,再搭配自己的技术打造自己的处理器。

指令集就像是食材,食材需要经过烹饪才能食用;而微架构就如同是食谱,给了不知道如何烹调的人可以参考的方式。知道怎样烹调的可以直接向ARM 买食材并依照自己的专业进行烹调,不知道怎样烹调的就连食谱一起买,按表操课也是能做出一道料理。

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图说:高通Snapdragon 835 就是基于ARM 指令集的半客制化自主处理器

若把处理器当成一份套餐, CPU 就宛若饭、面等主食,而GPU 则像是主菜,其它的部分像是ISP 、 DSP 等就如同配菜一样,只需要主食可以只购买主食相关的食材与食谱,而主食若要变成套餐,除了同样向ARM 购买以外,也可搭配自己准备的主菜与配菜,例如苹果、高通的处理器,除了CPU 是以基于ARM 微架构自行设计外,其GPU 就非ARM 的专利技术。

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