ζήτησε από την intel μια σειρά από διαφορετικά ολοκληρωμένα για τις νέες αριθμομηχανές της. Η
intel αποφάσισε, αντί να κατασκευάσει διαφορετικού τύπου υλικό για κάθε μοντέλο αριθμομηχανής,
να δημιουργήσει ένα γενικού τύπου ολοκληρωμένο που θα μπορούσε να προσαρμοστεί στις ανάγκες
της κάθε συσκευής.
Έτσι προέκυψε ο 4004 της intel. Ο πρώτος γενικού σκοπού
μικροεπεξεργαστής, που προσάρμοζε τη συμπεριφορά του
διαβάζοντας μια εξωτερική μνήμη. Η Busicom, απλώς συνέδεε τον
4004 στο υπόλοιπο υλικό της αριθμομηχανής και πέρναγε στη
μνήμη το κατάλληλο λογισμικό. Θα μπορούσαμε να πούμε ότι
αυτές οι αριθμομηχανές ήταν τα πρώτα ενσωματωμένα
συστήματα. Η εξάπλωση των μικροελεγκτών ήταν ταχύτατη. Οι
πρώτες εφαρμογές τους περιελάμβαναν, φωτεινούς σηματοδότες,
εφαρμογές στην έρευνα του διαστήματος και συστήματα
αεροπορικής πλοήγησης.
2.3 ARM
Η Αρχιτεκτονική ARM περιγράφει μια οικογένεια επεξεργαστών σχεδιασμένων με βάση τις αρχές
της αρχιτεκτονικής RISC (2.4 Αρχιτεκτονική RISC). Αναπτύχθηκε από τη βρετανική ARM Holdings
και παλιότερα ήταν γνωστή σαν (Acorn RISC Machine). Η ίδια η ARM Holdings δεν κατασκευάζει
επεξεργαστές, αλλά πουλάει διάφορες άδειες χρήσης σε τρίτες εταιρείες, δίνοντας τους έναν εύκολο
τρόπο να παράγουν τους δικούς τους επεξεργαστές, προσαρμοσμένους στις ανάγκες τους.
Η αρχιτεκτονική χωρίζεται σε πολλές εκδόσεις και παραλλαγές. Η κάθε έκδοση έχει βελτιώσεις σε
σχέση με την προηγούμενη, ενώ για την κάθε εταιρεία που προτίθεται να κατασκευάσει ARM
επεξεργαστές, μπορούν να γίνουν τροποποιήσεις. Αυτή τη στιγμή η τελευταία έκδοση της
αρχιτεκτονικής είναι η ARMv8.
Χάρη στην αρχιτεκτονική RISC, οι ARM επεξεργαστές είναι απλοί κατασκευαστικά. Ο βασικός
πυρήνας τους, χρειάζεται για να υλοποιηθεί 35.000 τρανζίστορ, που είναι πολύ λίγα σε σύγκριση με
μερικά εκατομμύρια στους περισσότερους συμβατούς επεξεργαστές. Αυτό τους κάνει πολύ
οικονομικούς σε ενέργεια και επομένως ιδανικούς για μικρές συσκευές, ειδικά αν είναι φορητές.
Από τη δεκαετία του 1980 που πρωτοεμφανίστηκαν μέχρι σήμερα οι επεξεργαστές ARM έχουν
γνωρίσει τεράστια αποδοχή. Αυτή τη στιγμή αποτελούν μια από τις συχνότερες επιλογές για
smartphones, tablet PC, ψηφιακές τηλεοράσεις και άλλες μικρές συσκευές, ενώ υπάρχουν βλέψεις
εξάπλωσης τους και σε άλλα συστήματα όπως οι υβριδικοί υπολογιστές με χαρακτηριστικά
ταμπλέτας και φορητού ή ακόμα και servers που, εκμεταλλευόμενοι τη μικρή ενεργειακή
κατανάλωση, θα μπορούν να ενσωματώνουν πολλούς επεξεργαστές.
2.4 Αρχιτεκτονική RISC
Η αρχιτεκτονική RISC (Reduced Instruction Set Computing) διακρίνεται για το μικρό μέγεθος
εντολών της. Έρχεται σε αντίθεση με το CISC (Complex Instruction Set Computing) όπου πιο
πολύπλοκες εντολές χρησιμοποιούνται. Το σκεπτικό είναι ότι αν και χρειάζονται περισσότερες
εντολές RISC για να υλοποιηθεί το ίδιο πρόγραμμα (λόγο της απλότητας τους), θα εκτελεστούν πιο
γρήγορα, λόγω του ελάχιστου χρόνου που απαιτεί η εκτέλεση της κάθε μιας. Γενικά ο χρόνος
εκτέλεσης της κάθε εντολής RISC είναι ένας κύκλος ρολογιού.
RISC επεξεργαστές από τεχνική σκοπιά:
• Η πρόσβαση στη μνήμη γίνεται με μεμονωμένες εντολές και όχι ως μέρος εκτέλεσης μίας
εντολής.
• Η κάθε εντολή έχει μέγεθος όσο μια λέξη του επεξεργαστή (32 bit για τον ARM9 της mini2440).
• Οι περισσότεροι καταχωρητές είναι γενικού τύπου, όσον αφορά το υλικό.
Γενικά όλα τα χαρακτηριστικά της RISC αρχιτεκτονικής ωθούν στην απλότητα του υλικού και των
εντολών. Έτσι επιτυγχάνεται αξιοπιστία και σταθερότητα.
Σελίδα 4
Kommentare zu diesen Handbüchern