Razlika med ARM64, ARMel in ARMhf

Medtem ko si želimo kupiti nov pametni telefon, tablični računalnik ali kateri koli pripomoček za elektroniko, večina izmed nas na seznamu specifikacij vidi izraz »ARM vXXX«. Toda komaj se trudimo vedeti, kaj je procesor ARM. V tem priročniku bomo na kratko raziskali procesorje ARM.

Kaj sploh je ARM?

ARM ali Advanced RISC Machines ali Acorn RISC Machine (prejšnje ime) je eno izmed najbolj uporabljanih procesorskih jeder na svetu. Procesor ARM je leta 1985 postal prvi komercialni procesor RISC. Prva izdaja je bila 26-bitna naprava RISC. Z drugo izdajo leta 1987 je različica ARM 2 predstavila funkcijo soprocesorja. Sčasoma so se ročni procesorji zelo razvili. Korporacija ARM ponuja plačljive licence vsem, ki želijo izdelovati CPE ali izdelke SOC na podlagi svoje arhitekture. Za to podjetje je odgovoren ARM Holdings s sedežem v Cambridgeu v Veliki Britaniji. Apple, Qualcomm, Texas Instruments, Nvidia, Samsung, itd., so nekateri pomembni potrošniki družine ARM.

Procesorji ARM se večinoma uporabljajo v mobilnih napravah in vgrajenih sistemih. So majhne in imajo majhno porabo energije, a hkrati zagotavljajo visoko zmogljivost. Pomembno je vprašanje zasnove, saj programska oprema, zasnovana za ARM, ne more delovati na napravah, ki niso ARM. Tako kot dve osebi z različnimi jeziki ne moreta razumeti, kaj govori drugi.

Značilnosti ARM procesorja

1. Na podlagi RISC ali zmanjšanega računanja nabora navodil.
2. Fiksna velikost in enoten nabor navodil.
3. Večstopenjska podpora cevovodu za navodila.
4. Podpira široko frekvenčno območje.
5. Izvedba bajtne kode Java.
6. Optimizirano za uporabo baterije v mobilnih napravah.

V širšem smislu ima arhitektura ARM tri vrste profilov:

A-profil ali profil aplikacije

R-profil ali profil v realnem času

M-profil ali profil mikrokrmilnika

Zakaj ARM uporabljajo Tech Giants

ARM že dolgo velja za procesor za mobilne naprave, x86 / x64 pa kot ciljni procesor za namizja in strežnike. Toda z razvojem tehnologij se ARM procesorji uporabljajo za tablične računalnike. Za e.g., Windows 10 prej je bilo mogoče zagnati samo na procesorjih, ki temeljijo na x86 in x64, nedavna namizja Windows 10 pa lahko delujejo na procesorjih, ki temeljijo na arhitekturi ARM64. Microsoft je zagotovil združljivost aplikacij za aplikacije, ki temeljijo na x86 in x64, za nemoteno delovanje na osebnih računalnikih, ki temeljijo na ARM64. Čeprav se aplikacije, ki temeljijo na ARM32 in ARM64, izvajajo neposredno, bo za izvajanje aplikacije, ki temelji na x86, potrebna emulacija.

Nekatere različice sistema Windows, kot je Windows 8, potrebujejo procesor x86 ali x64, medtem ko Windows RT potrebuje procesor ARM. Čeprav so x86 / x64 v primerjavi s procesorjem ARM zelo hitri, porabijo veliko energije. Zato so najbolj primerni za strežnike in namizne računalnike. Hkrati je procesor ARM razmeroma počasen, vendar za delovanje potrebuje malo energije. Zaradi tega so primernejši za mobilne naprave s sistemom Android, IOS itd.

Apple je napovedal, da bo svojo serijo MAC preselil iz procesorjev Intel v SoC in SiP, ki temeljijo na arhitekturi ARM. Po navedbah Apple-a bodo s procesorji ARM zagotavljali zmogljivost v kombinaciji z dolgim ​​baterijskim napajanjem. Apple Silicon čipi so prvi Apple-ov čip, ki temelji na Arm in se uporablja v zadnjih MacBook Air, MacBook Pro in Mac mini.

Tri vrata Debian ARM: Debian / armel, Debian / armhf in Debian / arm64

Debian / armhf je kratica za "trdi plovec,”, Ki predstavlja pristanišče v Debianu.  Vrata Debian armhf so začela uporabljati enoto s plavajočo vejico (FPU) na sodobnih 32-bitnih ploščah ARM.

Za kritične zahteve glede natančnosti v aplikacijah, ki temeljijo na računalništvu in digitalni obdelavi signalov (DSP), je posebej primerna plavajoča vejica. CPM ARMv7 z različico 3 vektorske specifikacije s plavajočo vejico ARM (VFPv3) je minimalna zahteva za vrata Debian armhf.

Uporablja se predvsem za mobilne naprave (pametne telefone, tablice) in vdelane naprave.

Debian / armhf podpira različne platforme:

1. Freescale MX53 plošča za hitri začetek: i.MX53 plošča za hitri začetek ima 1 GHz Arm Cortex-A8 procesor. Je odprtokodna platforma za razvoj.
2. NVIDIA Jetson TK1: Razvijalna plošča z 32-bitnim CPU ARM Cortex-A15.
3. SolidRun Cubox-i4Pro: Serija Cubox-i je majhna računalniška platforma. Cubox-i4Pro ima procesor ARM Cortex A9.

Druge podprte platforme vključujejo Wandboard, Seagate Personal Cloud in Seagate NAS, SolidRun Cubox-i2eX tec. Platforma EfikaMX je bila prej podprta do Debiana 7, od Debiana 8 pa je podpora opuščena.

Debian / armel ali ARM EABI ali Vgrajena vrata ABI na Debianu je bil namenjen starejšim 32-bitnim procesorjem ARM. Nima strojne podpore s plavajočo vejico (FPU). ARM EABI ali armel naj bi deloval z različicami arhitekture ARM 4T, 5T in novejše, toda z izdajo Debian 10 (buster) je podpora za ARM4T odstranjena.

Po mnenju Oracle-a armel-armhf poteka, zato lahko med njima obstaja nekaj nezdružljivosti. Če želite preveriti, ali v vašem sistemu deluje armhf ali armel, zaženite spodnji ukaz na terminalu Linux:

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

Če zgornji ukaz vrne oznako Tag_ABI_VFP_args, potem gre za sistem armhf, medtem ko prazen izhod kaže, da gre za sistem armel. Za e.g., distribucija malin bo vrnila oznako Tag_ABI_VFP_args: VFP registrira oznako, saj gre za distribucijo armhf. Po drugi strani pa bo mehka plavajoča distribucija Debian Wheezy dala prazen izhod, kar kaže na to, da gre za armel distro.

Naslednji seznam vsebuje različne platforme, ki jih podpira Debian / armel:

1. Kirkwood in Orion5x SoC iz Marvella s procesorjem ARM.
2. Vsestranska platforma z emulatorjem QEMU.

Debian / arm64 cilja na 64-bitne procesorje ARM, kar zahteva minimalno arhitekturo ARMv8. 64-bitna obdelava zagotavlja izboljšano računalniško zmogljivost. Ta izboljšava obdelave je dosežena s povečanjem zmogljivosti naslavljanja pomnilnika v 64-bitni arhitekturi.  Strojna oprema Arm64 je bila prvič predstavljena za iPhone 5 leta 2013. Ime gnu za ARM64 je aarch64-linux-gnu. Dobra stvar ARM64 je, da je združljiv s svojim 32-bitnim predhodnikom. To pomaga pri zagonu binarnih datotek ARMv7 ali programske opreme brez kakršnih koli sprememb na arhitekturi ARMv8.

Debian je v operacijskem sistemu Debian 8 (Jessie) prvič izdal vrata ARM64. Seznam različnih platform, ki jih podpira Debian / ARM, je spodaj:

1. Applied Micro (APM) Mustang / X-Gene: je prva znana platforma z arhitekturo ARMv8 z 8-jedrnim CPU.
2. ARM Juno Development Platform: Glede na ARM je Juno Arm Development Platformis odprt in do prodaj nevtralen razvoj Armv8 s 6-jedrnim procesorjem ARMv8-A.

Primeri naprav, ki uporabljajo arhitekturo ARM64, vključujejo Raspberry Pi 2, Raspberry Pi 3, Microsoft HoloLens 2, DragonBoard, več naprav IoT, sodobne prenosne in namizne računalnike, pametne telefone itd

Preverjanje vrste procesorja vaše plošče.

Če želite preveriti vrsto procesorja na računalniku Ubuntu, uporabite naslednji ukaz:

$ dpkg -print-arhitektura

Za podroben seznam različnih funkcij vašega CPU uporabite naslednji ukaz:

$ cat / proc / cpuinfo [// c]
Spodaj je podan še en ukaz, s katerim si lahko ogledate procesorsko arhitekturo vašega sistema:
[cc lang = "bash" width = "100%" height = "100%" escape = "true" theme = "blackboard"]
$ uname -a