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Ao discutir smartphones, tablets e até mesmo alguns laptops, você deve ter ouvido pessoas mencionarem processadores ARM. Essa tecnologia contribuiu para o rápido crescimento da computação portátil no início de 2010 e ainda tem um impacto significativo em nossos dispositivos.
À medida que ficamos mais familiarizados com os produtos baseados em ARM, o processador tende a ter um faturamento menos proeminente agora que é um padrão comumente aceito. No entanto, isso não significa que ainda não seja digno de nota.
Os desafios da computação móvel
Todos os computadores, tablets, laptops e smartphones usam um processador. O termo comum para o processador do seu dispositivo é CPU ou Unidade Central de Processamento. É aqui que a maior parte do trabalho de computação real é feito. No entanto, não é um único processador, mas muitos deles em um único componente.
laptop conectado, sem carregar
A CPU recebe instruções, as executa e fornece uma saída. Conforme a tecnologia avançou, os fabricantes passaram a usar processadores multi-core.
Enquanto a CPU é uma coleção de processadores em um único chip, os processadores com vários núcleos combinam várias CPUs em um único chip. Este é um dos principais motivos pelos quais os computadores são mais poderosos agora do que no passado. Para mais detalhes, dê uma olhada em nosso guia de como funciona a CPU .
Normalmente, os computadores desktop e laptop usam processadores Intel ou AMD. Essas CPUs são projetadas para fornecer um desempenho de desktop ideal, onde a energia é confiável, as baterias são grandes e geralmente há um processador gráfico dedicado e sistema de resfriamento. Como tal, eles podem lidar com cálculos complexos com muitos processadores lidando com entradas ao mesmo tempo.
No entanto, os projetos móveis requerem considerações diferentes. Para permanecer portátil, as baterias precisam ser menores, não há espaço para um ventilador ou sistema de refrigeração e o dispositivo precisa funcionar sem atrasos ou problemas técnicos. Ao longo da década de 2000, esse foi um desafio comum na criação de computadores portáteis.
Os designs complexos das CPUs de desktop não se traduzem bem em dispositivos móveis, pois os requisitos de hardware são muito diferentes. Como resultado, smartphones, como os conhecemos hoje, não eram um conceito viável ao usar a arquitetura de computação tradicional.
O que é um processador ARM?
Para superar esses desafios, os fabricantes optaram por substituir a arquitetura de CPU de desktop por algo mais adequado à computação móvel. Os processadores ARM são a escolha ideal, pois usam um método de processamento simplificado e com menos consumo de energia. Isso é representado no nome ARM, que significa Advanced RISC Machine.
Expandir o initialism revela outro, RISC, ou computação de conjunto de instruções reduzido. Surpreendentemente, o RISC não é uma tecnologia em si. Em vez disso, é uma ideologia de design. Os processadores ARM são projetados para serem o mais eficientes possível, aceitando apenas instruções que podem ser realizadas em um único ciclo de memória. O processo comum para CPUs é buscar, decodificar e executar instruções.
As unidades RISC usam arquitetura de 32 bits, um padrão amplamente eliminado da computação de desktop. Isso limita a quantidade de informações que podem ser processadas na função buscar-decodificar-executar.
Por exemplo, os computadores Windows agora costumam usar a arquitetura de 64 bits. Isso disponibiliza mais poder de processamento para o sistema operacional, levando a uma melhor experiência. Se você estiver interessado em saber como isso afeta seu computador, dê uma olhada em as diferenças entre o Windows de 32 e 64 bits .
Como funcionam os processadores ARM?
Pode parecer que os processadores RISC e, portanto, as unidades ARM, seriam um retrocesso. O RISC, por exemplo, foi originalmente desenvolvido na década de 1980, mas não causou impacto no mercado. No entanto, a ARM Holdings, a empresa por trás dos processadores ARM, desenvolveu um formato de instrução compactado.
Apesar de processar apenas um único conjunto de instruções em um único ciclo de memória, as instruções podem ser mais longas e complexas do que os dispositivos RISC tradicionais. Embora eles ainda sejam limitados em comparação com seus equivalentes de desktop, não esperamos que nossos smartphones ou tablets alcancem os mesmos níveis de desempenho.
Os projetos RISC iniciais usavam uma arquitetura de 32 bits, mas desde 2011, a ARM Holdings incluiu o suporte de 64 bits em seus projetos. Isso seria inatingível apenas com o RISC e só é possível devido à arquitetura do conjunto de instruções da empresa. O projeto técnico dos processadores ARM também simplifica a fabricação e o projeto físico.
A complexidade reduzida das unidades RISC significa que elas requerem menos transistores em um chip. Geralmente, mais transistores significam maiores requisitos de energia e maior fabricação e, portanto, custo de varejo. Por esse motivo, os processadores ARM costumam ter um custo menor do que os processadores de desktop tradicionais.
Usos para processadores ARM
Como os processadores ARM combinam designs RISC de alto desempenho, custos de fabricação mais baixos e consumo de energia reduzido, eles são ideais para dispositivos portáteis como smartphones, tablets e até mesmo alguns laptops. No entanto, discutir os processadores ARM como um coletivo pode ser um desafio.
A ARM Holdings não produz nenhum processador. Em vez disso, a empresa compõe a tecnologia, desenvolve o padrão de instrução e, em seguida, licencia esses projetos para outros fabricantes. É por isso que existem tantas variantes de processadores ARM e porque cada um parece ter um desempenho diferente.
Os fabricantes de hardware pagam à ARM Holdings pela tecnologia principal, mas depois a adaptam às suas necessidades, requisitos de software e designs de hardware. Como resultado, muitos produtos contêm processadores ARM. No entanto, é difícil compará-los entre si como faria com os processadores Intel.
Para complicar ainda mais, o software deve ser projetado especificamente para hardware ARM e, portanto, não é compatível ou interoperável com outras arquiteturas. As diferenças operacionais entre os processadores ARM e desktop são um dos principais fatores que tornam o telefone mais lento do que o desktop.
Dito isso, por serem eficientes e de baixo custo, você pode encontrar processadores ARM em alguns laptops. Notavelmente, muitos Chromebooks usam processadores ARM. Como os Chromebooks executam o Chrome OS, um sistema operacional de poucos recursos baseado no navegador Chrome, os produtos ARM são a escolha ideal.
O Futuro da Computação
É graças ao processo da ARM Holdings que nossos telefones são leves, portáteis, de alto desempenho e razoavelmente acessíveis. Sem as inovações na implementação do RISC, não está claro se a computação móvel seria viável como a reconhecemos hoje.
Apesar de fazer seu nome com smartphones e tablets, os processadores ARM também estão disponíveis em laptops de baixo custo, como Chromebooks. Se você não está familiarizado com o sistema operacional de desktop do Google, verifique nosso guia do Chromebook para iniciantes .
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James é o editor de guias do comprador da MakeUseOf e um escritor freelance que torna a tecnologia acessível e segura para todos. Grande interesse em sustentabilidade, viagens, música e saúde mental. BEng em Engenharia Mecânica pela University of Surrey. Também encontrado no PoTS Jots escrevendo sobre doenças crônicas.
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