Definición de ARM (arquitectura de microprocesador)
ARM es una arquitectura de procesadores RISC de 32 bits desarrollada por ARM Limited, que es ampliamente empleada en sistemas integrados. Su versión V8-A permitió la llegada de los 64 bits. Fue lanzada en 1985 y sigue desarrollándose en la actualidad.
ARM primero significó Acorn RISC Machine, luego fue cambiado por Advanced RISC Machine.
Por sus características de ahorro energético, las CPU ARM dominan en el mercado de dispositivos móviles, donde el bajo consumo de energía es un objetivo crítico de sus diseños.
Las CPU ARM se pueden encontrar en todo tipo de dispositivos electrónicos portátiles como PDAs, teléfonos celulares, reproductores, calculadoras, unidades de juegos handheld, y periféricos de computadora (discos duros y routers).
Existen múltiples familias de ARM como ser: ARM1, ARM2, ARM3, ARM6, ARM7, ARM7TDMI, StrongARM, ARM9TDMI, ARM9E, ARM10E, XScale, ARM11, Cortex, AMR8, etc.
La compañía periódicamente lanza actualizaciones para sus núcleos. Todos los núcleos de ARM Holdings soportan espacio de direcciones de 32 bits (sólo los chips anteriores a ARMv3 son menores) y aritmética 32 bits. En tanto la arquitectura ARMv8-A, anunciada en octubre de 2011, agrega soporte para espacio de direcciones de 64 bits y aritmética de 64 bits.
Historia de ARM
El diseño de ARM comenzó en 1983, como un proyecto de desarrollo en la empresa Acorn Computers Ltd.
El equipo, liderado por Roger Wilson y Steve Furber, comenzaron el desarrollo de lo que, en alguna forma, parecía un MOS Technology 6502 avanzado. Acorn tenía una larga línea de computadoras basadas en el 6502, por lo tanto, un chip que fuera similar podría representar una ventaja significativa a la compañía.
El equipo completó muestras del desarrollo llamadas ARM1 en abril de 1985, y la primera producción "real" fue el ARM2 el año siguiente. ARM2 tenía un bus de datos de 32 bits.
El ARM2 fue, posiblemente, el microprocesador de 32 bits más simple en el mundo, con solo 30 mil transistores (por ejemplo, el modelo 68000 de Motorola tenía 70 mil transistores y era seis años más antiguo). Tampoco poseía caché, como la mayoría de las CPUs de esos días. Esta simplicidad les permitió un menor uso de energía. Su sucesor, el ARM3, fue producido con un caché de 4 KB y con mejor performance.
Entrados los 80, Apple Computer comenzó a trabajar con Acorn en una nueva versión del núcleo de ARM, que se convertiría eventualmente en el ARM6. El primer modelo fue lanzado en 1991.
En 1994, Acorn utilizó el ARM 610 como CPU principal en sus computadoras Risc PC.
El núcleo permaneció mucho tiempo del mismo tamaño a pesar de estos cambios. ARM2 tenía 30 mil transistores, mientras que ARM6 sólo 35 mil.
La implementación más exitosa ha sido el ARM7TDMI, con miles de millones vendidos.
DEC licenció la arquitectura y produjo el StrongARM. Este trabajo fue pasado luego a Intel como parte de una resolución judicial, e Intel tuvo la oportunidad de complementar su antigua línea i960 con el StrongARM. Luego Intel desarrolló su propia implementación de alta performance conocida como XScale.
La arquitectura más común soportada en smartphones, PDAs y otros dispositivos handheld es la ARMv4.
En octubre de 2011 se anuncia ARMv8-A (también llamada ARMv8), representó un cambio fundamental en la arquitectura de ARM. Agrega opcionalmente la arquitectura de 64 bits.
El sistema operativo iOS 7 en adelante comenzó a soportar ARMv8-A en su Apple SoCs de 64 bits.
En tanto Android soporta ARMv8-A en Android Lollipop (5.0) y superior.
Mercado de ARM
En 2005, el 98% de todos los teléfonos celulares vendidos tenían al menos un procesador ARM.
En 2010, los microchips producidos basados en arquitectura ARM ascendieron a 6100 mil millones, representando un 95% de los teléfonos inteligentes, 35% de los televisores y set-top boxes y un 10% de las computadoras móviles.
En 2011, la arquitectura 32 bits ARM es la arquitectura más usada en dispositivos móviles y la más populares de las 32 bits en sistemas embebidos.
En 2013, se produjeron 10 mil millones de chips basados en ARM. Se encuentran en el 60% de todos los dispositivos móviles del mundo.
En 2014, se produjeron 50 mil millones de procesadores ARM.
La arquitectura ARM ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años debido a su eficiencia energética y a su amplia gama de aplicaciones en dispositivos móviles y sistemas integrados. Además de estar presente en teléfonos celulares y tablets, los procesadores ARM también se utilizan en relojes inteligentes, dispositivos de Internet de las cosas, cámaras digitales y sistemas de navegación GPS.
El éxito de ARM se debe en gran medida a su enfoque en el diseño de chips de bajo consumo de energía. Esto ha permitido que los dispositivos móviles sean cada vez más pequeños, livianos y con una mayor duración de la batería. Además, gracias a su arquitectura modular, los fabricantes pueden personalizar los procesadores ARM según las necesidades de sus dispositivos, lo que ha permitido una amplia variedad de productos en el mercado.
ARM Holdings, la empresa responsable del diseño y desarrollo de la arquitectura ARM, tiene acuerdos de licencia con numerosos fabricantes de chips y tecnología, lo que ha permitido que la arquitectura ARM se convierta en un estándar en la industria de los dispositivos móviles. Además, ARM ha logrado mantenerse a la vanguardia de la tecnología al lanzar periódicamente actualizaciones y nuevas versiones de sus núcleos, lo que garantiza una continua mejora en el rendimiento y eficiencia de sus procesadores.
En el mercado actual, ARM se encuentra en una posición dominante en el sector de los dispositivos móviles. Sin embargo, también está expandiendo su presencia en otros ámbitos, como los sistemas embebidos, los servidores y la inteligencia artificial. El futuro de ARM parece prometedor, ya que la demanda de dispositivos cada vez más potentes y eficientes energéticamente continua en aumento.
Resumen: ARM
ARM es una arquitectura de procesadores utilizada en dispositivos móviles y sistemas integrados. Su diseño eficiente en el consumo de energía le ha permitido dominar el mercado. Existen diferentes versiones de ARM, la más reciente es ARMv8-A que incluye soporte para direcciones y aritmética de 64 bits. En 2014, se produjeron 50 mil millones de procesadores ARM.
¿Qué significa RISC en la arquitectura de procesadores ARM?
RISC significa Reduced Instruction Set Computer, lo que se refiere a una arquitectura de procesador que se basa en un conjunto de instrucciones simples y específicas. En el caso de ARM, el diseño RISC permite ejecutar instrucciones de manera más eficiente y rápida en comparación con otros tipos de arquitectura de procesadores.
¿Cuál es la importancia de los procesadores ARM en los sistemas integrados?
Los procesadores ARM son ampliamente utilizados en sistemas integrados debido a su eficiencia energética, capacidad de integración y flexibilidad de diseño. Estos procesadores son ideales para dispositivos como teléfonos móviles, tabletas, dispositivos médicos, sistemas de navegación y muchos otros dispositivos electrónicos.
¿Cuál es la diferencia entre la versión ARM de 32 bits y la versión ARM de 64 bits?
La diferencia principal entre la versión ARM de 32 bits y la versión ARM de 64 bits es la capacidad de procesamiento. La versión de 32 bits puede manejar instrucciones y datos de hasta 32 bits de longitud, mientras que la versión de 64 bits puede manejar instrucciones y datos de hasta 64 bits de longitud. La versión de 64 bits tiene una mayor capacidad de procesamiento y es más adecuada para tareas intensivas en cálculos y aplicaciones que requieren un mayor rendimiento.
¿Cuáles son las ventajas de usar arquitectura ARM en sistemas integrados?
Algunas ventajas de utilizar la arquitectura ARM en sistemas integrados incluyen eficiencia energética, tamaño compacto, rendimiento optimizado, escalabilidad, soporte para múltiples núcleos y amplia disponibilidad de herramientas y software. Estas ventajas hacen que los sistemas integrados basados en ARM sean ideales para una amplia gama de aplicaciones en diversos sectores.
¿Cuándo fue lanzada la arquitectura ARM y desde entonces ha seguido desarrollándose?
La arquitectura ARM fue lanzada en 1985 y desde entonces ha seguido desarrollándose activamente. A lo largo de los años, se han realizado muchas mejoras en términos de rendimiento, eficiencia energética, características y capacidades. La versión V8-A del ARM permitió la llegada de los 64 bits, lo que demuestra la continua evolución y adaptación de la arquitectura ARM a medida que avanzan las necesidades del mercado.
¿Cuál es la empresa responsable del desarrollo de la arquitectura ARM?
La empresa responsable del desarrollo de la arquitectura ARM es ARM Limited. ARM Limited es una empresa británica que diseña y desarrolla la tecnología de arquitectura de procesadores ARM. Además de desarrollar la arquitectura, ARM Limited también licencia sus diseños a otras empresas para que puedan fabricar y vender sus propios chips basados en la arquitectura ARM.
Autor: Leandro Alegsa
Actualizado: 31-07-2023
¿Cómo citar este artículo?
Alegsa, Leandro. (2023). Definición de ARM. Recuperado de https://www.alegsa.com.ar/Dic/arm.php
