ARM İşlemci Nedir?

Akıllı telefonlar, tabletler ve hatta bazı dizüstü bilgisayarlar hakkında konuşurken, insanların ARM işlemcilerinden bahsettiğini duymuş olabilirsiniz. Bu teknoloji, 2010’ların başında taşınabilir bilgi işlemin hızlı yükselişine katkıda bulundu ve hala cihazlarımız üzerinde önemli bir etkiye sahiptir.

Mobil Bilişimin Zorlukları

Tüm bilgisayarlar, tabletler, dizüstü bilgisayarlar ve akıllı telefonlar bir işlemci kullanır. Cihazınızın işlemcisi için ortak terim CPU veya Merkezi İşlem Birimidir. Gerçek bilgisayar işlemlerinin çoğunun yapıldığı yer burasıdır. CPU komutları alır, yürütür ve bir çıktı verir. Teknoloji ilerledikçe de, bu üreticiler çok çekirdekli işlemcilere yönelmektedirler.

CPU’nun tek bir yongadaki işlemciler topluluğu olduğu durumlarda, çok çekirdekli işlemciler birden çok CPU’yu tek bir yonga üzerinde birleştirmektedir. Bu, bilgisayarların geçmişte olduğundan daha güçlü olmasının başlıca nedenlerinden biridir.

Tipik olarak, masaüstü ve dizüstü bilgisayarlar Intel veya AMD işlemcileri kullanır. Bu CPU’lar, gücün güvenilir olduğu, pillerin büyük olduğu ve genellikle özel bir grafik işlemcisi ve soğutma sisteminin bulunduğu optimum masaüstü performansı sağlamak üzere tasarlanmıştır. Bu nedenle, sahip oldukları birden fazla işlemciyle birlikte, karşılaştıkları girdileri aynı anda eşleyerek birçok karmaşık hesaplamaları yapabilmektedirler.

Ancak mobil tasarımlar da bu durum farklı değerlendirmeler gerektirmektedir. Taşınabilir kalması için pillerin daha küçük olması, fan veya soğutma sistemi için yer olmaması ve cihazın gecikme veya teknik sorunlar olmadan çalışması gerekmektedir.

Donanım gereksinimleri çok farklı olduğu için, masaüstü CPU’ların karmaşık tasarımları mobil cihazlara pek iyi yansımaz.

ARM İşlemci Nedir?

Bu zorlukların üstesinden gelmek için üreticiler, masaüstü CPU mimarisini mobil bilgi işlem için daha uygun bir şeyle değiştirmeyi seçtiler. ARM işlemciler, basitleştirilmiş ve daha az güç tüketen bir veri işleme yöntemi kullandıkları için bu durumlarda ideal seçimdir. Bu, Advanced RISC Machine anlamına gelen ARM adında temsil edilir.

Şaşırtıcı bir şekilde, RISC bir teknolojinin kendisi değildir. Bunun yerine, bir tasarım ideolojisidir. ARM işlemcileri, yalnızca tek bir bellek döngüsünde gerçekleştirilebilecek talimatları kabul ederek, mümkün olduğunca verimli çalışacak şekilde tasarlanmıştır. CPU’lar için ortak işlem, talimatları getirmek, kodunu çözmek ve yürütmektir.

RISC birimleri, masaüstü bilgisayardan büyük ölçüde aşamalı olarak kaldırılmış bir standart olan 32 bit mimariyi kullanır. Bu, getirme-çözme-yürütme işlevinde işlenebilecek bilgi miktarını sınırlamaktadır.

Örneğin, Windows bilgisayarları artık yaygın olarak 64 bit mimariyi kullanıyor. Bu, işletim sistemi için daha fazla işlem gücü sağlayarak daha iyi bir deneyim sağlar. Bunun bilgisayarınızı nasıl etkilediğiyle ilgileniyorsanız, 32 bit ve 64 bit Windows arasındaki farklara bir göz atın.

ARM İşlemciler Nasıl Çalışır?

Kulağa RISC işlemcileri ve dolayısıyla ARM birimleri, teknolojide geri adım olacakmış gibi gelebilir. Örneğin RISC, ilk olarak 1980’lerde geliştirildi ancak piyasada bir etki yaratmadı. Ancak, ARM işlemcilerinin arkasındaki şirket olan ARM Holdings, sıkıştırılmış bir talimat formatı geliştirdi.

Tek bir bellek döngüsünde yalnızca tek bir komut setini işlemesine rağmen, talimatlar geleneksel RISC cihazlarından daha uzun ve daha karmaşık olabilir. Masaüstü benzerlerine kıyasla hala sınırlı olsalar da, akıllı telefonlarımızın veya tabletlerimizin aynı performans seviyelerine ulaşmasını zaten bu dönemde beklemiyoruz.

İlk RISC tasarımları 32 bitlik bir mimari kullandı, ancak 2011’den beri ARM Holdings, tasarımlarına 64 bit desteği dahil etti. Bu durum yalnızca RISC ile elde edilemezdi ancak şirketin talimat seti mimarisinin desteği ile mümkün olabilirdi. ABu destekle birlikte ARM işlemcilerin teknik tasarımı, üretimi ve fiziksel tasarımı da basitleşmektedir.

RISC birimlerinin azaltılmış karmaşıklığı, bir çip üzerinde daha az transistör gerektirdiği anlamına gelir. Genel olarak, daha fazla transistör, artan güç gereksinimleri ve daha yüksek üretim ve dolayısıyla yüksek perakende maliyeti anlamına gelir. Bu nedenle, ARM işlemciler de tipik olarak geleneksel masaüstü işlemcilerden daha düşük maliyetlidir.

ARM İşlemciler için Kullanım Alanları

ARM işlemciler, yüksek performanslı RISC tasarımlarını, daha düşük üretim maliyetlerini ve azaltılmış güç tüketimini bir araya getirdiğinden, akıllı telefonlar, tabletler ve hatta bazı dizüstü bilgisayarlar gibi taşınabilir cihazlar için idealdir.

ARM Holdings’in kendisi herhangi bir işlemci üretmemektedir. Bunun yerine şirket tasarım teknolojisini oluşturur, talimat standardını geliştirir ve ardından bu tasarımları diğer üreticilere lisanslar. ARM işlemcilerinin bu kadar çok çeşidinin bulunmasının ve her birinin farklı performans göstermesinin en önemli nedenlerinden biri de budur.

Donanım üreticileri, çekirdek teknoloji için ARM Holdings’e ödeme yapar ve daha sonra bunu kendi ihtiyaçlarına, yazılım gereksinimlerine ve donanım tasarımlarına uyarlar. Sonuç olarak, birçok ürün ARM işlemciler içerir. Ancak, Intel işlemcilerde olduğu gibi bunları da birbirleriyle karşılaştırmak zordur.

Sorunları daha da karmaşık hale getiren yazılım, özel olarak ARM donanımı için tasarlanmalıdır ve bu nedenle diğer mimarilerle uyumlu çalışması da pek mümkün değildir. ARM ve masaüstü işlemciler arasındaki operasyonel farklılıklar, telefonunuzu masaüstünüzden daha yavaş yapan ana faktörlerden biridir.

Bununla birlikte, verimli ve düşük maliyetli oldukları için bazı dizüstü bilgisayarlarda ARM işlemciler bulabilirsiniz. Özellikle, birçok Chromebook, ARM işlemcileri kullanır. Chromebook’lar, Chrome web tarayıcısına dayalı düşük kaynaklı bir işletim sistemi olan Chrome OS’yi çalıştırdığından, ARM ürünleri ideal bir seçimdir.

Bilişimin Geleceği

Telefonlarımızın hafif, taşınabilir, yüksek performanslı ve makul fiyatlı olması ARM Holdings’in süreci sayesindedir. Adlarını akıllı telefonlar ve tabletlerle duyurmasına rağmen, ARM işlemciler Chromebook’lar gibi düşük maliyetli dizüstü bilgisayarlarda da mevcuttur.