Arquitetura ARM: história e curiosidades dos microprocessadores

Bilhões e bilhões de sistemas ARM, parafraseando o título de um livro de Carl Sagan que, além de ser um dos maiores e mais famosos astrofísicos do século passado, também foi professor de astronomia na Cornell University, fundou a Planetary Society e o projeto Seti. Antigamente, para especificar uma grande quantidade, falamos de milhões hoje, em vez de nos referirmos a grandes multidões, devemos falar de bilhões. Bilhões de bilhões, mas de quê? De dispositivos eletrônicos. O que bilhões de dispositivos eletrônicos podem ter em comum hoje no século 21?

Arquitetura e organização

Qual pode ser o mínimo denominador comum de bilhões de sistemas e muitos dispositivos? O que todos ou quase todos os dispositivos, portáteis ou não, produzidos pelas modernas indústrias eletrônicas têm em comum? Muito provavelmente a resposta está no modelo de sua arquitetura e organização.

No coração dessa arquitetura está o chip ARM, que é o coração "pulsante", o cérebro "pensante", de uma família de processadores. Com o termo " arquitetura de computador " queremos dizer as diferentes opções de design para criar um sistema de hardware . Por organização, por outro lado, nos referimos às relações estruturais entre as unidades funcionais do computador e a maneira como elas constroem uma determinada arquitetura.

Assim, como todos os microprocessadores, mesmo os da família ARM, eles controlam, entre outras coisas, o uso e o fluxo de dados. Dados e processos são processados ​​como um fluxo contínuo de 1s e 0s. A ordem desses 1s e 0s assume significado para o microprocessador, e uma sequência particular deles será traduzida em uma série de ações. Uma bela analogia pode ser encontrada no código Morse, onde uma série de pontos e linhas enviadas na ordem correta assumem um certo significado.

Curiosidade

Para destacar o poder do chip ARM e, consequentemente, também dos dispositivos mais populares equipados com ele que quase todos nós usamos todos os dias, vale lembrar a existência de uma geração de satélites chamada CubeSats, caracterizada por dimensões muito pequenas, tarefas específicas e equipadas com µprocessadores ARM . Este artigo foi criado com o objetivo de aprofundar o conhecimento de uma determinada arquitetura de computador digital. Aproximar-se das tecnologias emergentes e mais difundidas no domínio das arquiteturas de dispositivos modernos.

O estado da arte no setor tecnológico coloca um certo conhecimento da arquitetura ARM como condição sine qua non .

A história da arquitetura ARM

A sigla ARM é usada pela primeira vez em 1983 : concebida pela Acorn Computers e refere-se a uma família de processadores baseados nos princípios RISC. No início dos anos noventa, ARM torna-se uma empresa real, ou seja, ARM ltd: Onde ARM significa Advanced RISC Machine . Nos anos seguintes, é feito um acordo de colaboração entre a Acorn Computers, a Apple e a VLSI Technology. O principal objetivo do acordo é avançar no desenvolvimento dos processadores RISC, utilizados pela Acorn e escolhidos pela Apple para sua plataforma.

Ao longo dos anos, muitas pessoas e empresas contribuíram para o sucesso desta família de chips de sistema ARM . Não é possível nomeá-los todos, mas como a história às vezes tem o hábito de focar o crédito em uma ou mais pessoas de alto perfil, muitas vezes às custas daqueles que trabalham de frente para fazer o trabalho a tempo, não podemos t mencionar ao falar sobre ARM, Sophie Wilson.

Wilson, na época, uma jovem estrela em ascensão da indústria de computadores britânica, concebeu e projetou um dos primeiros microprocessadores e sistemas ARM junto com seu conjunto de instruções. A arquitetura original, juntamente com o conjunto de instruções, sobreviveu, extensa, mas praticamente a mesma, até hoje. Wilson também fez um protótipo de computador que se tornou o ponto de partida para a construção do primeiro computador Acorn System.

As origens da arquitetura ARM

Smartphones, laptops, consoles, tablets e sistemas ARM desfrutam de suas características intrínsecas. Entre esses recursos destacam-se: poder computacional e eficiência energética. Quanto ao software, também encontramos diferenças nas versões da CPU. O chip ARM passou por um desenvolvimento contínuo ao longo do tempo, mas também teve problemas. Apesar dos desenvolvimentos, o conjunto básico de instruções permanece o mesmo, mesmo que mais extenso, e é por isso que a portabilidade não é tão difícil. Por outro lado, as coisas só ficam complicadas se você usar recursos de microprocessador mais avançados.

O raspberry pi é um pequeno computador desenvolvido no Reino Unido pela Raspberry Pi Foundation . Desde a sua primeira versão e revisões posteriores utiliza um processador ARM Cortex.

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