Разлика между ARM64, ARMel и ARMhf

Повечето от нас, докато търсят да си купят нов смартфон, таблет или друга електронна притурка, виждат термина „ARM vXXX“ процесор в списъка със спецификации. Но едва ли се притесняваме да знаем какво е ARM процесор. Така че в това ръководство ще разгледаме накратко ARM процесорите.

Какво е ARM така или иначе?

ARM или Advanced RISC Machines или Acorn RISC Machine (предишно име) е едно от най-използваните процесорни ядра в света. Процесорът ARM стана първият търговски RISC процесор през 1985 година. Първото издание беше 26-битова RISC машина. С второто си издание през 1987 г., ARM версия 2 представи функцията за съпроцесор. С течение на времето процесорите за ръце се развиха много. Корпорацията ARM предоставя платени лицензи на всеки, който иска да произвежда CPU или SOC продукти въз основа на тяхната архитектура. ARM Holdings, базиран в Кеймбридж, Великобритания, отговаря за този бизнес навътре и извън него. Apple, Qualcomm, Texas Instruments, Nvidia, Samsung, и т.н., са някои от забележителните потребители на семейството ARM.

ARM процесорите се използват най-вече в мобилни устройства и вградени системи. Те са с малки размери и имат ниска консумация на енергия, но в същото време осигуряват висока производителност. Въпросът е въпросът с дизайна, тъй като софтуерът, проектиран за ARM, не може да работи на устройства, които не са ARM. Точно както двама души с различни езици не могат да разберат какво говори другият.

Характеристики на ARM процесор

1. Въз основа на изчисляване на RISC или намален набор от инструкции.
2. Фиксиран размер и еднакъв набор от инструкции.
3. Поддръжка на многоетапен тръбопровод за инструкции.
4. Поддържа широк честотен диапазон.
5. Изпълнение на байт-код на Java.
6. Оптимизиран за използване на батерията в мобилни устройства.

В широк смисъл архитектурата ARM има три типа профили:

A-профил или Профил на приложението

R-или профил в реално време

М-профил или профил на микроконтролера

Защо ARM се използва от Tech Giants

Дълго време ARM се счита за процесор за мобилни устройства, като x86 / x64 е целевият процесор за настолни компютри и сървъри. Но с развитието на технологиите ARM процесорите се използват за таблети. За д.ж., Windows 10 по-рано може да се изпълнява само на процесор, базиран на x86 и x64, но скорошният работен плот на Windows 10 може да работи на процесори, базирани на ARM64 архитектура. Microsoft гарантира, че съвместимостта на приложенията за приложения, базирани на x86 и x64, ще работи безпроблемно на компютрите, базирани на ARM64. Въпреки че приложенията, базирани на ARM32 и ARM64, ще се изпълняват директно, базираното на x86 приложение ще изисква емулация, за да се изпълни.

Някои версии на Windows като Windows 8 изискват процесор x86 или x64, докато Windows RT се нуждае от ARM процесор. Въпреки че x86 / x64 са много бързи в сравнение с ARM процесора, те консумират значителна енергия. Затова те са най-подходящи за сървъри и настолни компютри. В същото време ARM процесорът е относително бавен, но изисква малко енергия за работа. Това ги прави по-подходящи за мобилни устройства с Android, IOS и др.

Apple обяви да премести своята серия MAC от Intel към процесори SoC и SiP, които са базирани на ARM архитектура. Според Apple, с ARM процесорите те ще осигурят производителност, съчетана с дълга мощност на батерията. Apple Silicon чиповете са първият чип, базиран на Apple, базиран на Arm, който се използва в последните MacBook Air, MacBook Pro и Mac mini.

Трите Debian ARM порта: Debian / armel, Debian / armhf и Debian / arm64

Debian / armhf е съкращение от „ръка твърд плувка,”Представляващ порт на Debian.  Портът Debian armhf бе стартиран, за да се възползва от модула с плаваща запетая (FPU) на съвременни 32 битови ARM платки.

За критични изисквания за точност в приложения, базирани на изчисления и цифрова обработка на сигнала (DSP), плаваща запетая е специално подходяща. ARMv7 CPU с версия 3 на ARM векторната спецификация с плаваща запетая (VFPv3) е минималното изискване за Debian armhf порт.

Използва се предимно за мобилни устройства (смартфони, таблети) и вградени устройства.

Известно е, че различни платформи се поддържат от Debian / armhf:

1. Бърз старт на Freescale MX53: i.Платката за бърз старт MX53 има 1 GHz Arm Cortex-A8 процесор. Това е платформа с отворен код за развитие.
2. NVIDIA Jetson TK1: Това е платка за разработчици с 32-битов процесор ARM Cortex-A15.
3. SolidRun Cubox-i4Pro: Серията Cubox-i е малка изчислителна платформа. Cubox-i4Pro разполага с процесор ARM Cortex A9.

Други поддържани платформи включват Wandboard, Seagate Personal Cloud и Seagate NAS, SolidRun Cubox-i2eX tec. Платформата EfikaMX беше по-рано поддържана до Debian 7, но от Debian 8 поддръжката е изоставена.

Debian / armel или ARM EABI или Вграден ABI порт на Debian е насочен към по-стари 32 битови ARM процесори. Той няма поддръжка на хардуерна единица с плаваща запетая (FPU). ARM EABI или armel трябва да работи с ARM архитектура версии 4T, 5T и по-нови, но с освобождаването на Debian 10 (buster) поддръжката на ARM4T е премахната.

Според Oracle армелът към armhf е в ход, така че може да има някои несъвместимости между тях. За да проверите дали вашата система работи с armhf или armel, изпълнете командата по-долу на вашия Linux терминал:

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

Ако горната команда връща маркер Tag_ABI_VFP_args, това е система armhf, докато празен изход показва, че това е система armel. За д.ж., разпределение на малини ще върне Tag_ABI_VFP_args: VFP регистрира таг, тъй като е armhf разпределение. От друга страна, дистрибуцията на Debian Wheezy с мек поплавък ще даде празен изход, което показва, че е дистрибуция на armel.

Следният списък съдържа различните платформи, поддържани от Debian / armel:

1. Kirkwood и Orion5x SoC от Marvell с ARM процесор.
2. Универсална платформа с QEMU емулатор.

Debian / arm64 е насочен към 64-битови ARM процесори, което изисква минимална архитектура ARMv8. 64-битовата обработка осигурява подобрена изчислителна способност. Това подобрение на обработката се постига с увеличаване на капацитета за адресиране на паметта в 64-битова архитектура.  Хардуерът Arm64 стартира за първи път за iPhone 5 през 2013 година. Името на gnu за ARM64 е aarch64-linux-gnu. Хубавото на ARM64 е, че е съвместим със своя 32-битов предшественик. Това помага при стартирането на ARMv7 двоични файлове или софтуер, без никакви промени в ARMv8 архитектурата.

Debian пусна ARM64 порт за първи път в своята операционна система Debian 8 (Jessie). Списъкът с различни платформи, поддържани от Debian / ARM, е даден по-долу:

1. Приложен микро (APM) Mustang / X-Gene: Това е първата известна платформа с ARMv8 архитектура с 8-ядрен процесор.
2. Платформа за развитие на ARM Juno: Според ARM, платформата за развитие на Juno Arm е отворена и неутрална за производителя разработка Armv8 с 6-ядрен процесор ARMv8-A.

Пример за устройства, използващи архитектура ARM64, включва Raspberry Pi 2, Raspberry Pi 3, Microsoft HoloLens 2, DragonBoard, няколко IoT устройства, модерни лаптопи и настолни компютри, смартфони и др

Проверка на типа процесор на вашата платка.

За да проверите типа на процесора на машина на Ubuntu, просто използвайте следната команда:

$ dpkg -принт-архитектура

За подробен списък на различните характеристики на вашия процесор използвайте следната команда:

$ cat / proc / cpuinfo [// c]
Друга команда, която можете да използвате, за да видите архитектурата на процесора на вашата система, е дадена по-долу:
[cc lang = "bash" width = "100%" height = "100%" escaped = "true" theme = "blackboard"]
$ uname -a