[CPU] ARM 프로세서

요즘 공부하다접하는게 모두 ARM 관련이다. STM32에서도 정리를 잠깐 했지만 따로 정리해보려한다.

쓸 카테고리가 없길래 CPU도 만들었다....

하나하나 천천히 알아보자

 

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개요

ARM은 Advanced RISC Machine의 약자이다. 직역하면 향상된 RISC 머신 이라고 할 수 있다. ARM프로세서란 RISC 기반의 CPU를 말한다. 

 

그렇다면 RISC란 무엇일까? 

RISC는 Reduced Instruction Set Computer 아키텍처의 약자이다. CISC(Complex Instruction Set Computing) 와 달리명령어 세트를 단순화하여 프로세서가 더 효율적으로 작동하도록 하는 것이 목적이다.

아래와 같은 특징을 갖게된다. 

 

• 속도: 단순화된 명령어 세트 덕분에 프로세서가 명령어를 빠르게 실행할 수 있습니다.
• 효율성: 파이프라이닝과 같은 기술을 통해 명령어 처리 효율이 높아집니다.
• 저전력: 전반적으로 전력 소모가 적어, 배터리로 구동되는 장치에 적합합니다.

 

위와 같은 특징을 바탕으로 ARM 프로세서는 적은 전력소모 및 효율성이 필요한 모든 스마트폰 설계에서 사용되며 다른 소형 모바일 기기 및 노트북에서도 사용된다. 

 

 

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ARM vs x86

데스크톱용  CPU 아키텍처인 x86과 비교하면 그 특징을 알아보기가 더욱 쉽다.

 

1. 아키텍처

• ARM (Advanced RISC Machine):
  • RISC (Reduced Instruction Set Computing) 기반 아키텍처임
  • 명령어 세트가 단순하고, 각 명령어는 일반적으로 한 사이클 내에 실행됨.
  • 주로 모바일 장치, 임베디드 시스템, IoT 기기 등에서 사용됨.
  • 전력 효율이 뛰어나며, 배터리로 구동되는 장치에서 특히 유리.
• x86:
  • CISC (Complex Instruction Set Computing) 기반 아키텍처.
  • 명령어 세트가 복잡하고, 각 명령어가 여러 사이클에 걸쳐 실행될 수 있음.
  • 주로 데스크톱, 노트북, 서버 등 고성능이 요구되는 환경에서 사용됨.
  • 인텔과 AMD가 주요 제조업체로, 이들이 생산하는 대부분의 PC 및 서버 프로세서가 x86 기반임.

컴퓨터의 CPU의 경우 AMD 또는 Intel 프로세서처럼 특정 제조 회사가 정해져있는 반면, ARM 프로세서 제조업체가 따로 있는 것은 아니고, ARM holdings가 특정 성능 벤치마크를 사용해 다양하게 특화된 목적과 최적화를 위한 ARM 프로세서 설계를 순차적으로 사용 허가하면 하드웨어 제조업체가 이러한 설계를 가져와 기기별로 조정하는 것으로 제조된다.

 

 

 

2. 성능 

• ARM:
  • 저전력 환경에 최적화되어 있어, 고성능 작업보다는 효율적인 작업 처리가 중요할 때 유리.
  • 멀티코어 프로세싱이 일반화되어 있으며, 고성능이 필요하지 않은 모바일 환경에서 특히 뛰어남.
  • 최근에는 애플의 M1, M2 칩처럼 고성능 ARM 기반 프로세서도 등장하여 데스크톱 수준의 성능을 제공하기도 함.
• x86:
  • 복잡한 명령어 세트를 통해 고성능 작업을 처리하는 데 뛰어남.
  • 높은 클럭 속도와 강력한 멀티코어 성능을 제공하며, 고성능 작업(예: 게임, 그래픽 디자인, 데이터베이스 처리)에 적합.
  • 전통적으로 데스크톱과 서버에서 강력한 성능을 보임.

 

 

 

일단은 이정도...