پردازشگرهای مبتنی بر ARM
تعداد CPU های ARM به فروش رفته به مراتب بیشتر از کل پردازشگرهای x86 بوده است. این پردازشگر در تلفن، کامپیوترها، تلویزیون ها و بسیاری لوازم الکترونیکی دیگر وجود دارد.

اینتل این روزها تمایل زیادی دارد تا در مورد خط تولید CPU های اتم خود گفتگو کند. آخرین نسخه اتم، یک SoC (سیستم مبتنی بر ریزتراشه) است که بیشتر روی نت بوک ها نصب می شود. در حالیکه حداکثر سرعت اتم 1.8 گیگاهرتز است، اینتل از کافی بودن این عدد صحبت می کند.

طراحانی که SoC های مرتبط با هسته های پردازشگر ARM را می سازند، به این صحبت ها می خندند. آنها سالها SoC های کم توانی را تولید کرده اند. در مورد آخرین هسته های Cortex A9، پردازشگرهای ARM قدرتمند تر از اتم هستند، البته قابل مقایسه با x86 نیستند.

یک SoC کلیه کارکردهای مورد انتظار شامل CPU، GPU، کنترل گرهای حافظه، حافظه پنهان، میانجی های جانبی مانند USB و دیسک I/O، PCI Express و غیره را در یک کامپیوتر تلفیق می نماید. برخی از SoC ها حتی در بردارنده حافظه های آنبورد می باشند. تلفن همراه، HDTV و اتومبیل شما دارای یک SoC است. این سیستم ها پنهان و دور از چشم بوده و کلیه عملیات رایانه ای زندگی دیجیتالی امروز را کنترل می کنند.

ARM یکی از بزرگترین طراحان هسته های CPU است. این شرکت همچنین پردازشگرهای گرافیکی و SoC های کامل را تولید می نماید. با این حال، شرکت ریزتراشه نمی فروشد. در مقابل، مجوز و گواهی طراحی را برای سایر شرکت ها صادر می نماید. شرکت های موصوف می توانند حق مالکیت معنوی ARM را برای تهیه برنامه خاص و شخصی تر تغییر دهند.

نقاط قوت و محدودیت ها
پردازشگر های مبتنی بر ARM کارکردهای کامل سیستم را در یک بسته کوچک ارائه می کنند که اندازه آن بین 20 تا 60 میلی متر مربع است. این عدد را با اتم N450 که 66 میلی متر مربع است مقایسه کنید. این عدد در مقایسه با پردازشگرهای 195میلی متر مربعی کارت های گرافیکی 32 نانومتری Clarkdale اینتل نیز بهتر است.

پاکت های حرارتی و برقی این پردازشگرها به شدت فشرده هستند. الزامات عمر باتری برای تلفن های همراه بسیار دقیق هستند، بنابراین معمولاً نمی توان به دفعات زیاد آنها را اجرا کرد. حتی اگر تراشه های آنها بسیار پر سرعت باشند. با این حال، ARM و شرکای وی در طراحی ریزپردازنده مدیریت مصرف برق قوی ایجاد کرده اند. بخش های مختلف تراشه در صورت عدم نیاز، خاموش و غیر فعال می شوند و کلیه فعالیت ها در صورت نیاز اجرا می شوند. بدین ترتیب هسته های مجزا می توانند در صورت نیاز به دفعات بیشتری مورد استفاده قرار گیرند و سپس سرعت خود را به شدت کاهش دهند.

بنابراین آنچه در یک SoC ARM می یابید، یک بخش به شدت یکپارچه و نسبتاً کوچک است که برق کمی مصرف می کند، اما در عین حال عملکرد خوبی دارند. حتی GPU ها با استفاده از تبدیل چهارخانه ای، برای پلتفرم های کوچک طراحی می شوند تا استفاده از حافظه و هزینه های پهنای باند به حداقل برسد. GPU می تواند در یک بازی 3 تا 60 fps را ارائه کند؛ به شرط اینکه با وضوح تصویر 240*320 یا کمتر اجرا شود.

وقتی شرکتی یک هسته ARM را در محصولات تراشه دار خود بکار می برند، IP مورد نظر را در قالب یک سلول ماکرو در اختیار می گیرد که قابل استفاده در ابزارهای طراحی الکترونیکی است که توسط شرکت های OEM مورد استفاده قرار می گیرد. طراحان می توانند بسته به هدف خود CPU را تغییر دهند.

بررسی موردی:TI OMAP
TI OMAP3430 پیرامون هسته ARM Cortex A8 ساخته شده و برق بسیاری از تلفن های همراه از جمله Palm Pre را تأمین می نماید.

با وجود اینکه OMAP3430 یک SoC است، اما هنوز نیازمند مجموعه از اتصالات به دنیای خارج است. این نسل از OMAP برخلاف سایر محصولات رقیب، قابلیت های GPS و Wi-Fi را شامل نمی شوند. با این حال، این نسل در یک هسته IMAGINATION TECHNOLOGIES POWER VR SGX GPU برای کارت های گرافیکی 2D/3D ساخته نمی شوند. از دیگر امکاناتی که در آن وجود دارد، IVA2 بعلاوه شتاب دهنده مالتی مدیاست که وضوح تصویری تا 720p را پوشش داده و می تواند فرمت های HD MPEG-4، H.264 و WMV9 را با وضوح تصویر 480*720 کدگذاری و کد گشایی نماید.

این سخت افزار می تواند به راحتی نمایشگر کریستال مایع (LCD) 480*320 Palm Pre را به کار اندازد. هسته Cortex A8 قابلیت چند منظورگی Pre را با استفاده از Palm's WebOS بکار می اندازد. مسأله ای که خلأ آن در گوشی های هوشمند رقیب، بویژه آی فون های اپل مشاهده می شود.

یکی از جالب ترین ویژگی های OMAP موتور رمزگذار و رمزگشای آن است که از الگوریتم های AES, DES, PKA, SHA-1 و سایر الگوریتم های رمزگذاری پشتیبانی می کند.

این امر امکان برقراری ارتباطی ایمن در محیط بی سیم را ایجاد می کند.

بررسی موردی: NVIDIA TEGRA APX 2600
TEGRA APX 2600 توسط مدیا پلیر های پرتابل Zune HD مورد استفاده قرار می گیرند. APX 2600 در واقع از دو هسته ARM استفاده می کند.

هسته ARM11 هسته های محاسباتی و با کاربردی عمومی است، در حالیکه ARM7 برنامه های صوتی و تصویری پیچیده تر و بیشتری را اجرا می کند. ARM11 با سرعت 600 مگاهرتز و با کش L1 64 کیلوبایتی (32 کیلوبایت دستور و 32 کیلوبایت داده) کار می کند. پردازنده نیز شامل 256 کیلوبایت کش L2 است.

با وجود اینکه ARM7 برخی برنامه های صوتی را پوشش می دهد، APX2600 نیز بخش های مجزایی از تراشه و GPU طراحی NVIDIA را برای رمزگذاری و رمزگشایی فایل های HD Video به خود اختصاص می دهد. پردازنده مجموعه ای معمولی از میانجی هایی برای اتصال حافظه خارجی، USB، HDMI و غیره دارد.

همه این موارد برای بسته ظریف Zune HD که در بردارنده خروجی HD Video 720 P از طریق HDMI است مناسب هستند. امکانی که برای اجرای بازی ها و استفاده از مرورگرها بکار می رود.

ARM؛ پدیده ای گسترده در همه جا

همانطور که در دو مورد بررسی شده فوق مشاهده می شود، هسته های پردازشگر ARM در برخی از ابزارهای پر کاربر و مهم موجود بکار می رود. سایر محصولاتی که از فناوری های ARM استفاده می کنند، از قبیل پردازشگر Qualcomm's Snapdragon، در تلفن هوشمند مبتنی بر آندروید گوگل با نام Nexus One مشاهده می شوند. حتی تراشه های ریزتر که از امکانات کم توان تر و کم کاربرد تر استفاده می کنند نیز برای برخی کاربردهای خاص در خودرو، صنایع الکترونیکی خانگی و گوشی های تلفن همراه ساده تر مورد استفاده قرار می گیرند.

در صورتی که پردازشگرهای مبتنی بر ARM بتوانند غالب شوند و عمق جامعه نرم افزاری افزایش یابد، به زودی شاهده سیستم های ARM مشابه کامپیوتر از قبیل APPLE IPAD و کتابهای هوشمند مبتنی بر لینوکس خواهیم بود. از
آنجایی که اینتل می کوشد تا اتم های x86 را در سیستم های بیشتری جانمایی کند، جای تعجب نخواهد بود اگر ARM در برابر این طرح مقابله به مثل نماید. شاید «ARM inside» نام لپ تاپ بعدی شما باشد.

 

آداپتر POWER-LINE ETHERNET:
آداپترهای POWER-LINE ETHERNE فناوری شبکه سازی سیمی هستند که کابل های الکتریکی موجود در خانه شما را قادر به انتقال بار اترنت می کنند. در ذیل اجزای ZyXEL'S PLA-400 را تشریح می کنیم:

پایانه سیگنال ترکیبی
این وسیله آنالوگ (AD9865) یک مبدل آنالوگ به دیجیتال 10 بیتی، یک مبدل دیجیتال به آنالوگ 10 بیتی و یک درایور خطی را با یکدیگر ترکیب می کند (آمپلی فایری که کیفیت انتقال در طول کابل را افزایش می دهد).

ترانسفورمر
این قطعه یک ترانسفورمر برای منبع تغذیه سوئیچ دار است که جریان متناوب برق را به جریات مستقیم تبدیل می کند.

حافظه SDRAM
دو تراشه 64 مگابایتی SDRAM (دومی زیر تخته دوم جانمایی شده است) برای برنامه ریزی اجرا و میانگیری داده ها بکار می روند

پردازنده INTELLON
INTELLON'S INT6000 حجم وسیعی از پردازشگرهای داده از جمله ETHERNET، PCI، حافظه، انتقال دهنده های داده های MPEG را پوشش می دهد. این پردازشگر یک HOMEPLUG AV-compliant است و به عنوان پلی بین منبع تغذیه خطی و شبکه اترنت عمل می کند