มารู้จัก ARM CPU กันดีกว่า

Photo by Vishnu Mohanan on Unsplash

หลาย ๆ คนที่คุ้นเคยกับการเช็คสเปกคอมพิวเตอร์หรือโทรศัพท์ ก็คงจะเคยเห็นคำว่า ARM ที่อยู่ในหัวข้อ CPU แบบผ่านๆตากันมาบ้าง เพื่อนๆเคยสงสัยกันมั้ยว่า ARM คืออะไร เอาไปใช้งานอะไรได้บ้าง วันนี้เราจะเลยมานำเสนอบทความจากต่างประเทศมาสรุป ให้เพื่อน ๆ ได้รู้จักหน้าที่และประโยชน์ของ ARM กัน

ความเป็นมาของ ARM

ARM ถูกพัฒนาครั้งแรกโดยบริษัท Acorn Computer Limited ในปี 1983~1985 เป็นโปรเซสเซอร์ RISC ตัวแรกที่ถูกนำมาพัฒนาในเชิงพาณิชย์ ต่อมาในปี 1990 ได้แยกออกมาเป็นบริษัท Advanced RISC Machines Limited โดยมีเป้าหมายเพื่อขยายการใช้งานเทคโนโลยี ARM โดยเฉพาะ และในเวลานั้นเอง ARM6 ซึ่งเป็น ผลิตภัณฑ์ ARM ตัวแรกก็ได้ถือกำเนิดขึ้นมา ทางผู้พัฒนาได้ตั้งชื่อโปรเซสเซอร์ตัวนี้ว่า Advanced RISC Machines หรือชื่อย่อว่า ARM ซึ่งเป็นที่มาของชื่อในปัจจุบันนั่นเอง

มาถึงตรงนี้เพื่อน ๆ อาจจะสังสัยว่า “เอ๊ะ แล้ว ARM1 – ARM5 หายไปไหน” ใช่มั้ยครับ จริง ๆ แล้ว ARM1-ARM3 จะถูกพัฒนาในช่วงที่ยังเป็นบริษัท Acorn Computer Limited อยู่ครับ ส่วน ARM4 กับ ARM5 นั้นไม่มีและถูกข้ามไปเป็น ARM6 เลยนั่นเอง

 โดยหลังๆ ARM ก็ได้ถูกพัฒนาต่อยอดออกมาเรื่อย ๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน เช่น ARM7 ที่มักจะนิยมนำไปใส่ใน โทรศัพท์ แท็บเล็ต เป็นต้นครับ นอกจากนี้ก็จะยังมี ARM8 ARM9 ARM10 ARM11 อีกด้วย

ความสามารถของ ARM

อย่างที่กล่าวข้างต้น ARM โปรเซสเซอร์นั้น เป็น RISC (Reduced Instruction Set Computer) แบบ 32 บิตและตัว ARM นั้นสามารถปรับสมดุลปริมาณชุดคำสั่งกับการใช้พลังงานได้ กล่าวคือมีคุณสมบัติในการลดใช้พลังงานซึ่งถือเป็นจุดเด่นเลยทีเดียว อีกทั้ง ARM นั้นยังนำข้อดีของ CISC (Complex Instruction Set Computer) บางส่วนมาด้วย

ความนิยมของ ARM

ARM โปรเซสเซอร์ นั้นเริ่มต้นที่ ARM1 ก็จริง หากพูดถึงว่าการถูกนำไปใช้งานจริงและเป็นที่รู้จักอย่างแพร่หลายก็คงจะหนีไม่พ้น ARM7 และก็ยังคงนิยมใช้กันทั่วโลก รวมถึงผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการพัฒนาต่อ ๆ มา ARM8 และ ARM9 อย่างไรก็ตามก็จะมีการได้รับความนิยมทั้งมากและน้อยแตกต่างกันไป

การมาของ Cortex

ARM ที่ถูกพัฒนารุ่นหลังจาก ARM11 จะไม่ได้ถูกเรียกว่า ARM12 แต่จะเรียกว่า Cortex แทน ถึงแม้ว่า ARM จะเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วในตลาดโทรศัพท์มือถือ แต่นอกจากนี้ยังมีการใช้งานในหลากหลายรูปแบบมากขึ้น ตั้งแต่เครื่องใช้ในบ้านไปจนถึงอุปกรณ์ในเชิงอุตสาหกรรม จึงจำเป็นที่จะต้องมีประสิทธิครอบคลุมและรอบด้านมากขึ้น โดยครั้งนี้จะไม่ได้ถูกจัดประเภทตามประสิทธิภาพหรือฟังก์ชันแต่จะจับรวมเป็นตระกูล Cortex และจะกำหนดสถาปัตยกรรมตามการนำไปใช้งานแทน โดยในตระกูล ARM Cortex จะแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ Cortex-A, Cortex-R, Cortex-M

มารู้จักกับ Cortex series กันดีกว่า

Cortex ซึ่งได้แก่ Cortex-A, Cortex-R, Cortex-M นั้นจริงๆแล้ว A, R, M ด้านหลังนั้น เป็นตัวย่อที่มาจากความหมายในการใช้งานนั้นๆ

  • A ย่อมาจาก Application
  • R ย่อมาจาก Real-time
  • M ย่อมาจาก Microcontroller
Cortex-A นั้นจะเหมาะสมกับการทำงานในรูปแบบแอพพลิเคชั่นสำหรับระบบปฏิบัติการ (OS) และในส่วนของ Cortex-R นั้น เน้นไปในทางการใช้แอพพลิเคชั่นประมวลผลและควบคุมสัญญาณหรือการทำงานแบบเรียลไทม์ และสุดท้าย Cortex-M จะเน้นไปที่แอพพลิเคชั่นของระบบสมองกลฝังตัว (bare-metal) และยังใช้แนวความคิดเรื่องการประหยัดต้นทุนเข้ามาเกี่ยวข้องด้วยครับ

สำหรับบทความของ ARM ก็จะขอจบเพียงเท่านี้นะครับ ขอขอบคุณบทความดี ๆ จาก aps-web.jp ด้วยครับ

Reference: https://www.aps-web.jp/academy/cm/270/