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MOBILE COMPUTING<br />
DIE ANATOMIE EINES<br />
ARM-PROZESSORS<br />
Die Prozessorkerne: Auf dem Die des<br />
Qualcomm Snapdragon 800 sind vier<br />
Krait-ARM-Cores integriert.<br />
Die Multimediaeinheit ist für die Audiowiedergabe<br />
zuständig, beschleunigt das Aufnehmen<br />
sowie Abspielen von Videos und enthält beim<br />
Snapdragon 800 eine Gestenerkennung.<br />
Ein eigener DSP für das Herunterrechnen<br />
von Digitalfotos.<br />
Die GPU ist für 2D- und<br />
3D-Grafik zuständig.<br />
Der Digitale Signal Prozessor (DSP)<br />
entlastet die CPU-Kerne bei Multimedia-<br />
Anwendungen wie der Musikwiedergabe.<br />
Die Connectivity-Einheit enthält neben dem<br />
USB-Controller auch die Funkschnittstellen für<br />
LTE, Bluetooth und Wireless-LAN.<br />
Der Displaycontroller. Beim Snapdragon<br />
800 mit Miracast-Unterstützung.<br />
Ein eigener Prozessor entlastet die CPU<br />
bei der GPS-Positionsbestimmung.<br />
ARM-Prozessoren wie der abgebildete Qualcomm Snapdragon<br />
800 vereinen praktisch allen Funktionen auf einem Chip.<br />
CPU/GPU-TECHNOLOGIEN<br />
Keineswegs<br />
ARM dran<br />
Der Siegeszug der Smartphones und Tablets brachte auch einen gigantischen Aufschwung<br />
für ARM-Prozessoren mit sich. Wir werfen einen Blick hinter die Kulissen der<br />
extrem sparsamen Prozessoren und vor allem auf deren integrierte GPUs. ■ KLAUS LÄNGER<br />
Die Abkürzung ARM steht für Advanced<br />
RISC Machines und bezeichnet ein Prozessordesign,<br />
das von der britischen Firma<br />
ARM entwickelt wurde (mehr zur RISC-Architektur<br />
auf der nächsten Seite). Im Prinzip<br />
begann die Entwicklung der ARM-Prozessoren<br />
bereits 1983, die Abkürzung stand<br />
damals aber noch für Acorn RISC Machine.<br />
Der erste vollständig auf ARM-Architektur<br />
basierende Rechner war 1987 der Acorn Archimedes,<br />
der sich aber letztlich gegen die<br />
IBM-kompatiblen <strong>PC</strong>s nicht durchsetzen<br />
konnte. 1990 wurde schließlich die Firma<br />
ARM Limited als Joint Venture von Acorn,<br />
Apple und dem Prozessorhersteller VLSI gegründet,<br />
der die Fertigung der Prozessoren<br />
übernahm. Apple war mit von der Partie, da<br />
der Newton mit einer ARM-CPU ausgestattet<br />
war. Apple hält aber seit einigen Jahren<br />
keine Anteile mehr an der ARM Holding, so<br />
nennt sich die Firma heute.<br />
ARM-Prozessoren wurden in den folgenden<br />
Jahren primär in Settop-Boxen und im Embedded-Bereich<br />
eingesetzt, 1998 ging ARM<br />
als Holding an die Börse. Die Firma stellt<br />
heute selbst keine Prozessoren mehr her,<br />
sondern ist ein reines Entwicklungsstudio,<br />
das Lizenzen an andere Hersteller vergibt,<br />
die damit Prozessoren auf Basis der ARM-<br />
Architektur bauen dürfen. Dabei hat ARM<br />
verschiedene Lizenzmodelle im Angebot,<br />
die von Blaupausen für komplette Prozessoren<br />
oder Prozessorkomponenten bis hin<br />
zu IP-Lizenzen reicht, auf deren Basis die<br />
CPU-Hersteller eigenständige Designs entwickeln<br />
können. <strong>Das</strong> ist vor allem bei großen<br />
Prozessorherstellern wie Samsung,<br />
Qualcomm, Texas Instruments oder auch<br />
Apple der Fall.<br />
Prozessorbaukästen<br />
Die ARM-Prozessoren in aktuellen Tablets<br />
oder Smartphones gehören alle zum SoC-<br />
Typ (System-on-a-Chip), sind also hochintegrierte,<br />
kompakte und damit sparsame<br />
Bauteile, bei denen auf dem Die neben den<br />
CPU-Kernen mit dem Speichercontroller<br />
auch der Grafikprozessor (GPU), der Audio-<br />
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www.pc-magazin.de <strong>PC</strong> <strong>Magazin</strong> 9/2013