Was ist ein ARM-Prozessor?

Ein ARM-Prozessor ist ein CPU-Typ (Central Processing Unit), der auf der RISC-Architektur (Reduced Instruction Set Computing) basiert und von ARM Holdings entwickelt wurde. ARM-Prozessoren sind für ihre Energieeffizienz und kompakte Größe bekannt und werden häufig in Smartphones, Tablets, eingebetteten Systemen und zunehmend auch in Laptops und Servern eingesetzt.

ARM stand ursprünglich für Acorn RISC Machine, was auf die Ursprünge bei Acorn Computers in den 1980er Jahren hinweist. Später wurde es als Advanced RISC Machines bekannt, obwohl es heute einfach als ARM bezeichnet wird.

Der Hauptunterschied liegt in der Architektur:

ARM-Prozessoren verwenden die RISC-Architektur, die die Befehle vereinfacht und so einen geringeren Stromverbrauch und eine höhere Effizienz ermöglicht.

Intel- und AMD-Prozessoren verwenden in der Regel die CISC-Architektur (Complex Instruction Set Computing), die komplexere Anweisungen enthält und häufig in Desktops und Laptops zu finden ist.

ARM-Prozessoren werden aufgrund ihrer Energieeffizienz für mobile Geräte und IoT-Anwendungen bevorzugt, während Intel und AMD die Märkte für Desktops und Hochleistungscomputer dominieren.

Energie-Effizienz: ARM-Prozessoren verbrauchen weniger Strom und sind daher ideal für batteriebetriebene Geräte.

Kompakte Größe: Ihr kleiner Platzbedarf ist ideal für mobile Geräte und eingebettete Systeme.

Kosteneffektiv: Niedrigere Herstellungskosten machen ARM-Chips erschwinglich.

Skalierbarkeit: ARM-Prozessoren reichen von stromsparenden Mikrocontrollern bis hin zu Hochleistungs-CPUs für Server.

Anpassbarkeit: Hersteller können ARM-Entwürfe lizenzieren und sie an spezifische Anforderungen anpassen.

ARM-Prozessoren sind vielseitig und werden in verschiedenen Geräten eingesetzt, darunter:

Smartphones und Tablets (z. B. iPhones und iPads von Apple, Samsung Galaxy-Geräte)

Eingebettete Systeme (z. B. Raspberry Pi, intelligente Heimgeräte)

Wearables (z. B. Smartwatches, Fitness-Tracker)

Automobilsysteme (z. B. Infotainment- und Navigationssysteme im Auto)

Laptops und Server (z. B. Apple M1/M2-Chips, AWS Graviton-Prozessoren)

Nein. Während ARM-Prozessoren zunächst in mobilen Geräten beliebt waren, werden sie jetzt zunehmend in Laptops, Desktop-Computern und Cloud-Servern eingesetzt. Die Umstellung von Apple auf ARM-basierte M1- und M2-Chips für MacBooks ist ein Beispiel für die Leistungsfähigkeit von ARM bei Hochleistungsrechnern.

ARM Cortex: Entwickelt für Unterhaltungselektronik wie Smartphones, Tablets und eingebettete Geräte.

ARM Neoverse: Konzentriert sich auf Infrastruktur- und Server-Prozessoren, die für Cloud Computing und Rechenzentren optimiert sind.

ARM-Prozessoren sind zwar sehr effizient, aber im Vergleich zu x86-Prozessoren (wie Intel oder AMD) traditionell nicht für High-End-Spiele oder intensive Aufgaben bekannt. Mit dem Aufkommen von ARM-basierten Prozessoren wie Apples M1 und M2 erweist sich ARM jedoch als fähig, anspruchsvolle Aufgaben zu bewältigen, darunter Spiele, Videobearbeitung und 3D-Rendering.

Viele Anwendungen sind inzwischen für ARM-Prozessoren optimiert, insbesondere auf Plattformen wie Android und iOS. Bei Desktop-Umgebungen hängt die Kompatibilität vom Betriebssystem und der Software ab.

Windows on ARM unterstützt viele Anwendungen, aber einige ältere Anwendungen erfordern möglicherweise eine Emulation.

Apple Silicon (M1/M2) führt sowohl native als auch Intel-basierte Anwendungen über Rosetta 2 aus.

Linux bietet eine starke Unterstützung für ARM, mit vielen verfügbaren Distributionen.

Ja, ARM-Prozessoren haben eine hervorragende Linux-Unterstützung. Viele Distributionen, wie Ubuntu, Debian und Arch Linux, bieten ARM-kompatible Versionen an. ARM-basierte Geräte wie der Raspberry Pi verwenden häufig Linux für Entwicklung und Projekte.

ARM-Prozessoren verwenden die RISC-Architektur, die Anweisungen vereinfacht und die Anzahl der erforderlichen Transistoren reduziert. Dies führt zu einer geringeren Wärmeabgabe und einem niedrigeren Stromverbrauch, wodurch sich ARM-Prozessoren ideal für batteriebetriebene Geräte und eingebettete Systeme eignen.

ARM Holdings entwirft die Architektur, stellt die Prozessoren aber nicht her. Stattdessen vergibt das Unternehmen Lizenzen an Unternehmen, die ihre eigenen Chips herstellen, wie z. B.:

Apple (M1- und M2-Chips)

Qualcomm (Snapdragon-Prozessoren)

Samsung (Exynos-Prozessoren)

NVIDIA (Tegra-Prozessoren)

Broadcom (verwendet im Raspberry Pi)

ARM-Prozessoren werden über mobile Geräte hinaus immer beliebter und halten Einzug in den Bereich des Desktop-Computing und der Cloud-Infrastruktur. Angesichts der Tatsache, dass große Technologieunternehmen wie Apple und Amazon ARM-basierte Lösungen einsetzen, ist es wahrscheinlich, dass ARM in Zukunft eine wichtige Rolle bei energieeffizienten und leistungsstarken Computern spielen wird.

Sie können die Spezifikationen Ihres Geräts in den Einstellungen oder auf der Website des Herstellers überprüfen. Geräte, die unter iOS, Android und vielen eingebetteten Systemen laufen, verwenden mit ziemlicher Sicherheit ARM-Prozessoren. Bei Desktops oder Laptops verwenden die M1/M2-Macs von Apple und einige Windows ARM-basierte Laptops ARM-Chips.

Ausführlichere Informationen finden Sie auf der offiziellen ARM-Website oder in Online-Ressourcen wie z. B.:

Raspberry Pi-Projekte: Praktische Erfahrungen mit ARM-basierten Geräten.

Online-Kurse: Plattformen wie Coursera und Udemy bieten Kurse über ARM-Architektur und Entwicklung an.

Entwickler-Communities: Foren wie Stack Overflow und die ARM-Community-Foren sind ideal für die Fehlersuche und Beratung.