팔 아키텍처는 어느 나라에서 왔나요?

지난 10년간 모바일 인터넷의 발전으로 스마트폰이 대규모로 대중화됐고, 한때 잘 알려지지 않았던 기업, 즉 ARM도 대중화됐다. 영국 케임브리지에 설립된 이 칩 설계 회사는 1985년 Acorn RISC Machine이라는 축소된 명령어 세트 아키텍처 프로세서를 개발했으며, 약어가 ARM으로 유명하다. 프로세서 설계회사로서 개발한 ARM 아키텍처는 당초 저전력, 저비용, 고성능 프로세서를 목표로 삼았다.

ARM 아키텍처는 ARM 고유의 명령어 세트 시스템을 사용하는 프로세서 아키텍처로 다양한 적용 범위에 따라 개발됩니다. 30년 이상의 개발 끝에 현재의 ARM 아키텍처에는 다양한 유형의 컴퓨팅을 위해 설계된 아키텍처가 있습니다. 쉽게 말하면 이런 것들이 있습니다.

Cortex-A: 고성능 컴퓨팅용. 예를 들어 현재 휴대폰 SoC에 자주 등장하는 Cortex-A76이 있습니다.

Cortex-R: 실시간 연산 처리용. 주로 임베디드 실시간 프로세서용입니다. 자동차 전자 제동 시스템, 산업 제어 분야 및 기타 분야에서 일반적입니다.

Cortex-M: 저전력, 저비용 시스템용으로 설계되었습니다. 현재 핫한 IoT 분야에서는 Cortex-M 아키텍처를 사용한 프로세서를 흔히 볼 수 있다.

ARM 아키텍처, 더 중요한 것은 ARM 명령어 세트 시스템입니다. x86 아키텍처의 CISC(Complex Instruction Set) 아키텍처와 달리 RISC(Reduced Instruction Set) 아키텍처입니다. CISC 아키텍처 프로세서와 비교할 때, 축소된 명령어 세트 설계를 사용하는 ARM 아키텍처의 설계 목표는 가능한 가장 높은 클럭 주파수에서 더 적은 사이클로 실행될 수 있는 명령어 세트입니다. 일반적이지 않은 명령을 대폭 줄이고 칩 복잡성을 줄입니다. 로드/저장 명령 아키텍처를 사용하면 프로세서는 로드 및 저장 명령을 통해 메모리의 데이터에 액세스합니다. 논리, 산술 및 기타 작업의 경우 CPU는 레지스터의 데이터만 처리합니다. 동시에 이러한 이유로 ARM을 포함한 많은 RISC 아키텍처 프로세서에는 명령어와 데이터를 저장하기 위한 많은 레지스터가 있습니다. 명령어 디코딩을 용이하게 하기 위해 ARM 프로세서에는 단일 사이클 명령어가 없지만 대부분의 명령어가 고정 길이이므로 일반적인 작업 속도가 빨라집니다.

동시에 ARM은 이에 완전히 국한되지 않고 ARM 아키텍처에도 프로세서 효율성을 더욱 향상시키기 위한 Thumb 명령어 세트, 조건부 실행 등의 기술이 있습니다.

요컨대 ARM 아키텍처는 축소된 명령어 세트 컴퓨터 구조를 사용하는 프로세서 아키텍처이지만 용도에 따라 프로세서 모델이 다릅니다.