CRE151 Die ARM-Architektur

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Eine Reise in die erfolgreichste Prozessorarchitektur der Welt

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Während man in der Öffentlichkeit den Prozessormarkt nur über die Platzhirschen für Desktop Computer Intel und AMD wahrnimmt, hat sich die Firma ARM in den letzten Jahren zum heimlichen Marktführer für Prozessordesigns entwickelt. Jährlich werden mehrere Milliarden Prozessoren hergestellt, die auf der ARM-Architektur basieren.

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Harald Welte, was man über die ARM-Architektur wissen muss: Geschichte der ARM-Architektur; Befehlssätze und Architekturversionen; die Lizensierungspraxis; Anwendungsfälle für ARM-Prozessoren; alternative Befehlssätze; die Schwierigkeit der Optimierung von Prozessordesigns; Debugging; 3D-Grafiksysteme für ARM; ARM als Standardplattform; die ARM Dokumentation.

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Tim Pritlove
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Harald Welte
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Shownotes

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41 Gedanken zu „CRE151 Die ARM-Architektur“

  3. Das mit dem BT-Download finde ich auch ganz große Klasse! Im Moment suche ich allerdings noch nach einer eleganten Möglichkeit, die per Miro bzw. uTorrent heruntergeladenen Folgen so automatisch wie moeglich aufs iPhone zu uebertragen…

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  4. Jawoll, endlich wieder ne neue Folge CRE und dann auch noch mit einem Thema, das mich zur Zeit sehr interessiert…..

    Bin sehr gespannt.

    Schonmal Danke Tim!

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  5. download mit fullspeed und das obwohl der podcast noch keine 60 minuten raus ist und alle am laden sind :-)
    sehr geil und ich bin gespannt wie der podcast ist, aber dass er so schnell schon auf hdd gesaugt wird find ich schon mal sehr toll :-)

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  6. Ich beschreibe ein Utopia:
    ARM Netbooks, Tablets usw. setzten sich grossflöchig durch. Werden immer mehr auf Mediacentern eingesetzt. Kurz darauf folgen kleine Desktopsystem und später auch grössere Desktopsystem. Wegen weniger Kühlung sind die Computer ruhiger und brauchen weniger Strom. Das Microsoft viel zu monolitisch sind schaffen sie es nicht sich anzupassen und werden langsam aber stetig vom Markt verdränngt. Open-Source Systeme setzen auf diesen Plattformen grossflächig durch. Da ARM selber keine Chips herstellen haben sie kein Monopol im eigentlich Sinn. Der Konkurenzkampf bleibt gross aber weil alles ARM im Core ist doch mehr oder weniger kompatibel.

    P.S. BitTorrent ist super.

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  7. @Tim

    Hi,

    ja der Torrent ist toll. Besonders, wenn man gerade in China Urlaub macht und die ccc-Seiten gesperrt sind. D.h. man alles per VPN tunneln muss.

    Als ich den Torrent beendet habe, wollte der Torrent Client noch die Statistik and den Traker senden. Hast Du jetzt einen eigenen Traker? Kann man das denn nicht für Mobilemacs auch so nutzen?

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  10. Hallo,
    habe den Podcast mir vollen 2MBs geladen. Jedoch kann iTunes scheinbar nicht den Podcast in seine Playlist einfügen, weiß einer einen Rat? da ich gerne doch das Archiv von CRE Podcastfolgen wie gewohnt in iTunes verwalten wollten würde.

    Gruß
    -Tobias

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  11. Das Thema interessiert mich zwar überhaupt nicht, aber das sind persönlich Interessen und falls mich das Thema interessieren würde, wäre die Sendung bestimmt wieder einmal enormst informativ.
    Was sie aber für mich ist: unterhaltsam! Die Hintergründe sind toll (zB. die ARM-Firmengeschichte) und es ist einfach ein tolles Gespräch.

    Weiter so muss ja sicherlich nicht gesagt werden ;)

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  15. sehr interessante darstellung der arm cpu architektur. hätte nie gedacht wo überall arm kerne verbaut werden und bin nun auch heil froh, dass apple arm (wie gerüchte weise 1 tag nach dem podcast hier, durchs netz geisterte)nicht kauft.

    was mir etwas gefehlt hat, war eine art vergleich der architekturen und warum es kaum, bis garkeine multi core arms, zu kaufen gibt.

    das projekt der x86 emulation, hätte ich gern hier auch vorgestellt bekommen.

    trotzdem ein sehr sehr guter podcast!
    9/10

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  19. Hallo! Habe bisher die ersten paar Minuten gehört und nun … auch Intel hat RISC gnutzt oder tut es immernoch.
    http://de.wikipedia.org/wiki/Intel_Pentium_Pro
    Ja bis zum P1 war alles rein X86 aber ab dann war es nach aussen hin X86 und intern RISC – in wieweit das heute noch so ist kann ich nicht sagen aber so war das mal – und ich würde mich sehr darüber freuen wenn mal jemand sagt wie es heute ist. Und wie es bei AMD ist.
    Bei Transmeta war das ähnlich, die hatten intern auch was anderes als X86.
    Wäre mal coole eine CPU die intern meinetwegen RISC kann und sich mit vielen anderen Befehlssätzen ansprechen lässt und natürlich auch mit RISC.
    Danke!
    -gb-

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  20. Nachtrag:
    Um Minute 45 erwähnt der Moderaror mal nebenbei dass Intel auch RISC unter einem CISC Layer nutzt. Allerdings fände ich das mal interessant wie das bei aktuellen CPUs ist – auch bei AMD oder VIA. Der Itanium ist wohl erstmal wieder ein reiner CISC.
    -gb-

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  21. Nachtrag:
    Der Moderator erwähnt bei Minute 45 einmal kurz, dass bei Intel RISC unter einem CISC Layer liegt. Interessant wäre wie das bei den neueren CPUs von Intel, AMD und VIA ist – vor allem Coreix und Atom.
    -gb-

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  22. Sorry!
    Den zweiten Nachtrag schrieb ich weil der erste nicht erschien … sorry! Auch können gerne mein erster Post mit dem Nachtrag zusammengefasst werden. Und dieses hier bitte auch löschen :-D
    Danke!
    -gb-

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  25. Ich möchte da doch mal korrigieren: Intel hatte schon ein RISC
    Prozessor: I960. Der war ähnlich erfolgreich wie der Itanic ;-). Im Interview klang das für mich so als hätten sie (Intel) es noch nicht mal versucht oder gewollt…

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  28. Sehr, sehr schick ! Feine Sendung, hochaktuelles und spannendes Thema.

    In der Linkliste sollte aber auf jeden Fall noch auf Sophie Wilson verlinkt werden ! Das grundelegende Design stammt ja nun nicht von einem riesigen Team, sondern eben, wie das wohl oft bei genialen Sachen ist, von einem/er Einzigen.

    Als Vorschläge hätte ich :
    http://en.wikipedia.org/wiki/Sophie_Wilson
    http://www.sophie.org.uk/

    Und auch der Herr Steve Furber ist eigentlich, bei dem Thema, einen Eintrag ‚wert‘. (Vielleicht mit einem Weiterlese-Hinweis auf das interessante Projekt AMULETT).

    Schönen Gruß.

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  29. Wirklich sehr schone Folge mit sehr kompetentem Gast.
    Alles sehr schön zusammengefasst und informativ.

    Die Stromaufnahme bei integrierter Logik steigt übrigens in erster Näherung quadratisch mit der Taktfrequenz. Bei vielen Anwendungen ist aber auch die Stromaufnahme bei abgeschaltetem Takt verursacht durch Leckströme der Transistoren wichtig. Da kommt es dann auf den jeweiligen Prozess der Fab an. Eine Folge über Halbleiterei wäre sicher auch mal interessant.

    Das Gesagte zu den Debug-Fähigkeiten kann ich nur unterstreichen. Mit einem Breakpoint auf write-access mit einer Maske auf den geschriebenen Wert eine seltene race condition zu erjagen ist für den Geek schon ein erhebendes Gefühl :)

    Bitte noch viele viele Folgen von dieser Sorte. Ich warte geduldig auf die Folge zu Mainframes.

    Antworten ↓

  30. Gleich noch einer hinterher aus der Welt der kleinen ARMs:

    Das Problem der unterschiedlichen Peripherie hat ARM durchaus erkannt. Zumindest bei den kleinen Chips tut sich da auch gewaltig was. Beim Cortex-M3 ist der Interrupt-Controller Bestandteil des Kerns und für alle Hersteller von Silizium gleich. Auf Softwareseite versucht ARM mit CMSIS ebenfalls Standards zu schaffen. Beim Cortex-M3 ist auch vorgegeben wo im Adressraum welcher Speicher und wo die Peripherie zu sein hat.

    Für alle die sich mit den kleinen ARMs beschäftigen wollen noch ein paar nützliche Links:

    Wer ein fertiges Gerätchen zum spielen will kann sich den STM32-Primer anschauen: http://www.stm32circle.com

    Wer lieber selber löten will dieses günstige Platinchen: http://shop.embedded-projects.net/index.php?module=artikel&action=artikel&id=102

    Beim Primer ist das Debug-Interface schon eingebaut. USB anstecken, fertig.

    Allen die mit einer Platine oder etwas Selbstgebautem spielen wollen kann ich als Debuginterface nur dieses hier empfehlen, besonders schön in der günstigen EDU-Variante: http://www.segger.com/cms/j-link-edu.html
    Das gute Stück hat sich in der täglichen Praxis bei mir sehr bewährt und pflegt auch bei Überspannung nicht gleich zu versterben.

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  31. Also so wie ich das sehe bräuchte die ARM-Plattform nur noch ein „BIOS“ welches Bootloader und Betriebssysteme laden kann, und denen die Hardware ein wenig abstrahiert, und Intel ist pleite. :)

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  34. Vielen Dank für diese tolle Sendung.
    Nirgends bekommt man auf diese Weise solche Themen so leicht näher gebracht.
    Chaosradio Express ist die Sendung mit der Maus für Erwachsene!

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  36. Ich oute mich hier als Acorn/Arm-Besitzer….

    Ich habe mir damals (1991) von meinem Bundeswehr-Entlassungsgeld einen schon gebrauchten Archimedes A3000 (8MHz Arm2-CPU) zugelegt. Mit den Jahren kamen diverse Hardware-Updates (512KB -> 4MB Speicher, CPU Arm2 -> 25 MHz Arm3) hinzu. Letztendlich habe ich mir dann die nächste Generation der Acorn-Rechner – einen RiscPC 30MHz Arm600 – zugelegt. Diesen habe ich dann auf einen 200 MHz StrongArm-Prozessor aufgerüstet. Das System hat mich ganz schön in Deutschland, als auch in Großbritannien, rumreisen lassen. Heutzutage habe ich meine Acorn-Emulation (Red Squirrel) auf meinen PCs zu laufen.

    Nachtrag zum Podcast:
    Arm selbst ist eine Ausgründung von Acorn, die zusammen mit Apple einen Prozessor – den Arm600 – für den damals neuen Newton entwickelt hat.

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  38. Ich bin glatt dreimal eingeschlafen und mußte immer wieder zurückspulen. Die beiden zusammen haben eine für meine Ohren harmonische Sprechweise, daß es mich regelmäßig herunterzieht. Märchen-Onkel Tim und Harald erzählen was. Unterwegs darf ich die auf keinen Fall hören. Nach zig Monaten habe ich mal viel Zeit und hole einige Folgen nach. Leider habe ich mir die hier im Liegen angehört und dachte mir gleich, daß ich nicht bis zum Ende kommen würde (wie bei allen Podcasts der beiden), als der Gesprächspartner bekannt war :)

    Fand das ganze trotzdem interessant. Ein tieferer Einblick aus kompetenter Hand. Klebstoff für Fetzen gepflegten Halbwissens meinerseits. Ich warte darauf, daß die ARM-Netbooks endlich mal in die Puschen kommen. Ein Tablet gefällt mir nicht so ganz, da ich viel tippe. Auf dem Display fehlt mir die Haptik und immer ein Keyboard herumtragen ist auch nicht so doll. Und die Atoms sind so gerade noch zu ertragen. Ein mehr am Schwuppdizität ist wünschenswert.

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  39. Kleine Ergänzung zur Frage Takt vs. Leistungsaufnahme:

    Der Takt selbst geht tatsächlich nur linear in den Stromverbrauch, jedoch benötigt man für höhere Taktraten deutlich höhere Spannung – DIE geht dann quadratisch in den Stromverbrauch.

    Ansonsten sehr schöne Erklärung! Ich arbeite selbst im Marketing bei einem JTAG-Technik-Anbieter aus Deutschland und habe viele Dinge noch nicht gehört gehabt :)

    Antworten ↓

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