Arm 아키텍처: 컴퓨팅 에브리웨어(Computing Everywhere)의 기반 

Architecture Layer Diagram

Arm 아키텍처는 컴퓨터 프로세서로 사용되는 축소 명령 집합 컴퓨터(RISC) 아키텍처입니다. 세계에서 가장 보편적인 프로세서 아키텍처이며, 센서부터 웨어러블, 스마트폰, 슈퍼컴퓨터에 이르기까지 매년 수십억 대의 Arm 기반 디바이스가 출하되고 있습니다. Arm CPU 아키텍처의 이점은 아래와 같습니다:

  • 통합된 보안
  • 광범위한 호환성
  • 고성능 및 뛰어난 에너지 효율
  • 방대한 에코시스템을 위한 전 세계적 지원
  • 확장된 시장 및 지역에서 지원

 

세부 기술 사항 및 Arm 아키텍처 사양

Arm 아키텍처의 최신 버전은 무엇일까요

Arm은 지속적으로 업계 선두의 파트너들과 협업하여 미래의 요구사항을 충족할 수 있도록 아키텍처를 발전시켜 나가고 있습니다. Armv9-A는 Armv8-A에 확장 세트를 추가한 것이며, 아키텍처를 대폭 강화하고 향후 몇 년 동안 사용될 수 있도록 하기 위해 Arm이 진행 중인 프로그램의 일부입니다. 이러한 개선 사항의 목표는 디지털 신호 처리(DSP)나 머신러닝(ML)과 같은 영역에서 컴퓨팅 역량을 향상시키고, Arm 시스템의 보안과 강건성을 지속적으로 향상시키는 것입니다.

 

R-프로파일과 M-프로파일의 최신 아키텍처는 Armv8-R과 Armv8-M입니다. 아래 ‘자세히 알아보기’ 링크를 클릭하시고 Arm 개발자 사이트에서 기술적인 세부 사항과 최신 아키텍처의 사양에 대해서 알아보세요.

 

Armv9-A의 주요 기능
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Armv8-R의 주요 기능
  • AArch32 및 AArch64: AArch32는 기존 32비트 소프트웨어에 대해 하위호환성을 제공하는 반면, AArch64는 64비트 실행 성능과 최대 48 비트의 물리적인 어드레싱(physical addressing)을 Arm 실시간 프로세서 아키텍처에 제공합니다.
  • 보호 메모리 시스템 아키텍처 (PMSA): 시간에 민감한 애플리케이션에 대해 정해진 지연시간안에 동작을 수행할 수 있도록 지원합니다.
  • 가상화: 시간에 민감하고 워크로드에 최적화된 가상화에 대한 하드웨어를 지원합니다.
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Armv8.1-M의 주요 기능

  • M-프로파일 벡터 익스텐션 (MVE): 효율적인 벡터 처리 능력을 통해 신호 처리와 머신러닝 알고리즘을 가속화합니다.
  • 벡터 익스텐션에서 지원되는 데이터 유형 추가: 반정밀 부동소수점(FP16)과 8비트 정수(INT8)에도 벡터 익스텐션이 지원됩니다.
  • 낮은 오버헤드 루프
  • 분산된 데이터를 모아서 로드하고(Gather load), 저장 메모리 액세스를 분산(Scatter store)합니다.
  • 추가적인 디버그 기능: PMU (Performance monitoring unit), DSP 소프트웨어 개발을 위한 맞춤 기능 및 디버그의 여러 보안 도메인을 지원하는 디버그 익스텐션 기능을 포함합니다.
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유연하고 확장 가능한 접근법

Arm은 Cortex와 Neoverse 범위의 프로세서 IP를 갖춘 Arm 아키텍처의 자체 구현을 제공하지만, 글로벌 에코시스템 내의 많은 기업들 또한 자체 솔루션을 개발하고 있습니다.

 

아키텍처 프로파일은 총 3가지로 분류됩니다:


A-프로파일 (애플리케이션)
A-프로파일에 해당하는 Arm 프로세서 IP는 Cortex-A 및 Neoverse 입니다.
R-프로파일 (실시간)
R-프로파일에 해당하는 Arm 프로세서 IP는 Cortex-R 입니다.
M-프로파일 (마이크로컨트롤러)
M-프로파일에 해당하는 Arm 프로세서 IP는 Cortex-M 입니다.
풍모
  • 모든 아키텍처 프로파일 중 가장 뛰어난 성능 제공
  • 뛰어난 에너지 효율
  • 뛰어난 운영체제 실행에 최적화
  • 실시간 요구사항이 있는 시스템에 최적화
  • 저전력이며 에너지효율성이 매우 뛰어난 소형 디바이스를 위해 설계됨
최신 버전 Armv8 과 Armv9 Armv8 Armv8
사용 사례 PC, 랩톱, 스마트TV, 서버, 스마트폰, 자동차 헤드 유닛, 클라우드 스토리지, 슈퍼컴퓨터 의료 장비, 자동차 스티어링, 브레이크 및 시그널링, 네트워크 및 스토리지 장비, 임베디드 제어 시스템 보안 프로세서, 웨어러블, 소형 센서, 통신 모듈 및 스마트홈 제품 등의 IoT 및 임베디드 디바이스

 

각 프로파일은 아키텍처를 서로 다른 환경 및 사용 사례에 맞게 최적화할 수 있음을 의미합니다. 시스템온칩(SoC)은 종종 특정 등급 제품에 전력을 공급하도록 설계되며, 제품의 에너지, 성능 및 보안 요구를 충족하기 위해 다양한 아키텍처 프로파일을 구현하는 여러 프로세서를 포함합니다.

세부 기술 사항 및 Arm 아키텍처 사양

기술 정보 및 Arm 아키텍처 사양에 대한 보다 자세한 사항은, Developer.arm.com 웹사이트에서 확인하세요.

 

 

아키텍처에 대해 알아보기 – Arm 아키텍처에 대해 자세히 알아볼 수 있도록 지원하는 기술 가이드 소개 라이브러리를 확인해보세요:

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