এই নিবন্ধটি ARM Cortex A7 প্রসেসরের আর্কিটেকচার নিয়ে আলোচনা করবে। এটির উপর ভিত্তি করে অর্ধপরিবাহী পণ্যগুলি স্মার্টফোন, রাউটার, ট্যাবলেট পিসি এবং অন্যান্য মোবাইল ডিভাইসগুলিতে পাওয়া যেতে পারে, যেখানে এটি সম্প্রতি এই বাজার বিভাগে একটি শীর্ষস্থানীয় অবস্থানে ছিল। এখন এটি ধীরে ধীরে নতুন এবং নতুন প্রসেসর সমাধান দ্বারা প্রতিস্থাপিত হচ্ছে৷
ARM সম্পর্কে সংক্ষিপ্ত তথ্য
ARM এর ইতিহাস 1990 সালে শুরু হয়েছিল যখন এটি রবিন স্যাক্সবি দ্বারা প্রতিষ্ঠিত হয়েছিল। এর সৃষ্টির ভিত্তি ছিল একটি নতুন মাইক্রোপ্রসেসর আর্কিটেকচার। যদি এর আগে CPU বাজারে প্রভাবশালী অবস্থান x86 বা CISC দ্বারা দখল করা হয়, তবে এই সংস্থাটি গঠনের পরে, RISC আকারে একটি উপযুক্ত বিকল্প উপস্থিত হয়েছিল। প্রথম ক্ষেত্রে, প্রোগ্রাম কোডের সম্পাদন 4টি পর্যায়ে কমিয়ে আনা হয়েছিল:
- মেশিনের নির্দেশাবলী পান।
- মাইক্রোকোড রূপান্তর সম্পাদন করা।
- মাইক্রোইনস্ট্রাকশন নেওয়া হচ্ছে।
- মাইক্রোইনস্ট্রাকশনের ধাপে ধাপে সম্পাদন।
RISС আর্কিটেকচারের মূল ধারণাটি ছিল যে প্রোগ্রাম কোডের প্রক্রিয়াকরণ 2টি পর্যায়ে হ্রাস করা যেতে পারে:
- RISC নির্দেশাবলী পান।
- আরআইএসসি নির্দেশাবলী প্রক্রিয়া করা হচ্ছে।
প্রথম এবং দ্বিতীয় ক্ষেত্রে উভয় ক্ষেত্রেই প্লাস এবং উল্লেখযোগ্য ত্রুটি রয়েছে। x86 সফলভাবে কম্পিউটারের বাজার জয় করেছে, এবং RISC (ARM Cortex A7 সহ, 2011 সালে চালু হয়েছে) - মোবাইল ডিভাইসের বাজার।
Cortex A7 আর্কিটেকচারের উপস্থিতির ইতিহাস। মূল বৈশিষ্ট্য
Cortex A8 Cortex A7 এর ভিত্তি হিসেবে কাজ করেছে। এই ক্ষেত্রে বিকাশকারীদের মূল ধারণাটি ছিল কার্যক্ষমতা বৃদ্ধি করা এবং প্রসেসর সমাধানের শক্তি দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করা। শেষ পর্যন্ত এআরএম-এর প্রকৌশলীদের ক্ষেত্রে এটিই ঘটেছে। এই ক্ষেত্রে আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য ছিল যে এটি big. LITTLE প্রযুক্তি দিয়ে একটি CPU তৈরি করা সম্ভব হয়েছিল। অর্থাৎ, একটি সেমিকন্ডাক্টর ক্রিস্টাল 2টি কম্পিউটিং মডিউল অন্তর্ভুক্ত করতে পারে। তাদের মধ্যে একটির লক্ষ্য ছিল ন্যূনতম বিদ্যুত খরচ সহ সহজ কাজগুলি সমাধান করা এবং একটি নিয়ম হিসাবে, কর্টেক্স এ 7 কোরগুলি এই ভূমিকায় অভিনয় করেছিল। দ্বিতীয়টি সবচেয়ে জটিল সফ্টওয়্যার চালানোর জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল এবং এটি Cortex A15 বা Cortex A17 কম্পিউটিং ইউনিটের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছিল। আনুষ্ঠানিকভাবে, "Cortex A7" উপস্থাপিত হয়েছিল, যেমনটি আগে উল্লেখ করা হয়েছে, 2011 সালে। ঠিক আছে, প্রথম ARM Cortex A7 প্রসেসর এক বছর পরে, অর্থাৎ 2012 সালে প্রকাশিত হয়েছিল।
উৎপাদন প্রযুক্তি
প্রাথমিকভাবেA7 এর উপর ভিত্তি করে অর্ধপরিবাহী পণ্যগুলি 65 এনএম প্রযুক্তিগত মান অনুযায়ী উত্পাদিত হয়েছিল। এখন এই প্রযুক্তি আশাহীনভাবে পুরানো। পরবর্তীকালে, A7 প্রসেসরের আরও দুটি প্রজন্ম 40 nm এবং 32 nm সহনশীলতার মান অনুসারে প্রকাশ করা হয়েছিল। কিন্তু এখন তারা অপ্রাসঙ্গিক হয়ে পড়েছে। এই আর্কিটেকচারের উপর ভিত্তি করে সর্বশেষ সিপিইউ মডেলগুলি ইতিমধ্যেই 28 এনএম মান অনুযায়ী তৈরি করা হয়েছে, এবং সেগুলি এখনও বিক্রয়ে পাওয়া যাবে। নতুন সহনশীলতার মান এবং পুরানো স্থাপত্যের সাথে নতুন প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াগুলিতে আরও একটি পরিবর্তন আশা করা যায় না। A7-এর উপর ভিত্তি করে চিপগুলি এখন মোবাইল ডিভাইসের বাজারের সবচেয়ে বাজেটের অংশ দখল করে আছে এবং সেগুলি ধীরে ধীরে A53-এর উপর ভিত্তি করে গ্যাজেট দ্বারা প্রতিস্থাপিত হচ্ছে, যা প্রায় একই শক্তি দক্ষতার পরামিতি সহ, কর্মক্ষমতার উচ্চ স্তর রয়েছে৷
মাইক্রোপ্রসেসর কোরের আর্কিটেকচার
1, 2, 4 বা 8 কোর একটি ARM Cortex A7 ভিত্তিক CPU এর অংশ হতে পারে। পরবর্তী ক্ষেত্রে প্রসেসরগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি নির্দেশ করে যে চিপটিতে মূলত 4টি কোরের 2 টি ক্লাস্টার থাকে। 2-3 বছরের জন্য, এন্ট্রি-লেভেল প্রসেসর পণ্যগুলি 1 বা 2টি কম্পিউটিং মডিউল সহ চিপগুলির উপর ভিত্তি করে ছিল। মধ্যম স্তরটি 4-কোর সমাধান দ্বারা দখল করা হয়েছিল। ঠিক আছে, প্রিমিয়াম সেগমেন্টটি 8-কোর চিপসের পিছনে ছিল। এই আর্কিটেকচারের উপর ভিত্তি করে প্রতিটি মাইক্রোপ্রসেসর কোরে নিম্নলিখিত মডিউলগুলি অন্তর্ভুক্ত ছিল:
- ফ্লোটিং পয়েন্ট ইউনিট (FPU)।
- নগদ স্তর 1.
- CPU অপ্টিমাইজেশানের জন্য নিয়ন ব্লক৷
- ARMv7 কম্পিউট মডিউল।
নিম্নলিখিত সাধারণও ছিলCPU-তে সমস্ত কোরের জন্য উপাদান:
- নগদ L2।
- কোরসাইট কোর কন্ট্রোল ইউনিট।
- 128 বিট ক্ষমতা সহ AMBA ডেটা বাস কন্ট্রোলার৷
সম্ভাব্য ফ্রিকোয়েন্সি
এই মাইক্রোপ্রসেসর আর্কিটেকচারের জন্য সর্বাধিক ঘড়ির ফ্রিকোয়েন্সি 600 MHz থেকে 3 GHz পরিবর্তিত হতে পারে। এটিও লক্ষ করা উচিত যে এই প্যারামিটার, যা কম্পিউটিং সিস্টেমের কর্মক্ষমতার উপর সর্বাধিক প্রভাব নির্দেশ করে, পরিবর্তিত হয়। অধিকন্তু, ফ্রিকোয়েন্সি একবারে তিনটি কারণ দ্বারা প্রভাবিত হয়:
- সমস্যার জটিলতার মাত্রা সমাধান হচ্ছে।
- মাল্টিথ্রেডিংয়ের জন্য সফ্টওয়্যার অপ্টিমাইজেশানের ডিগ্রি।
- অর্ধপরিবাহী স্ফটিক তাপমাত্রার বর্তমান মান।
উদাহরণস্বরূপ, MT6582 চিপের অ্যালগরিদম বিবেচনা করুন, যা A7 এর উপর ভিত্তি করে তৈরি এবং এতে 4টি কম্পিউটিং ইউনিট রয়েছে, যার ফ্রিকোয়েন্সি 600 MHz থেকে 1.3 GHz পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়। নিষ্ক্রিয় মোডে, এই প্রসেসর ডিভাইসে শুধুমাত্র একটি গণনা ইউনিট থাকতে পারে এবং এটি 600 MHz এর সর্বনিম্ন সম্ভাব্য ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করে। একটি মোবাইল গ্যাজেটে একটি সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন চালু হলে অনুরূপ পরিস্থিতি ঘটবে। কিন্তু যখন মাল্টিথ্রেডিংয়ের জন্য অপ্টিমাইজেশন সহ একটি সম্পদ-নিবিড় খেলনা কাজের তালিকায় উপস্থিত হয়, তখন 1.3 গিগাহার্জ ফ্রিকোয়েন্সিতে প্রোগ্রাম কোড প্রক্রিয়াকরণের সমস্ত 4 টি ব্লক স্বয়ংক্রিয়ভাবে কাজ শুরু করবে। CPU গরম হওয়ার সাথে সাথে হটেস্ট কোরগুলি ফ্রিকোয়েন্সি মান বা এমনকি কমিয়ে দেবেবন্ধ কর. একদিকে, এই পদ্ধতিটি শক্তির দক্ষতা প্রদান করে, এবং অন্যদিকে, চিপ কর্মক্ষমতার একটি গ্রহণযোগ্য স্তর।
ক্যাশে
এআরএম কর্টেক্স এ৭-এ শুধুমাত্র ২টি ক্যাশ লেভেল দেওয়া আছে। অর্ধপরিবাহী স্ফটিকের বৈশিষ্ট্যগুলি, ঘুরে, নির্দেশ করে যে প্রথম স্তরটি অগত্যা 2টি সমান অংশে বিভক্ত। তাদের মধ্যে একটি তথ্য সংরক্ষণ করা উচিত, এবং অন্য - নির্দেশাবলী। স্পেসিফিকেশন অনুযায়ী 1ম স্তরে মোট ক্যাশের আকার 64 KB এর সমান হতে পারে। ফলস্বরূপ, আমরা ডেটার জন্য 32 KB এবং কোডের জন্য 32 KB পাই৷ এই ক্ষেত্রে 2য় স্তরের ক্যাশে নির্দিষ্ট CPU মডেলের উপর নির্ভর করবে৷ এর ক্ষুদ্রতম ভলিউম 0 MB (অর্থাৎ অনুপস্থিত) এর সমান হতে পারে এবং বৃহত্তম - 4 MB।
RAM কন্ট্রোলার। বৈশিষ্ট্য
বিল্ট-ইন RAM কন্ট্রোলার যেকোনো ARM Cortex A7 প্রসেসরের সাথে আসে। প্রযুক্তিগত পরিকল্পনার বৈশিষ্ট্যগুলি নির্দেশ করে যে এটি LPDDR3 RAM এর সাথে একত্রে কাজ করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে। এই ক্ষেত্রে RAM এর প্রস্তাবিত অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি হল 1066 MHz বা 1333 MHz। এই চিপ মডেলের জন্য অনুশীলনে সর্বাধিক RAM মাপ পাওয়া যাবে 2 GB৷
ইন্টিগ্রেটেড গ্রাফিক্স
প্রত্যাশিত হিসাবে, এই মাইক্রোপ্রসেসর ডিভাইসগুলির একটি সমন্বিত গ্রাফিক্স সাবসিস্টেম রয়েছে৷ ARM এই CPU এর সাথে নিজস্ব Mali-400MP2 গ্রাফিক্স কার্ড ব্যবহার করার পরামর্শ দেয়। কিন্তু এর কর্মক্ষমতা প্রায়ই সম্ভাবনা আনলক করার জন্য যথেষ্ট নয়মাইক্রোপ্রসেসর ডিভাইস। অতএব, চিপ ডিজাইনাররা এই চিপের সংমিশ্রণে আরও দক্ষ অ্যাডাপ্টার ব্যবহার করেন, উদাহরণস্বরূপ, পাওয়ার VR6200।
সফ্টওয়্যার বৈশিষ্ট্য
তিন ধরনের অপারেটিং সিস্টেম এআরএম প্রসেসরকে লক্ষ্য করে:
- অ্যান্ড্রয়েড সার্চ জায়ান্ট গুগল থেকে।
- iOS অ্যাপল দ্বারা।
- Microsoft-এর উইন্ডোজ মোবাইল।
অন্য সমস্ত সিস্টেম সফ্টওয়্যার এখনও খুব বেশি বিতরণ পায়নি। এই ধরনের সফ্টওয়্যারের বৃহত্তম মার্কেট শেয়ার, আপনি অনুমান করতে পারেন, Android দ্বারা দখল করা হয়। এই সিস্টেমের একটি সহজ এবং স্বজ্ঞাত ইন্টারফেস রয়েছে এবং এর উপর ভিত্তি করে এন্ট্রি-লেভেল ডিভাইসগুলি খুব, খুব সাশ্রয়ী মূল্যের। 4.4 সংস্করণ পর্যন্ত, এটি 32-বিট ছিল এবং 5.0 থেকে এটি 64-বিট গণনা সমর্থন করতে শুরু করে। এই OS সফলভাবে ARM Cortex A7 সহ RISC CPU-এর যে কোনো পরিবারে চলে। ইঞ্জিনিয়ারিং মেনু এই সিস্টেম সফটওয়্যারের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য। এর সাহায্যে, আপনি OS এর ক্ষমতাগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে পুনরায় কনফিগার করতে পারেন। প্রতিটি CPU মডেলের জন্য পৃথক কোড ব্যবহার করে এই মেনুতে অ্যাক্সেস পাওয়া যেতে পারে।
এই OS এর আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল সমস্ত সম্ভাব্য আপডেট স্বয়ংক্রিয়ভাবে ইনস্টল করা। অতএব, এমনকি নতুন বৈশিষ্ট্যগুলি ARM Cortex A7 পরিবারের চিপগুলিতে উপস্থিত হতে পারে। ফার্মওয়্যার তাদের যোগ করতে পারেন. দ্বিতীয় সিস্টেমটি অ্যাপল মোবাইল গ্যাজেটগুলির লক্ষ্য। এই ধরনের ডিভাইসগুলি প্রধানত প্রিমিয়াম সেগমেন্ট দখল করে এবং পারফরম্যান্স এবং খরচের অনুরূপ স্তর রয়েছে। উইন্ডোজ মোবাইলের মুখে অত্যাধুনিক ওএস এখনো পাইনিমহান বিতরণ। মোবাইল গ্যাজেটগুলির যে কোনও বিভাগে এটির উপর ভিত্তি করে ডিভাইস রয়েছে, তবে এই ক্ষেত্রে অল্প পরিমাণ অ্যাপ্লিকেশন সফ্টওয়্যার এটির বিতরণে বাধা দেয়৷
প্রসেসর মডেল
এই ক্ষেত্রে সবচেয়ে সাশ্রয়ী এবং সর্বনিম্ন উৎপাদনশীল হল ১-কোর চিপ। তাদের মধ্যে সবচেয়ে বিস্তৃত ছিল MediaTek থেকে MT6571। এআরএম কর্টেক্স এ৭ ডুয়াল কোর সিপিইউ রয়েছে। একটি উদাহরণ হল একই নির্মাতার MT6572। Quad Core ARM Cortex A7 দ্বারা পারফরম্যান্সের আরও বড় স্তর প্রদান করা হয়েছে। এই পরিবারের সবচেয়ে জনপ্রিয় চিপ হল MT6582, যা এখন এমনকি এন্ট্রি-লেভেল মোবাইল গ্যাজেটগুলিতেও পাওয়া যাবে৷ ঠিক আছে, পারফরম্যান্সের সর্বোচ্চ স্তরটি 8-কোর সেন্ট্রাল প্রসেসর দ্বারা সরবরাহ করা হয়েছিল, যার সাথে MT6595 ছিল৷
আরো উন্নয়নের সম্ভাবনা
এখনও পর্যন্ত আপনি 4X ARM Cortex A7 এর উপর ভিত্তি করে একটি সেমিকন্ডাক্টর প্রসেসর ডিভাইসের উপর ভিত্তি করে স্টোরের তাকগুলিতে মোবাইল ডিভাইসগুলি খুঁজে পেতে পারেন৷ এগুলো হল MT6580, MT6582 এবং Snapdragon 200। এই সমস্ত চিপগুলিতে 4টি কম্পিউটিং ইউনিট রয়েছে এবং শক্তি দক্ষতার একটি দুর্দান্ত স্তর রয়েছে। এছাড়াও, এই ক্ষেত্রে খরচ খুব, খুব বিনয়ী। তবে এখনও, এই মাইক্রোপ্রসেসর আর্কিটেকচারের সেরা সময়গুলি আমাদের পিছনে রয়েছে। 2013-2014 সালে এটির উপর ভিত্তি করে পণ্য বিক্রির শীর্ষে পড়ে, যখন মোবাইল গ্যাজেট বাজারে এর কার্যত কোন বিকল্প ছিল না। তাছাড়া, এই ক্ষেত্রে আমরা 1 বা 2 এর সাথে বাজেট ডিভাইসের কথা বলছিকম্পিউটিং মডিউল, এবং একটি 8-কোর CPU সহ ফ্ল্যাগশিপ গ্যাজেট সহ। এই মুহুর্তে, এটি Cortex A53 দ্বারা ধীরে ধীরে বাজারের বাইরে জোরপূর্বক করা হচ্ছে, যা মূলত A7 এর একটি পরিবর্তিত 64-বিট সংস্করণ। একই সময়ে, তিনি তার পূর্বসূরির প্রধান সুবিধাগুলি সম্পূর্ণ এবং সম্পূর্ণরূপে ধরে রেখেছেন এবং ভবিষ্যত অবশ্যই তার।
বিশেষজ্ঞ এবং ব্যবহারকারীদের মতামত। এই আর্কিটেকচারের উপর ভিত্তি করে চিপস সম্পর্কে বাস্তব পর্যালোচনা। শক্তি এবং দুর্বলতা
অবশ্যই, মাইক্রোপ্রসেসর ডিভাইসের ARM Cortex A7 আর্কিটেকচারের উপস্থিতি মোবাইল ডিভাইসের বিশ্বের জন্য একটি উল্লেখযোগ্য ঘটনা হয়ে উঠেছে। এর সর্বোত্তম প্রমাণ হল এটির উপর ভিত্তি করে ডিভাইসগুলি 5 বছরেরও বেশি সময় ধরে সফলভাবে বিক্রি হয়েছে। অবশ্যই, এখন A7-ভিত্তিক CPU-এর ক্ষমতাগুলি এমনকি মধ্য-স্তরের কাজগুলি সমাধান করার জন্য যথেষ্ট নয়, তবে এই ধরনের চিপগুলিতে সবচেয়ে সহজ প্রোগ্রাম কোড এখনও সফলভাবে কাজ করে। এই ধরনের সফ্টওয়্যারের তালিকায় ভিডিও প্লেব্যাক, অডিও রেকর্ডিং শোনা, বই পড়া, ওয়েব সার্ফিং, এমনকি এই ক্ষেত্রে সহজ খেলনাগুলিও কোন সমস্যা ছাড়াই শুরু হবে। মোবাইল গ্যাজেট এবং ডিভাইসগুলির জন্য নিবেদিত নেতৃস্থানীয় থিম্যাটিক পোর্টালগুলি এই ধরণের বিশেষজ্ঞ এবং সাধারণ ব্যবহারকারী উভয়েরই ফোকাস করে৷ A7 এর মূল অসুবিধা হল 64-বিট কম্পিউটিং এর জন্য সমর্থনের অভাব। ঠিক আছে, এর প্রধান সুবিধার মধ্যে রয়েছে শক্তি দক্ষতা এবং কর্মক্ষমতার নিখুঁত সমন্বয়।
ফলাফল
অবশ্যই, ARM Cortex A7 আর্কিটেকচার সম্পূর্ণমোবাইল ডিভাইসের জগতে যুগ। এটি তার আবির্ভাবের সাথে ছিল যে মোবাইল ডিভাইসগুলি সাশ্রয়ী মূল্যের এবং বেশ উত্পাদনশীল হয়ে ওঠে। এবং নিছক সত্য যে এটি 5 বছরেরও বেশি সময় ধরে সফলভাবে বিক্রি হয়েছে এর আরেকটি নিশ্চিতকরণ। তবে প্রথমে যদি এটির উপর ভিত্তি করে গ্যাজেটগুলি বাজারের মধ্যম এবং প্রিমিয়াম বিভাগগুলি দখল করে থাকে তবে এখন সেগুলি কেবলমাত্র বাজেটের শ্রেণীতে অবশিষ্ট রয়েছে। এই স্থাপত্যটি পুরানো এবং ধীরে ধীরে অতীতের জিনিস হয়ে উঠছে৷
