[Computer Architecture] ARM 프로세서

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ARM 프로세서?

Advanced RISC Machine의 약자로 CPU 설계 방식인 RISC 기반의 CPU 종류

CISC?

Complex Instruction Set Computer의 약자로 연산에 필요한 모든 명령어 세트를 탑재하고 있는 프로세서 (복잡하고 기능이 많은 명령어로 구성)

RISC?

Reduced Instruction Set Computer의 약자로 복잡한 명령어를 제거하고 사용빈도가 높은 명령어 위주로 탑재해 처리 속도를 향상한 프로세서

CISC vs RISC

구분	CISC	RISC
구조	복잡한 구조	단순한 구조
명령어 길이	다양한 길이	고정된 길이
레지스터	적음	많음
처리속도	느림	빠름
전력소모	많다	적다

ARM 프로세서 역사

방 하나를 가득 채울 정도 크기의 메인프레임 컴퓨터에서 마이크로 컴퓨터로 컴퓨터 기술이 현대화됨에 따라 구성 요소들을 고성능, 소형화하는 것이 주요 과제였다. 1980년대 초 Acorn Computers는 마이크로컴퓨터를 설계했지만 자체 칩 설계로 인해 성능 제한을 겪었다.

이 시기에 버클리에서 진행되던 프로젝트에서 대부분의 프로그램은 명령어 세트의 하위 집합 중 극히 일부만 사용한다는 것이 발견되었다. 따라서 복잡하고 구현하기 어려운(그리고 거의 사용되지 않는) 명령을 삭제하여 사전 정의된 명령 수를 줄이면 나머지 단순한 명령이 더 빨리 실행되어 전력 사용량도 대폭 감소하고 칩이 차지하는 공간도 줄어들게 된다. 이를 가리켜 RISC(Reduced Instruction Set Computer) 아키텍처라고 한다.

Acorn Computers는 이 RISC 아키텍처를 기반으로 CPU를 개발했다.
이것이 Acorn RISC Machine ARM의 시작이고, 이후에 Advanced RISC Machine으로 명칭이 바뀌었다.

ARM 프로세서 특징

ARM 프로세서는 CISC 기반인 Intel 프로세서보다 훨씬 간단한 명령어 세트를 사용한다. 이처럼 불필요한 명령을 제거하고 최소화함으로써 연산을 수행하는데 CISC 기반 프로세서보다 더 적은 수의 트랜지스터가 필요하므로 작은 크기, 낮은 전력 소비, 낮은 발열이 장점이다. 이러한 장점들로 인해 ARM 프로세서는 모바일 기기나 IoT 임베디드 기기에 적합하다.