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ARM
En el corazón de los smartphones y tablets

Es muy probable que todos los teléfonos inteligentes y tablets que Ud. vende actualmente, estén basados en una plataforma ARM. Esta arquitectura se ha masificado en los últimos años, entregando un rendimiento aceptable para los dispositivos móviles, con reducido consumo de energía y bajo costo de producción. En este artículo, revisamos algunas definiciones básicas sobre esta tecnología.

Al interior de la gran mayoría de smartphones y tablets, encontramos procesadores ARM (sigla de “Advanced RISC Machine”). Como su nombre lo indica, estos chips están basados en la filosofía de diseño RISC (Reduced Instruction Set Computing), que sostiene que un procesador con un conjunto relativamente simple de instrucciones será más eficiente que uno más complejo. El hecho de ser RISC no indica un estándar tecnológico o una arquitectura de procesador, sino simplemente una estrategia de diseño del chip.

Para los usuarios, la característica más relevante puede ser el conjunto de instrucciones, es decir, el conjunto básico de capacidades que el procesador puede poner a disposición del software, y que determina, por ejemplo, qué aritmética puede usar, cómo se debe asignar la memoria caché y el orden en que se debe ejecutar las instrucciones. Entonces, un software desarrollado para un conjunto de instrucciones específico no puede ser empleado en un chip con otro set de instrucciones a menos que sea revisado y reescrito.

Dado a que la arquitectura del chip es una expresión física del conjunto de instrucciones, los procesadores basados en ARM tienden a ser pequeños, eficientes y relativamente lentos. Su sencillo conjunto de instrucciones requiere un diseño pequeño, simple, con menos transistores. Los transistores consumen energía y aumentan el tamaño del chip (lo que aumenta los costos de producción), por lo que reducir el número de éstos es ideal cuando se selecciona un procesador para un teléfono inteligente o tablet.


Cómo se desarrolla un chip ARM


En el mercado, podemos encontrar una gama muy amplia de procesadores ARM, con rendimientos muy distintos entre sí. Por ejemplo, los procesadores ARM desarrollados por Apple (para sus iPhones y iPads), pueden ser mucho más rápidos que los chips diseñados por otras empresas, aunque usen la misma arquitectura y conjunto de instrucciones.

Esto se debe a que cada fabricante de chips (como Nvidia, Texas Instruments, Samsung, Atmel, Qualcomm, entre varios otros), puede licenciar esta tecnología, para luego mejorarla e integrarla con el hardware que le parezca adecuado. En ese sentido, hay que comprender que la arquitectura central de que ARM es sólo un procesador, y no interviene en otras prestaciones del dispositivo (como la conectividad inalámbrica, los gráficos, el USB, etc.).

Es por eso que hay tantas variantes de procesadores ARM en el mercado y por qué actúan de forma diferente. Mientras que Apple tiene todo un equipo de ingenieros “in-house” trabajando en sus procesadores ARM, otras compañías, como Qualcomm, Nvidia y Texas Instruments, toman la arquitectura ARM, la unen con otro hardware y la venden como un “sistema-en-un-chip” (SoC, System-on-a-Chip) para teléfonos inteligentes y tablets.


¿Qué significa ARM para los consumidores?


Un consumidor puede pensar en ARM como un ecosistema: Software diseñado para ARM sólo funciona en ARM. Las aplicaciones para Windows RT, por ejemplo, no funcionan en un PC con Windows 8. Además, los sistemas operativos que funcionan en un dispositivo ARM, deberían funcionar en otros. Por esa razón, existen tantas modificaciones de Android y por qué este SO podría instalarse en tablets de HP y BlackBerry.

Hasta ahora, ARM también es sinónimo de una plataforma con menor consumo de energía y de rendimiento inferior en relación con x86 (la arquitectura de Intel, sobre la que funcionan los PCs y notebooks). No obstante, estos supuestos están cambiando, pues ambas arquitecturas están evolucionando continuamente.

Julio 2013
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