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aber ARM ist der der zuletzt lacht

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  1. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: schnedan 17.12.20 - 11:52

    Fast alle IndustriePC die heute Werkzeugmaschinen Steuern basieren auf X86... ARM findet man erst bei den dezentralen, kleineren Geräten. Selbst Windows oder Linux ist kein Problem - für Realtime schiebt man einfach ein RTOS unter das nicht deterministische Betriebssystem und lässt das in dessen "Idle" Task laufen.

  2. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Trollversteher 17.12.20 - 11:55

    >Eine reine "Befehlssatz Kompatibilität" würde für Apple keinen Sinn machen, da sie zu nichts kompatibel sein müssen. Sie haben den ganzen Stack von der CPU , Compiler, Endgerät in eigener Hand.

    Diese Notwendigkeit ist historisch gewachsen, da Apple schrittweise mit der Umstellung der SOCs ihrer Smartphones und Tablets begonnen, und sich dann nach und nach in Richtung vollwertigen Desktopprozessor entwickelt hat, und die basierten nun mal auf ARM - und natürlich existieren schon unzählige Tools wie Compiler etc., die auf dem bestehenden ARM Befehlssatz aufbauen und die man nur noch anpassen muss, statt sie, wie bei einer komplett eigenen, proprietären Lösung, die zum Rest der Welt inkompatibel ist, von Grund auf neu entwickeln zu müssen.

  3. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Trollversteher 17.12.20 - 11:56

    Ich meinte natürlich "SPS", leider zu Spät für ein "Edit" ;-)

  4. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Kaiser Ming 17.12.20 - 13:25

    Trollversteher schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > >Eine reine "Befehlssatz Kompatibilität" würde für Apple keinen Sinn
    > machen, da sie zu nichts kompatibel sein müssen. Sie haben den ganzen Stack
    > von der CPU , Compiler, Endgerät in eigener Hand.
    >
    > Diese Notwendigkeit ist historisch gewachsen, da Apple schrittweise mit der
    > Umstellung der SOCs ihrer Smartphones und Tablets begonnen, und sich dann
    > nach und nach in Richtung vollwertigen Desktopprozessor entwickelt hat, und
    > die basierten nun mal auf ARM - und natürlich existieren schon unzählige
    > Tools wie Compiler etc., die auf dem bestehenden ARM Befehlssatz aufbauen
    > und die man nur noch anpassen muss, statt sie, wie bei einer komplett
    > eigenen, proprietären Lösung, die zum Rest der Welt inkompatibel ist, von
    > Grund auf neu entwickeln zu müssen.

    Das mag ja sein, heisst aber nicht das das innere der Chips komplett Eigenentwicklung ist. Grad deine Ausführungen das Apple sich vorhandener Sachen bedient, ergibt eher das Gegenteil.

    Lies mal auf der verlinkten Seite. Der Schreiber ist ein CPU Spezialist. Meint übrigens bezüglich der Ablösung x86 dasselbe wie ich.

  5. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Kaiser Ming 17.12.20 - 13:29

    schnedan schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > "ist Energie effizienter"
    >
    > Nein ist sie nicht. Wenn ich einen X86iger in 5nm fertige und genau so
    > abspecke das er bei der Leistung eines M1 landet, wird der X86 Kern nicht
    > mehr Strom benötigen wie der ARM.
    > Das die Grafikeinheit des M1 gut ist und um den ARM Kern herum jede Menge
    > spezialisierte HW, hat ja nix damit zu tun das ARM hier irgend einen
    > Vorteil gegenüber X86 bieten würde.

    Naja genaugenommen doch. x86 ist komplexer, dafür war ARM bisher langsamer.

    AMD hat als IP Lieferer Zugriff auf die 5nm. Das x86 bei 5nm genauso effizient ist hat keine Evidenz.

    https://www.elektroniknet.de/halbleiter/prozessoren/apples-m1-soc-demuetigt-komplette-x86-konkurrenz.181006.html

  6. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Ach 17.12.20 - 13:39

    Trollversteher schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------

    > Hängt das nicht eher am Betriebssystem als an der CPU Architektur?

    In aller Regel gilt : kein Risc System ohne Risc Hardware. Soft- und Hardware ergänzen sich auf untrennbare Weise im Aufbau und Abarbeiten der Risc Befehle. Aber im umgekehrten Sinn hast du recht : Echtzeitanwendungen benötigen Echtzeit Betriebssysteme. Das z.B. IOS echtzeitfähig sei, wäre mir neu, und auch nicht alle ARM basierten Linux Distributionen sind automatisch echtzeitfähig. Neben einem BS dass entsprechende Ansprüche erfüllt, benötigt so ein Echtzeitcomputer zu guter Letzt noch GPIO Ausgänge, welche direkt mit dem oder mit einem der Hardwaretimer des Computers koppelt sind.

    > SBS Controller (wie zB Bachmann PLC) basieren zu meiner anfänglichen Überrschung auf Intel Atom CPUs.

    Hört sich in jedem Fall interessant an. Andererseits sind aber auch unzählige Microcontroller echtzeitfähig. Die verfügen dann praktisch über überhaupt kein BS, sondern arbeiten einfach nur die eingegebenen Befehlsketten ab. Wie genau funktionieren den in deinem Beispiel die Atom CPUs? Das Besondere bei ARM ist ja, dass es eben als ein echtes BS trotzdem Echtzeitfähigkeit bieten kann.

  7. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Trollversteher 17.12.20 - 13:40

    >Das mag ja sein, heisst aber nicht das das innere der Chips komplett Eigenentwicklung ist.

    Nun, das haben Analysen des inneren Aufbaus ergeben, das ist nicht auf meinem Mist gewachsen...

    >Grad deine Ausführungen das Apple sich vorhandener Sachen bedient, ergibt eher das Gegenteil.

    Bitte nochmal nachlesen: Sie haben das *Interface* beibehalten um zu den eigenen Geräten kompatibel bleiben zu können, ich habe mit keinem Wort erwähnt, Apple habe sich hier "vorhandener Sachen bedient".

    >Lies mal auf der verlinkten Seite. Der Schreiber ist ein CPU Spezialist. Meint übrigens bezüglich der Ablösung x86 dasselbe wie ich.

    Habe ich. Und dort werden eine Menge Eigenheiten und Besonderheiten gegenüber Designs der Konkurrenz hervorgehoben. Dass Apple hier nicht das Prozessordesign an sich komplett neu erfunden hat, dürfte wohl klar sein - aber alleine dass schon die Vorgänger des M1 der gesamten ARM Konkurrenz schon seit mehreren Generationen haushoch überlegen sind, zeigt ja, dass Apple hier einiges anders macht, als nur das ARM Referenzdesign ein wenig zu optimieren.

  8. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Trollversteher 17.12.20 - 13:44

    >Hört sich in jedem Fall interessant an. Andererseits sind aber auch unzählige Microcontroller echtzeitfähig. Die verfügen dann praktisch über überhaupt kein BS, sondern arbeiten einfach nur die eingegebenen Befehlsketten ab. Wie genau funktionieren den in deinem Beispiel die Atom CPUs? Das Besondere bei ARM ist ja, dass es eben als ein echtes BS trotzdem Echtzeitfähigkeit bieten kann.

    Naja, eine SPS ist eben exakt für diesen Zweck - Echtzeit-Industrieanwendungen/ Steuer und Regeltechnik, geschaffen worden. Die arbeiten mit ihrem eigenem Echtzeit-BS, worauf das genau aufsetzt, weiß ich nicht, ich muss die Dinger im aktuellen Projekt nur programmieren und verwende die dafür vorgegebenen Tools und Bibliotheken ;-)

  9. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Ach 17.12.20 - 13:57

    Was erzählst du da? Wie bitte willst du denn mit einem X86 z.B. die Wellenform für einen Asynchronmotor in Echtzeit erzeugen und an die Elektrik weiter geben? Dafür braucht man im einfachsten Fall einen programmierbaren Microcontroller. Ein X86 ist prinzipiell überhaupt nicht in der Lage dazu und vorne herein gar nicht dafür gebaut entsprechende Steuerwerte zum gewünschten Zeitpunkt auszuspucken.

  10. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Ach 17.12.20 - 14:01

    Die arbeiten dann wohl wie nen typischer Microcontroller mit gar keinem OS :).

  11. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Trollversteher 17.12.20 - 14:12

    >Die arbeiten dann wohl wie nen typischer Microcontroller mit gar keinem OS :).

    Davon gehe ich auch aus. Aber kann es eben nicht 100% sicher sagen.

  12. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Kaiser Ming 17.12.20 - 14:39

    Trollversteher schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > >Das mag ja sein, heisst aber nicht das das innere der Chips komplett
    > Eigenentwicklung ist.
    >
    > Nun, das haben Analysen des inneren Aufbaus ergeben, das ist nicht auf
    > meinem Mist gewachsen...

    Apple hat zuerst ARM gebaut und dann weiterentwickelt
    da werden Einheiten verdoppelt, Pfade verbreitert und sicher haben sie auch Teile neu
    nur sowas macht man in 5 Jahren nicht komplett neu.
    Da hätte man dann eher auf ARM komplett verzichtet, wie gesagt die müssen zu nichts kompatibel sein. Grad im Desktopbereich bräuchten sie keine ARM Kompatibilität, da es da keine VorCPUs gab.

    Bei den sogenannten "Analysen des inneren Aufbaus" darf man sich nicht so vorstellen das da der genaue Aufbau der einzelnen Gatter erkannt wird. Da kommt nicht der genaue Bauplan raus.
    Es sieht nicht 1:1 wie ARM aus dem Katalog aus, ok.

    Man kann allerdings auch davon ausgehen, grad weil sie viel von ARM verwenden kaufen sie lieber die VollLizenz und sind damit frei von irgendwelchen nachträglichen Lizenzproblemen.



    > >Grad deine Ausführungen das Apple sich vorhandener Sachen bedient, ergibt
    > eher das Gegenteil.
    >
    > Bitte nochmal nachlesen: Sie haben das *Interface* beibehalten um zu den
    > eigenen Geräten kompatibel bleiben zu können, ich habe mit keinem Wort
    > erwähnt, Apple habe sich hier "vorhandener Sachen bedient".

    Du hattest geschrieben das Apple nicht alles neu machen wollte. Dieses dein Argument habe ich auf die Architektur angewandt. An der Stelle müssen wir eh spekulieren.


    > Habe ich. Und dort werden eine Menge Eigenheiten und Besonderheiten
    > gegenüber Designs der Konkurrenz hervorgehoben. Dass Apple hier nicht das
    > Prozessordesign an sich komplett neu erfunden hat, dürfte wohl klar sein -
    > aber alleine dass schon die Vorgänger des M1 der gesamten ARM Konkurrenz
    > schon seit mehreren Generationen haushoch überlegen sind, zeigt ja, dass
    > Apple hier einiges anders macht, als nur das ARM Referenzdesign ein wenig
    > zu optimieren.


    er ist überlegen
    der neueste Qualcom ist aber auch nicht langsam
    würde sagen im Prinzip eine Generation später
    also 1-2 jahre

  13. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: schnedan 17.12.20 - 14:49

    Klar... natürlich kann ein X86iger das... es gab sogar früher SOC's mit 286 und 386 speziell für solche Anwendungen (mein Arbeitgeber hat sich mal an einer Firma beteiligt die so was entwickelt hatte)... ARM sind halt inzw. billiger bzw. an neue X86iger Lizenzen kommt man ja nicht ran.

    Aber rein Technisch kann das ein X86iger genau so gut wie ein ARM. ARM ist nix Besonderes!

  14. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Ach 17.12.20 - 14:53

    Also wenn ich mal drüber nachdenke : Ein BS kann man gut als Übersetzungsschicht beschreiben, welche die in diesem Fall in einer C ähnlichen Sprache eingegebenen Befehle in elektrische Spannungen über die Zeit an den I/O Ports übersetzt. Im MC spielt sich diese Art der Übersetzung in den fest in die Hardware integrierten Befehlen sowie in den Bibliotheken ab. Somit würden die Bibs zusammen mit den feststehenden Befehle das "BS" des Microcontrollers repräsentieren.

  15. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: wurstdings 17.12.20 - 15:20

    Ich verstehe nicht, was die Architektur ARM/x86 für einen Unterschied bezüglich Echtzeit haben soll. Eine CPU für Echtzeitanwendungen darf keine Multitasking unterstützen, keine Interupts haben und muss durchgängig mit konstanter Frequenz laufen. Nur so lässt sich Garantieren, dass Befehl X in Y Microsekunden abgearbeitet wird. Erfüllt ARM genauso wenig wie x86.
    Für nen bisschen Motorsteuerung sollte wiederum jede beliebige CPU reichen, die auch Echtzeitaudio beherrscht, sofern man nicht so dumm ist und gleichzeitig irgendwelche anderen Aufgaben gleichzeitig damit ausführt.

  16. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Ach 17.12.20 - 15:29

    schnedan schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Klar... natürlich kann ein X86iger das... es gab sogar früher SOC's mit 286
    > und 386 speziell für solche Anwendungen (mein Arbeitgeber hat sich mal an
    > einer Firma beteiligt die so was entwickelt hatte)...

    Die wurden dann aber komplett anders angesprochen. Vielleicht so wie in Trollverstehers Beispiel. jedenfalls nicht mit einem OS wie Windows, dass jeden Befehl erst mal abfängt, organisiert und wer weiß wann genau weiter sendet.

    > ARM sind halt inzw.
    > billiger bzw. an neue X86iger Lizenzen kommt man ja nicht ran.
    >
    > Aber rein Technisch kann das ein X86iger genau so gut wie ein ARM. ARM ist
    > nix Besonderes!

    Unter Windows, Linux oder anderen Betriebsystemen mit grafischer Oberfläche sind X86 Prozessoren definitiv nicht Echtzeitfähigkeit. Natürlich kann man mit entsprechenden Betriebssystemen aber wiederum externe Controler ansprechen, welche für sich genommen echtzeitfähig sind. Das ist dann aber nicht mehr das, worüber wir hier reden. Was Risc Systeme den Cisc Systemen immer voraus haben ist, dass sie pro Takt idealer Weise einen Befehl abarbeiten, was ihr Timing perfekt vorhersagbar macht. Man kann also ein bestimmtes Ereignis zu einem bestimmten Zeitpunkt garantieren. Cisc Befehle werden dagegen in einer nicht genau festgelegte Zahl von Takten abgearbeitet. Der Schwerpunkt von Cisc Systemen liegt auf der Komplettheit und dem Informationsreichtum der einzelnen Befehle. In der Folge übersetzen moderne Cisc-CPUs ihre in aller Regel umfangreicheren und komplexeren Cisc Befehle wieder zurück in einfache Risc-Befehle, als welche sie die jene intern weiterverarbeiten. Das alles hilft natürlich weder beim klein Halten der Ansprechzeit noch beim Vorhersagen des genauen Ergebniszeitpunkts.

  17. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Ach 17.12.20 - 16:51

    wurstdings schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ich verstehe nicht, was die Architektur ARM/x86 für einen Unterschied
    > bezüglich Echtzeit haben soll. Eine CPU für Echtzeitanwendungen darf keine
    > Multitasking unterstützen, keine Interupts haben und muss durchgängig mit
    > konstanter Frequenz laufen. Nur so lässt sich Garantieren, dass Befehl X in
    > Y Microsekunden abgearbeitet wird. Erfüllt ARM genauso wenig wie x86.
    > Für nen bisschen Motorsteuerung sollte wiederum jede beliebige CPU reichen,
    > die auch Echtzeitaudio beherrscht, sofern man nicht so dumm ist und
    > gleichzeitig irgendwelche anderen Aufgaben gleichzeitig damit ausführt.

    Das kann man so nicht behaupten, dass entsprechende Voraussetzungen nicht von ARM Chips erfüllt werden könnten. Schon eine ganz normale PI verfügt über GPIO Schnittstellen, die direkt mit dem Zeitgeber der CPU gekoppelt sind, und diese Schnittstellen lassen sich über entsprechende Linux Distributionen auch definitiv in Echtzeit ansprechen. Das funktioniert zwar nicht so hoch aufgelöst und zuverlässig wie bei spezialisierten MCs, aber das ist oftmals auch gar nicht die dahinter liegende Motivation. Der Vorteil ist der, dass man zeitkritische Anwendungen direkt aus dem vollwertigem OS heraus mit Hilfe aller Möglichen Sprachen wie z.B. Phyton programmieren und später mit sehr umfangreichen Linux Programmen in ganz anderer Form steuern und bedienen kann als über die hakelige MC Programmierung. Hochfrequenzsteuerung ist eine Anwendung, Sounderzeugung mit komplexesten Algorithmen ist ein andere. Oder Mehrspuraufnahmen. Da kommt es nicht selten auf 1/1000 sec. an, und da arbeiten ARM Systeme definitiv zuverlässiger. Selbiges bei der Navigation von Autos.

  18. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: schnedan 17.12.20 - 17:22

    bisher habe ich noch keinen Nachweis gelesen das es ein Echtzeitfähiges Betriebssystem mit preemptiven Multitasking gibt. Weder Linux noch Windows. Aber natürlich kann man auf einem X86iger auch ein Betriebssystem laufen lassen das nicht preemptiv arbeitet. Oder eines der RTOSe das beides kann. Aber das sind allesamt keine Probleme der Prozessorarchitektur.

    Ich erinnere mich noch an die ersten ARM µC wo die GPIO mehrere Takte benötigten um zu toggeln und das dann auch nicht immer gleich lang dauerte... Das hatte aber auch nix mit dem ARM CPU Core per se zu tun, sondern wie die GPIO angebunden waren.

  19. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Ach 17.12.20 - 18:38

    schnedan schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------

    > Das hatte aber auch nix mit dem ARM CPU Core per se zu tun, sondern wie die GPIO angebunden waren.

    Ich muss dazu sagen, dass ich kein hauptberuflicher Programmierer bin. Auf das Problem, das du da beschreibst, bin ich bei einem bestimmten Projekt gestoßen : Eine Pi kann man mit den entsprechenden Linuxpaketen immer so einrichten, dass man über C oder über Phyton ihr hardwarebasiertes PWM ansprechen kann. wenn ich mich richtig erinnere, lassen sich auf diese Weise zwei bestimmte I/O der PI steuern. Damit kann man z.B. erfolgreich einen BLDC Motor betreiben, wenn man ihn nicht all zu hoch drehen lässt(aber vielleicht ist das ja bei der jüngsten Pi besser). Odroid einer der Pi Clones, benutzt eigentlich einen leistungsfähigeren Chip als das Original in der Pi. Ein installiertes Linux läuft auf dem Ordroid deshalb viel runder. Nur lässt sich keiner der GPIO Ports im hardwarebasiertem PWM Modus ansprechen, weil der Chip sowas einfach nicht anbietet, und die entsprechenden Linuxpakete schlicht ihre Installation verweigern. Wenn man nun trotzdem versucht mit dem Odroid einen BLDC Motor zu steuern, geht das eben nur via Software PWM, wobei ganz komische Dinge bei raus kommen.

    Aber wie gesagt, mit der PI bekommt man das in Echtzeit hin. Zwar nicht perfekt und für einen dauerhaften Betrieb würde man gleich aus mehreren Gründe auf einen MC ausweichen, aber zum Lernen und Entwickeln bietet diese Möglichkeit ein paar interessante Vorteile, sowie für verschiedene andere Anwendungen.

    Andererseits kann man aber auch problemlos jeden MC multitaskingmäßig betreiben, indem man verschiedene Ereignisse auf einem Chip zu jeweils bestimmten, programmierten Zeitpunkten auslöst. Verliert der MC deinem Meinung folgend dadurch schon seine Echtzeitfähigkeit?

  20. Re: aber ARM ist der der zuletzt lacht

    Autor: Inuittheram 17.12.20 - 20:11

    Kaiser Ming schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > x86 ist am Ende
    > Zeit wirds allerdings
    > hoffe nur das es nicht auf ein ARM Monopol hinausläuft


    Es wird noch ewig dauern bis ARM chips von der Rohleistung her mit heutigen x86 chips mithalten können werden. Ob sie überhaupt jemals eingeholt werden steht in den Sternen. ARM chips haben ganz andere Vorteile, wie bspw einen extrem effizienten Energiehaushalt. Für aufwendiges Gaming sind ARMs jedoch ungeeignet und bieten darüber hinaus auch gar keine Unterstützung und entsprechende Schnittstellen.

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