[CS Fundamental] 인텔 x86 구조 및 ARM의 발전 과정

1) 인텔 x86 구조의 발전 과정

- 현재의 x86 계열 프로세서들은 복합 명령어 세트 컴퓨터(CISC)에 대한

  수십년 간의 설계 노력의 결과를 보여주고 있다.

 

- x86은 한때 메인프레임과 슈퍼컴퓨터에서 볼 수 있었던

  고도의 설계 원리들을 통합하고 있으며,

  CISC 설계들 중에서 가장 우수한 사례로 꼽히고 있다.

 

- ARM 구조는 임베디드 시스템 분야에서 광범위하게 사용되고 있으며,

  시판 중인 가장 강력하고 잘 설계된 RISC-기반 시스템들 중의 하나이다. 

 

- 1978년에 처음 소개된 이래 지난 30년 동안, 

   x86구조는 임베디드 시스템 이외의 프로세서 시장을 석권해왔다.

   비록 x86 기계의 조직과 기술이 지난 수십년 간 크게 바뀌어 왔지만,

   명령어 세트 구조(instruction set architecture)는 이전 버전들과의 

   호환을 유지하면서 발전해왔다.

 

-  따라서 x86 구조의 과거 버전에서 작성된 프로그램들도 새로운 버전에서 수행될 수 있다.

   명령어 세트 구조에서 일어난 모든 변경은 명령어 세트에 추가되기만 하였고,

   제외된 것은 없다.

 

- 지난 30년간 이 구조에 추가되어 온 변화의 속도를 대략적으로 보면,

  매달 한 개씩의 명령어가 추가된 정도로 볼 수 있으며,

  결과적으로 현재 명령어 세트에는 500개 이상의 명령어들이 포함되어 있다.

 

2) ARM의 발전 과정

- ARM은 영국의 캠브리지에 위치한 ARM사에 의해 설계된

  RISC-기반 마이크로프로세서들과 마이크로컨트롤러의 계열(family)이다.

 

- 이 회사는 프로세서를 제조하지는 않는 대신에,

  마이크로프로세서와 멀티코어 구조를 설계하여

  제조회사들에게 특허권(license)를 넘긴다.

   

- ARM 칩들은 다이(die)의 크기가 작고 저전력 소모로 알려진 고속의 프로세서들이다.

  그들은 PDA 및 다양한 소비자 제품들 뿐 아니라 

  게임과 전화를 포함한 핸드-헬드 장치(hand-held device)들에 널리 사용되고 있다. 

 

- ARM 칩들은 Apple 사의 iPod와 iPhone의 프로세서이다.

  ARM은 아마도 가장 널리 사용되고 있는 임베디드 프로세서 구조이며,

  사실상 세상에서 가장 널리 사용되고 있는 프로세서 구조라고 할 수 있다. 

 

- ARM 설계는 임베디드 응용을 위한 고성능, 저전력 소모, 소규모 및 저가 프로세서라는

  상업적 필요성과 잘 맞았다. 

 

- ARM 프로세서들은  세 가지 시스템 분류의 필요성을 충족시키기 위해 설계되었다. 

 

(1) 임베디드 실시간 시스템들

- 저장, 자동차 몸체 및 전기기차, 산업체 및 네트워크 응용들을 위한 시스템들

(2) 응용 플랫폼들

- 무선, 소비자 오락 및 디지털 영상 응용들에서 사용되고 있는

  Linux, Palm OS, Symbian OS 및 Windows CE와 같은 개방형 운영체제를 채택하는 장치들

(3) 보안 응용들

- 스마트 카드, SIM 카드 및 지불 터미널들