L’architettura ARM si riferisce a un’architettura del set di istruzioni (ISA) che il produttore di semiconduttori con sede nel Regno Unito ARM Holdings, plc. sviluppa. La tecnologia è nota soprattutto per la sua applicazione su processori, o unità di elaborazione centrale (CPU), con basso consumo energetico o grande efficienza energetica. Inoltre, è progettato con il concetto di riduzione del set di istruzioni (RISC), il che significa che si sforza di ottimizzare le prestazioni del processore semplificando le istruzioni per un’esecuzione più rapida. Le CPU basate su ARM, in particolare, si basano su un’esecuzione a ciclo singolo.
La società di computer inglese Acorn Computers ha dato origine all’architettura ARM nell’ottobre 1983 quando ha avviato il progetto Acorn RISC Machine per realizzare un processore più avanzato per i suoi personal computer (PC) orientati al business. Ciò è dovuto principalmente al fatto che la tecnologia MOS 6502, un processore a 8 bit popolare per il suo costo relativamente basso, era troppo debole per gestire determinate funzionalità del computer come un’interfaccia utente basata su grafica.
L’Acorn Archimedes, rilasciato nel 1987, è stato il primo computer dotato di una CPU basata su ARM. La seconda iterazione, ARM2, è nota per superare le prestazioni dell’Intel 80286 o iAPX 286. Questo era un processore della società di semiconduttori Intel Corp. e utilizzato sull’IBM Personal Computer AT (IBM PC/AT) di International Business Machines. Il successo dei processori basati su ARM ha portato alla trasformazione dell’azienda in Advanced RISC Machines Ltd. nel 1990, poi ARM Holdings nel 1998.
L’architettura ARM comprende un set di istruzioni ortogonale. Sebbene il termine ortogonale sia usato per qualcosa composto da angoli retti, nella terminologia informatica, è usato per riferirsi a un oggetto dati, in questo caso un ISA, che funziona senza influenzare gli altri o è statisticamente indipendente. L’architettura ARM utilizza 32 bit, che è la dimensione massima dei dati che può ospitare. Più specificamente, ogni processore che utilizza il set di istruzioni ha 16 registri a 32 bit, che sono minuscole unità di archiviazione che forniscono accesso ad alta velocità ai dati invece di consentire alla CPU di ottenerli da qualche altra parte a una velocità inferiore.
Ironia della sorte, l’architettura ARM è stata inizialmente progettata per i PC. Invece, il set di istruzioni x86, che fa risalire le sue origini all’8086 di Intel, o iAPX86, ha dominato il mercato alla fine degli anni ‘1990. Pertanto, i computer IBM compatibili con PC, così come i computer Macintosh di Apple, hanno CPU x86 di aziende come Intel e Advanced Micro Devices (AMD).
Nel frattempo, ARM è passato a dispositivi elettronici più piccoli, ideali per le esecuzioni semplificate della tecnologia e il basso consumo energetico. Nel 2009, oltre il 90% di tutti i telefoni cellulari conteneva un processore basato su ARM. Altri dispositivi che utilizzano l’architettura ARM per le loro CPU includono assistenti digitali personali (PDA), lettori multimediali portatili e calcolatrici.