ما هو الذراع: تاريخ ISA وما سيأتي

تستخدم شركات مثل Apple وSamsung شركة Arm لتصنيع معالجاتها، ولكن ما هي شركة Arm بالضبط؟ إليك ما تحتاج إلى معرفته.

إذا سبق لك أن ألقيت نظرة على ورقة المواصفات الخاصة بهاتف محمول أو كمبيوتر محمول، أو إذا كنت على دراية بكيفية عمل شركة Apple تخلت عن شركة Intel لتصنع معالجاتها الخاصة لمنتجات Mac، ربما تكون قد صادفت كلمة "Arm" على الأقل مرة واحدة. ولكنه ليس مصطلحًا مرتبطًا بعلامة تجارية واحدة فقط؛ تصنع Apple وQualcomm وSamsung ومئات الشركات الأخرى معالجات باستخدام تقنية Arm. نظرًا لوجود معالجات Arm في كل هاتف ذكي تقريبًا، إلى جانب العديد من الأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، فمن المحتمل أنك تمتلك حاليًا أو امتلكت جهازًا واحدًا على الأقل يعمل بنظام Arm. لكن ماذا يعني هذا؟ إليك ما تحتاج لمعرفته حول تاريخها.

Arm: الشركة التي تقف وراء ARM، وهي عبارة عن مجموعة تعليمات يمكن لأي شخص استخدامها مقابل سعر

يمكن أن يشير الذراع إما إلى شركة Arm أو ARM، وهي بنية مجموعة التعليمات (ISA)، التي تحدد التعليمات الأساسية التي يأتيها المعالج مع أي نوع من البرامج يمكن تشغيله محليًا (كما هو الحال في، بدون استخدام المحاكاة)، وله آثار عميقة على الأداء والكفاءة محتمل. للتمييز بين الاثنين، يشير Arm إلى الشركة وARM هو ISA. Arm هي شركة تابعة لمجموعة SoftBank Group، وهي تكتل ياباني يمتلك أيضًا أجزاء كبيرة من Alibaba وUber وSlack، على سبيل المثال لا الحصر. في الثمانينيات، قامت شركة Arm بتطوير ARM ISA.

طوال فترة طويلة من تاريخ المعالجات، قامت الشركات بصنع معايير ISA الخاصة بها والرقائق المستندة إلى معايير ISA هذه (مثل Intel مع x86 وIBM مع Power ISA)، لكن Arm تقدم ISA و بعض التصاميم الأساسية القياسية للشركات التي ترغب في صنع المعالجات. تجني شركة Arm الأموال من خلال ترخيص تقنيتها لشركات أخرى، والتي يُسمح لها أيضًا بتخصيص بنية ARM، ولكن إلى حد معين فقط. عندما تصنع شركة ما شريحة ARM مخصصة خاصة بها، لا يمكن تغيير ISA بشكل مفيد، ويجب تجنب كليهما مشكلات التوافق عبر شرائح مختلفة وربما أيضًا لحماية النتيجة النهائية لـ Arm كشريحة مصمم.

سمح نموذج أعمال Arm للعديد من الشركات بترخيص واستخدام تكنولوجيا المعالجات التي كان من الصعب جدًا إنشاؤها من الصفر. لقد كان سوق الهواتف الذكية منذ فترة طويلة معقلًا لشركة ARM، ولكن يمكن أيضًا العثور على معالجات ARM في السوق الجميلة أي صناعة ليست مركزية بشكل خاص، وهو ما يمثل تحديًا أكبر لمعالجات ARM ناجح في. حتى الأسواق القديمة والمركزية للغاية مثل أجهزة الكمبيوتر والخوادم تشهد استخدامًا متزايدًا لمعالجات ARM، والتي تأخذ في المقام الأول حصة السوق من x86.

تاريخ موجز للذراع والذراع

المصدر: أبل

تم تصميم ARM في الأصل بواسطة Acorn Computers في عام 1985، وكان ARM في الأصل يرمز إلى "Acorn RISC Machine". لم يمض وقت طويل قبل أن تصبح شركة أبل مهتمة بها ARM، وفي عام 1990، قامت شركة Acorn Computers بفصل فريق تصميم المعالجات الخاص بها تحت اسم Advanced RISC Machines (إعادة اختراع لاختصار ARM)، والتي أعيدت تسميتها لاحقًا ببساطة إلى Arm المقتنيات. تطور العمل بين Arm وApple في النهاية إلى ARM6، والذي تم استخدامه في Newton PDA من Apple، والذي لم يكن ناجحًا جدًا وبالتالي أدى إلى نهاية استخدام Apple لرقائق ARM مؤقتًا.

وسرعان ما أسست شركة Arm نفسها كشركة للأجهزة المحمولة مثل Newton، ولكن أيضًا للهواتف مثل هاتف Nokia الأسطوري 3310 من عام 2000 (المعروف باسم Nokia Brick) وجهاز iPod Touch من Apple من عام 2000. 2007. في 2005، بلغت حصة شركة Arm في سوق الهواتف المحمولة 98%وكان هذا قبل ظهور الهاتف الذكي الحديث. اليوم، 99% من الهواتف الذكية تستخدم معالجات ARMوعلى الرغم من أن ذلك مقسم أيضًا بين شركات مختلفة مثل Samsung وApple وQualcomm، إلا أن الأمر نفسه بالنسبة لشركة Arm، التي تجني الأموال من رسوم الترخيص.

سمح نموذج أعمال Arm للعديد من الشركات بترخيص واستخدام تكنولوجيا المعالجات التي كان من الصعب جدًا إنشاؤها من الصفر.

حققت شركة Arm أيضًا نجاحات في الأسواق التي تهيمن عليها تقليديًا معمارية Intel وAMD x86، وخاصة الخوادم وأجهزة الكمبيوتر. رقائق الخادم مثل أمازون تتصدر شركتا Graviton وAmpere's Altra بشكل رئيسي المسؤولية في مركز البيانات، في حين أن Apple وQualcomm وSamsung هم المنافسون الرئيسيون لـ x86 في أجهزة الكمبيوتر الشخصية. سوق. اعتبارًا من منتصف عام 2023، تبلغ حصة Arm السوقية في الخوادم وأجهزة الكمبيوتر حوالي 7% و14% على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، شهدت Arm أيضًا بعض النجاح في وحدات تحكم الألعاب، مثل Nintendo DS أو حتى Nintendo Switch، الذي يستخدم Tegra X1 المستند إلى ARM من Nvidia.

ومع ذلك، لم يسير كل شيء كما هو مخطط له بالنسبة لـ Arm. وبعد الاستحواذ على شركة Arm في عام 2016، حاولت مجموعة SoftBank بيعها لشركة Nvidia في عام 2020، لكن الصفقة فشلت في عام 2022 نظرًا لأن Nvidia تتنافس مع العديد من الشركات التي تصنع رقائق ARM. بالإضافة إلى ذلك، تخوض شركة Arm معركة قانونية مع شركة Qualcomm بشأن شراء Nuvia في عام 2021، وهي شركة ناشئة صممت شرائح ARM. تسعى شركة Qualcomm إلى تصنيع وحدات المعالجة المركزية ARM باستخدام تصميمات Nuvia، والتي يقول Arm إنها ستتطلب من Qualcomm الحصول على ترخيص جديد. الآن، تطالب شركة Arm شركة Qualcomm بالتخلص من الملكية الفكرية لشركة Nuvia، بينما تمضي شركة Qualcomm قدمًا في خططها لإصدار شرائح Nuvia.

مستقبل الذراع مع اقتراب منافس جديد

المصدر: سيمنز

لسنوات عديدة، كانت شركة Arm هي سيد الهواتف المحمولة بلا منازع ومنافس جدي في الأسواق التي يهيمن عليها تقليديًا نظام x86. على عكس Intel وAMD، لم تشهد شركة Arm أي انتكاسات كبيرة منذ عدة سنوات، ولكن هناك عاصفة تلوح في الأفق، وتسمى تلك العاصفة RISC-V. في العديد من النواحي، يتشابه Arm وRISC-V إلى حد كبير، ولكنهما أيضًا مختلفان جدًا ومنافسان شرسان للغاية، على الرغم من أن RISC-V أصغر سنًا وأقل رسوخًا (على غرار الديناميكية بين Intel وAMD في بعض السنوات منذ).

RISC-V International هي الشركة التي تطور RISC-V ISA، تمامًا مثلما قامت شركة Arm بتطوير ARM ISA. في حين أن شركة Arm ترخص بنية ARM الخاصة بها فقط للشركات التي يمكنها دفع ثمنها ولا تسمح للشركات بذلك تعديل ISA، RISC-V مفتوح المصدر تمامًا، وللشركات الحرية في فعل ما تراه مناسبًا تكنولوجيا. على الرغم من أن ARM ليس مصدرًا مغلقًا تمامًا مثل x86، إلا أنه لا يزال مصدرًا مغلقًا، وهو أحد العوامل الدافعة لتزايد شعبية RISC-V. لقد تخلت شركات مثل Microsemi عن ARM لصالح RISC-V بسبب زيادة المرونة وانخفاض التكاليف.

حجة Arm ضد RISC-V هي أنها تستطيع تمويل البحث والتطوير لنوى ARM الأساسية الخاصة بها وأن عدم إغلاق ISA قد يؤدي إلى شيء يسمى التجزئة، وهي في الأساس فكرة أن الكثير من الحرية في تصميم المعالج يمكن أن يؤدي إلى انتشار واسع النطاق عدم توافق. من الصعب تقييم ما إذا كان Arm متفوقًا على RISC-V، ولكن الأمر المؤكد هو أن RISC-V قد حقق تقدمًا منذ طرحها في عام 2015، ولدى RISC-V International خطط كبيرة لصناعة الحوسبة بأكملها في جميع أنحاء العالم الأسواق.

بمرور الوقت، يمكن أن يكون RISC-V بمثابة مطب كبير لسرعة Arm، ولكن على المدى القصير، من المحتمل أن ARM لن تواجه أي منافسة في الهواتف الذكية وتستمر في تجاوز تفوق x86 في أجهزة الكمبيوتر والخوادم. بالطبع، الشركات التي تستخدم ARM ليست جبهة موحدة وتتنافس ليس فقط مع x86 وRISC-V ولكن أيضًا مع بعضها البعض. بالإضافة إلى ذلك، يعد نزاع Arm مع Qualcomm مشكلة خطيرة ويمكن أن يؤدي إلى تقويض أعمال Arm إذا لم يتم حلها بشروط جيدة. قد يكون هذا في نهاية المطاف فترة صعبة للغاية بالنسبة لـ Arm.