Was ist Arm: Die Geschichte der ISA und was noch kommt

Wenn Sie sich jemals das Datenblatt eines Mobiltelefons oder Laptops angesehen haben oder mit der Funktionsweise von Apple vertraut sind Da Intel Intel aufgegeben hat, um eigene Prozessoren für Mac-Produkte zu entwickeln, ist Ihnen wahrscheinlich zumindest das Wort „Arm“ schon einmal begegnet einmal. Aber es ist kein Begriff, der nur an eine Marke gebunden ist; Apple, Qualcomm, Samsung und Hunderte weitere Unternehmen stellen Prozessoren mit Arm-Technologie her. Da ARM-Prozessoren in praktisch jedem Smartphone sowie in vielen Tablets und Laptops vorhanden sind, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Sie derzeit mindestens ein Arm-betriebenes Gerät besitzen oder einmal besaßen. Aber was bedeutet das? Hier erfahren Sie, was Sie über seine Geschichte wissen müssen.

Arm: Das Unternehmen hinter ARM, einer Befehlssatzarchitektur, die jeder zu einem erschwinglichen Preis nutzen kann

Arm kann sich entweder auf Arm, das Unternehmen, oder auf ARM, die Befehlssatzarchitektur (ISA), beziehen, die bestimmt, welche grundlegenden Anweisungen ein Prozessor erhält mit welcher Art von Software es nativ ausgeführt werden kann (d. h. ohne den Einsatz von Emulation) und hat tiefgreifende Auswirkungen auf Leistung und Effizienz Potenzial. Um zwischen den beiden zu unterscheiden, bezieht sich Arm auf das Unternehmen und ARM auf die ISA. Arm ist eine Tochtergesellschaft der SoftBank Group, einem japanischen Konglomerat, das auch erhebliche Anteile an Alibaba, Uber und Slack besitzt, um nur einige zu nennen. In den 1980er Jahren entwickelte Arm die ARM ISA.

Im Laufe der Prozessorgeschichte haben Unternehmen ihre eigenen ISAs und die auf diesen ISAs basierenden Chips hergestellt (z. B. Intel mit x86 und IBM mit Power ISA), aber Arm bietet seine ISA und an einige Standardkerndesigns für Unternehmen, die Prozessoren herstellen möchten. Arm verdient Geld, indem es seine Technologie an andere Unternehmen auslizenziert, die ebenfalls die ARM-Architektur anpassen dürfen, allerdings nur bis zu einem bestimmten Grad. Wenn ein Unternehmen seinen eigenen benutzerdefinierten ARM-Chip herstellt, kann die ISA nicht sinnvoll geändert werden, was beides zu vermeiden ist Kompatibilitätsprobleme zwischen verschiedenen Chips und wahrscheinlich auch, um das Endergebnis von Arm als Chip zu schützen Designer.

Das Geschäftsmodell von Arm hat es vielen Unternehmen ermöglicht, Prozessortechnologie zu lizenzieren und zu nutzen, deren Entwicklung von Grund auf zu schwierig gewesen wäre. Der Smartphone-Markt ist seit langem eine Hochburg von ARM, aber auch ARM-Prozessoren sind in hübscher Form zu finden praktisch jede Branche, die nicht besonders zentralisiert ist, was für ARM-Prozessoren eine größere Herausforderung darstellt Erfolg haben in. Sogar ältere und sehr zentralisierte Märkte wie PCs und Server verzeichnen einen zunehmenden Einsatz von ARM-Prozessoren, die vor allem x86 Marktanteile wegnehmen.

Eine kurze Geschichte von Arm und ARM

ARM wurde ursprünglich 1985 von Acorn Computers entwickelt, wobei ARM ursprünglich für „Acorn RISC Machine“ stand. Es dauerte nicht lange, bis sich Apple dafür interessierte ARM, und 1990 gründete Acorn Computers sein Prozessordesign-Team als Advanced RISC Machines (eine Neuerfindung des Akronyms ARM), das später einfach in Arm umbenannt wurde Bestände. Die Arbeit zwischen Arm und Apple entwickelte sich schließlich zu ARM6, das in Apples Newton PDA verwendet wurde, was jedoch nicht sehr erfolgreich war und so dazu führte, dass Apple vorübergehend keine ARM-Chips mehr verwendete.

Arm etablierte sich schnell als Unternehmen für mobile Geräte wie das Newton, aber auch für Telefone wie Nokias legendäres 3310 aus dem Jahr 2000 (im Volksmund als Nokia Brick bekannt) und Apples iPod Touch von 2007. Im Jahr 2005, Der Marktanteil von Arm bei Mobiltelefonen betrug 98 %, und das war vor der Einführung des modernen Smartphones. Heute, 99 % der Smartphones verwenden ARM-Prozessoren, und während das auch auf verschiedene Unternehmen wie Samsung, Apple und Qualcomm aufgeteilt ist, ist es für Arm egal, das mit den Lizenzgebühren Geld verdient.

Das Geschäftsmodell von Arm hat es vielen Unternehmen ermöglicht, Prozessortechnologie zu lizenzieren und zu nutzen, deren Entwicklung von Grund auf zu schwierig gewesen wäre.

Arm hat auch in Märkten Einzug gehalten, die traditionell von der x86-Architektur von Intel und AMD dominiert werden, vor allem bei Servern und PCs. Serverchips wie die von Amazon Graviton und Altra von Ampere sind vor allem im Rechenzentrum führend, während Apple, Qualcomm und Samsung die Hauptkonkurrenten für x86 im PC sind Markt. Mitte 2023 liegt der Marktanteil von Arm bei Servern und PCs bei etwa 7 % bzw. 14 %. Darüber hinaus hat Arm auch einige Erfolge bei Spielekonsolen wie dem Nintendo DS oder sogar der Nintendo Switch erzielt, die Nvidias ARM-basierten Tegra X1 verwendet.

Für Arm lief jedoch nicht alles nach Plan. Nach der Übernahme von Arm im Jahr 2016 versuchte die SoftBank Group, es im Jahr 2020 an Nvidia zu verkaufen, doch der Deal scheiterte im Jahr 2022, da Nvidia mit vielen Unternehmen konkurriert, die ARM-Chips herstellen. Zusätzlich, Arm befindet sich in einem Rechtsstreit mit Qualcomm über den Kauf von Nuvia im Jahr 2021, ein Startup, das ARM-Chips entwickelt hat. Qualcomm versucht, ARM-CPUs mit Nuvia-Designs herzustellen, was laut Arm den Erwerb einer neuen Lizenz durch Qualcomm erfordern würde. Jetzt fordert Arm von Qualcomm, das geistige Eigentum von Nuvia loszuwerden, während Qualcomm Pläne zur Veröffentlichung der Nuvia-Chips verfolgt.

Arms Zukunft als neuer Herausforderer rückt näher

Seit vielen Jahren ist Arm der unangefochtene Meister der Mobiltelefone und ein ernstzunehmender Konkurrent in Märkten, die traditionell von x86 dominiert werden. Im Gegensatz zu Intel und AMD hat Arm seit mehreren Jahren keine nennenswerten Rückschläge erlebt, aber es zeichnet sich ein Sturm ab, und dieser Sturm heißt RISC-V. In vielerlei Hinsicht sind Arm und RISC-V sehr ähnlich, aber auch sehr unterschiedlich und sehr starke Konkurrenten. obwohl RISC-V viel jünger und weniger etabliert ist (ähnlich der Dynamik zwischen Intel und AMD vor einigen Jahren). vor).

RISC-V International ist das Unternehmen, das die RISC-V ISA entwickelt, ähnlich wie Arm die ARM ISA entwickelt. Während Arm seine ARM-Architektur nur an Unternehmen lizenziert, die dafür bezahlen können, erlaubt es Unternehmen nicht, dies zu tun Wenn Sie die ISA ändern, ist RISC-V völlig Open Source und Unternehmen können damit tun, was sie für richtig halten Technologie. Obwohl ARM nicht ganz so Closed Source ist wie x86, ist es dennoch Closed Source, was einer der treibenden Faktoren für die wachsende Beliebtheit von RISC-V ist. Unternehmen wie Microsemi haben ARM aufgrund größerer Flexibilität und geringerer Kosten durch RISC-V ersetzt.

Arms Argument gegen RISC-V ist, dass es die Forschung und Entwicklung seiner grundlegenden ARM-Kerne finanzieren kann und dass eine Nichtabriegelung der ISA dazu führen könnte etwas, das Fragmentierung genannt wird. Dabei handelt es sich im Grunde um die Idee, dass zu viel Freiheit beim Prozessordesign zu einer weiten Verbreitung führen kann Unvereinbarkeit. Es ist schwer zu beurteilen, ob Arm RISC-V überlegen ist, aber sicher ist, dass RISC-V an Boden gewonnen hat Seit seiner Einführung im Jahr 2015 hat RISC-V International große Pläne für die gesamte Computerbranche Märkte.

Mit der Zeit könnte RISC-V ein großer Geschwindigkeitsschub für ARM sein, aber kurzfristig ist es wahrscheinlich, dass ARM bei Smartphones unangefochten bleiben und die Vormachtstellung von x86 bei PCs und Servern weiter untergraben wird. Natürlich bilden Unternehmen, die ARM verwenden, keine einheitliche Front und konkurrieren nicht nur mit x86 und RISC-V, sondern auch untereinander. Darüber hinaus stellt der Streit zwischen Arm und Qualcomm ein ernstes Problem dar und könnte möglicherweise das Geschäft von Arm untergraben, wenn er nicht zu guten Konditionen beigelegt wird. Dies könnte für Arm eine äußerst herausfordernde Zeit werden.