Qué es Arm: La historia de la ISA y lo que está por venir

Si alguna vez ha consultado una hoja de especificaciones de un teléfono móvil o una computadora portátil, o si está familiarizado con cómo funciona Apple abandonó Intel para fabricar sus propios procesadores para productos Mac, probablemente haya encontrado al menos la palabra "Arm" una vez. Pero no es un término ligado a una sola marca; Apple, Qualcomm, Samsung y cientos de empresas más fabrican procesadores utilizando tecnología Arm. Dado que los procesadores Arm están presentes en prácticamente todos los teléfonos inteligentes, junto con muchas tabletas y computadoras portátiles, es probable que actualmente posea o alguna vez haya tenido al menos un dispositivo con tecnología Arm. Pero ¿qué significa eso? Esto es lo que necesita saber sobre su historia.

Arm: la empresa detrás de ARM, una arquitectura de conjunto de instrucciones que cualquiera puede usar, por un precio

Arm puede referirse a Arm, la empresa, o ARM, la arquitectura del conjunto de instrucciones (ISA), que determina qué instrucciones básicas incluye un procesador. con qué tipo de software puede ejecutarse de forma nativa (es decir, sin el uso de emulación) y tiene profundas implicaciones para el rendimiento y la eficiencia. potencial. Para distinguir entre los dos, Arm se refiere a la empresa y ARM es la ISA. Arm es una subsidiaria de SoftBank Group, un conglomerado japonés que también posee partes sustanciales de Alibaba, Uber y Slack, por nombrar sólo algunos. En la década de 1980, Arm desarrolló ARM ISA.

Durante gran parte de la historia de los procesadores, las empresas han creado sus propios ISA y los chips basados ​​en esos ISA (como Intel con x86 e IBM con Power ISA), pero Arm ofrece su ISA y algunos diseños de núcleo estándar para empresas que quieran fabricar procesadores. Arm gana dinero otorgando licencias de su tecnología a otras empresas, a las que también se les permite personalizar la arquitectura ARM, pero sólo hasta cierto punto. Cuando una empresa fabrica su propio chip ARM personalizado, el ISA no se puede alterar significativamente, tanto para evitar problemas de compatibilidad entre diferentes chips y probablemente también para proteger los resultados de Arm como chip diseñador.

El modelo de negocio de Arm ha permitido a muchas empresas licenciar y utilizar tecnología de procesador que habría sido demasiado difícil de crear desde cero. El mercado de teléfonos inteligentes ha sido durante mucho tiempo un bastión para ARM, pero los procesadores ARM también se pueden encontrar en bastantes mercados. prácticamente cualquier industria que no esté particularmente centralizada, lo que es más difícil de manejar para los procesadores ARM. tener éxito en. Incluso los mercados más antiguos y muy centralizados, como los de PC y servidores, están viendo un mayor uso de procesadores ARM, que principalmente están quitando participación de mercado a x86.

Una breve historia de Arm y ARM

ARM fue diseñado originalmente por Acorn Computers en 1985, y ARM originalmente significaba "Acorn RISC Machine". No pasó mucho tiempo antes de que Apple se interesara en ARM, y en 1990, Acorn Computers escindió su equipo de diseño de procesadores como Advanced RISC Machines (una reinvención del acrónimo ARM), que luego pasó a llamarse simplemente Arm. Valores en cartera. El trabajo entre Arm y Apple finalmente se convirtió en ARM6, que se usó en la PDA Newton de Apple, que no tuvo mucho éxito y, por lo tanto, llevó al fin temporal del uso de chips ARM por parte de Apple.

Arm se estableció rápidamente como la empresa de dispositivos móviles como el Newton, pero también de teléfonos. como el legendario Nokia 3310 del año 2000 (conocido popularmente como Nokia Brick) y el iPod Touch de Apple del año 2000. 2007. En 2005, La cuota de mercado de Arm en teléfonos móviles fue del 98%, y esto fue antes de la introducción del teléfono inteligente moderno. Hoy, El 99% de los smartphones utilizan procesadores ARM, y aunque eso también se divide entre diferentes empresas como Samsung, Apple y Qualcomm, le da lo mismo a Arm, que gana dinero con las tarifas de licencia.

El modelo de negocio de Arm ha permitido a muchas empresas licenciar y utilizar tecnología de procesador que habría sido demasiado difícil de crear desde cero.

Arm también ha incursionado en mercados tradicionalmente dominados por la arquitectura x86 de Intel y AMD, principalmente servidores y PC. Chips de servidor como los de Amazon Graviton y Altra de Ampere lideran principalmente la carga en el centro de datos, mientras que Apple, Qualcomm y Samsung son los principales competidores para x86 en la PC. mercado. A mediados de 2023, la participación de mercado de Arm en servidores y PC es aproximadamente del 7% y el 14%, respectivamente. Además, Arm también ha tenido cierto éxito en consolas de juegos, como Nintendo DS o incluso Nintendo Switch, que utiliza Tegra X1 basado en ARM de Nvidia.

Sin embargo, no todo ha salido según lo planeado para Arm. Después de adquirir Arm en 2016, SoftBank Group intentó vendérselo a Nvidia en 2020, pero el acuerdo fracasó en 2022, ya que Nvidia compite con muchas empresas que fabrican chips ARM. Además, Arm está en una pelea legal con Qualcomm por la compra de Nuvia en 2021, una startup que diseñó chips ARM. Qualcomm busca fabricar CPU ARM utilizando los diseños de Nuvia, lo que, según Arm, requeriría que Qualcomm obtenga una nueva licencia. Ahora, Arm exige a Qualcomm que se deshaga de la propiedad intelectual de Nuvia, mientras que Qualcomm sigue adelante con sus planes de lanzar los chips de Nuvia.

Se acerca el futuro de Arm como un nuevo retador

Durante muchos años, Arm ha sido el maestro indiscutible de los teléfonos móviles y un serio contendiente en mercados tradicionalmente dominados por x86. A diferencia de Intel y AMD, Arm no ha experimentado ningún revés significativo en varios años, pero hay una tormenta en el horizonte, y esa tormenta se llama RISC-V. En muchos sentidos, Arm y RISC-V son muy similares, pero también muy diferentes y competidores muy feroces. aunque RISC-V es mucho más joven y menos establecido (similar a la dinámica entre Intel y AMD algunos años atrás).

RISC-V International es la empresa que desarrolla RISC-V ISA, de forma muy parecida a como Arm desarrolla ARM ISA. Mientras que Arm solo otorga licencias de su arquitectura ARM a empresas que pueden pagarla y no permite que las empresas modificar la ISA, RISC-V es totalmente de código abierto y las empresas son libres de hacer lo que consideren conveniente con la tecnología. Aunque ARM no es de código cerrado como x86, sigue siendo de código cerrado, lo cual es uno de los factores que impulsan la creciente popularidad de RISC-V. Empresas como Microsemi han abandonado ARM por RISC-V debido a una mayor flexibilidad y menores costos.

El argumento de Arm contra RISC-V es que puede financiar I+D para sus núcleos ARM básicos y que no bloquear la ISA podría resultar en algo llamado fragmentación, que es básicamente la idea de que demasiada libertad en el diseño del procesador puede resultar en incompatibilidad. Es difícil evaluar si Arm es superior a RISC-V, pero lo cierto es que RISC-V ha ido ganando terreno. desde su introducción en 2015, y RISC-V International tiene grandes planes para toda la industria informática en todos mercados.

Con el tiempo, RISC-V podría ser un gran obstáculo para Arm, pero en el corto plazo, es probable que ARM no tenga rival en los teléfonos inteligentes y continúe socavando la preeminencia de x86 en PC y servidores. Por supuesto, las empresas que utilizan ARM no son un frente unido y compiten no sólo con x86 y RISC-V sino también entre sí. Además, la disputa de Arm con Qualcomm es un problema grave y podría socavar el negocio de Arm si no se resuelve en buenos términos. Este podría terminar siendo un período extremadamente desafiante para Arm.