Cos'è Arm: la storia dell'ISA e cosa verrà

Se hai mai guardato la scheda tecnica di un telefono cellulare o di un laptop o se hai familiarità con il funzionamento di Apple abbandonato Intel per realizzare i propri processori per prodotti Mac, probabilmente hai almeno incontrato la parola "Arm". una volta. Ma non è un termine legato ad un solo marchio; Apple, Qualcomm, Samsung e centinaia di altre aziende producono processori utilizzando la tecnologia Arm. Poiché i processori Arm sono presenti praticamente in tutti gli smartphone, insieme a molti tablet e laptop, è probabile che tu possieda attualmente o possedessi almeno un dispositivo alimentato da Arm. Ma cosa significa? Ecco cosa devi sapere sulla sua storia.

Arm: l'azienda dietro ARM, un'architettura di set di istruzioni che chiunque può utilizzare, a un prezzo

Arm può fare riferimento ad Arm, l'azienda, o ad ARM, l'architettura del set di istruzioni (ISA), che determina quali istruzioni di base vengono fornite da un processore con, che tipo di software può essere eseguito in modo nativo (ad esempio, senza l'uso dell'emulazione) e ha profonde implicazioni in termini di prestazioni ed efficienza potenziale. Per distinguere tra i due, Arm si riferisce alla società e ARM è l'ISA. Arm è una filiale di SoftBank Group, un conglomerato giapponese che possiede anche porzioni sostanziali di Alibaba, Uber e Slack, solo per citarne alcuni. Negli anni '80, Arm sviluppò l'ARM ISA.

Per gran parte della storia dei processori, le aziende hanno realizzato i propri ISA e i chip basati su tali ISA (come Intel con x86 e IBM con Power ISA), ma Arm offre il suo ISA e alcuni progetti di base standard per le aziende che vogliono realizzare trasformatori. Arm guadagna concedendo in licenza la sua tecnologia ad altre società, a cui è consentito personalizzare l'architettura ARM, ma solo fino a un certo punto. Quando un'azienda realizza il proprio chip ARM personalizzato, l'ISA non può essere modificato in modo significativo, sia per evitarlo problemi di compatibilità tra diversi chip e probabilmente anche per proteggere i profitti di Arm come chip progettista.

Il modello di business di Arm ha consentito a molte aziende di concedere in licenza e utilizzare tecnologie di processore che sarebbe stato troppo difficile creare da zero. Il mercato degli smartphone è stato a lungo una roccaforte per ARM, ma i processori ARM si trovano anche in commercio praticamente qualsiasi settore che non sia particolarmente centralizzato, il che è più impegnativo per i processori ARM avere successo in. Anche i mercati più vecchi e molto centralizzati come PC e server stanno vedendo un maggiore utilizzo di processori ARM, che stanno principalmente sottraendo quote di mercato a x86.

Una breve storia di Arm e ARM

ARM è stato originariamente progettato da Acorn Computers nel 1985, dove ARM originariamente stava per "Acorn RISC Machine". Non passò molto tempo prima che Apple si interessasse ARM, e nel 1990, Acorn Computers ha separato il suo team di progettazione del processore come Advanced RISC Machines (una reinvenzione dell'acronimo ARM), in seguito ribattezzato semplicemente Arm Partecipazioni. Il lavoro tra Arm e Apple alla fine si sviluppò in ARM6, che fu utilizzato nel PDA Newton di Apple, che non ebbe molto successo e quindi portò temporaneamente alla fine dell'utilizzo dei chip ARM da parte di Apple.

Arm si è rapidamente affermata come azienda di dispositivi mobili come il Newton, ma anche di telefoni come il leggendario 3310 di Nokia del 2000 (popolarmente noto come Nokia Brick) e l'iPod Touch di Apple di 2007. Nel 2005, La quota di mercato di Arm nei telefoni cellulari era del 98%, e questo prima dell'introduzione dei moderni smartphone. Oggi, Il 99% degli smartphone utilizza processori ARM, e anche se questo è diviso tra diverse aziende come Samsung, Apple e Qualcomm, è lo stesso per Arm, che guadagna dai costi di licenza.

Il modello di business di Arm ha consentito a molte aziende di concedere in licenza e utilizzare tecnologie di processore che sarebbe stato troppo difficile creare da zero.

Arm ha anche fatto breccia nei mercati tradizionalmente dominati dall'architettura x86 di Intel e AMD, principalmente server e PC. Chip server come quelli di Amazon Graviton e Altra di Ampere guidano principalmente la corsa nel data center, mentre Apple, Qualcomm e Samsung sono i principali concorrenti per x86 nei PC mercato. A metà del 2023, la quota di mercato di Arm nei server e nei PC ammonta rispettivamente a circa il 7% e il 14%. Inoltre, Arm ha riscontrato un certo successo anche nelle console di gioco, come Nintendo DS o persino Nintendo Switch, che utilizza Tegra X1 basato su ARM di Nvidia.

Tuttavia, non tutto è andato secondo i piani per Arm. Dopo aver acquisito Arm nel 2016, SoftBank Group ha tentato di venderlo a Nvidia nel 2020, ma l'accordo è fallito nel 2022 poiché Nvidia compete con molte aziende che producono chip ARM. Inoltre, Arm è in una battaglia legale con Qualcomm per l'acquisto di Nuvia nel 2021, una startup che ha progettato chip ARM. Qualcomm cerca di realizzare CPU ARM utilizzando i progetti di Nuvia, che secondo Arm richiederebbero a Qualcomm di ottenere una nuova licenza. Ora, Arm chiede a Qualcomm di sbarazzarsi della proprietà intellettuale di Nuvia, mentre Qualcomm sta portando avanti i piani per rilasciare i chip di Nuvia.

Il futuro di Arm come nuovo sfidante si avvicina

Per molti anni Arm è stato il padrone indiscusso dei telefoni cellulari e un serio contendente nei mercati tradizionalmente dominati da x86. A differenza di Intel e AMD, Arm non ha subito battute d'arresto significative da diversi anni, ma c'è una tempesta all'orizzonte e quella tempesta si chiama RISC-V. Sotto molti aspetti, Arm e RISC-V sono concorrenti molto simili, ma anche molto diversi e molto agguerriti. sebbene RISC-V sia molto più giovane e meno consolidato (simile alla dinamica tra Intel e AMD alcuni anni fa).

RISC-V International è la società che sviluppa RISC-V ISA, proprio come Arm sviluppa ARM ISA. Mentre Arm concede in licenza la sua architettura ARM solo alle aziende che possono pagarla e non consente alle aziende di farlo modificare l'ISA, RISC-V è totalmente open source e le aziende sono libere di fare tutto ciò che ritengono opportuno con l'ISA tecnologia. Anche se ARM non è così chiuso come x86, è pur sempre chiuso, il che è uno dei fattori trainanti della crescente popolarità di RISC-V. Aziende come Microsemi hanno abbandonato ARM per RISC-V a causa della maggiore flessibilità e dei costi inferiori.

L'argomentazione di Arm contro RISC-V è che può finanziare la ricerca e sviluppo per i suoi core ARM di base e che non bloccare l'ISA potrebbe comportare qualcosa chiamato frammentazione, che è fondamentalmente l'idea che troppa libertà nella progettazione del processore può provocare una diffusione diffusa incompatibilità. È difficile valutare se Arm sia superiore a RISC-V, ma quello che è certo è che RISC-V sta guadagnando terreno da quando è stato introdotto nel 2015, e RISC-V International ha grandi progetti per l'intero settore informatico in generale mercati.

Col tempo, RISC-V potrebbe rappresentare un notevole incremento di velocità per Arm, ma a breve termine è probabile che ARM rimarrà incontrastato negli smartphone e continuerà a minare la preminenza di x86 su PC e server. Naturalmente, le aziende che utilizzano ARM non sono un fronte unito e competono non solo con x86 e RISC-V ma anche tra loro. Inoltre, la controversia tra Arm e Qualcomm è un problema serio e potrebbe potenzialmente compromettere l'attività di Arm se non viene risolta in buoni termini. Questo potrebbe rivelarsi un periodo estremamente difficile per Arm.