Kas ir Arm: ISA vēsture un turpmākās darbības

Ja kādreiz esat apskatījis mobilā tālruņa vai klēpjdatora specifikāciju lapu vai esat iepazinies ar to, kā Apple atteicās no Intel, lai izveidotu savus procesorus Mac produktiem, jūs, iespējams, esat saskāries ar vārdu "Arm" vismaz vienreiz. Bet tas nav termins, kas saistīts tikai ar vienu zīmolu; Apple, Qualcomm, Samsung un simtiem citu uzņēmumu ražo procesorus, izmantojot Arm tehnoloģiju. Tā kā Arm procesori ir gandrīz katrā viedtālrunī, kā arī daudzos planšetdatoros un klēpjdatoros, pastāv iespēja, ka jums pašlaik pieder vai kādreiz piederēja vismaz viena ar roku darbināma ierīce. Bet ko tas nozīmē? Lūk, kas jums jāzina par tās vēsturi.

Arm: uzņēmums, kas ir aiz ARM — instrukciju kopas arhitektūra, ko ikviens var izmantot par noteiktu cenu

Arm var attiekties uz uzņēmuma Apbruņot vai ARM — instrukciju kopas arhitektūru (ISA), kas nosaka, kādas pamata instrukcijas tiek piegādāts procesoram. ar kāda veida programmatūru tā var darboties sākotnēji (kā, neizmantojot emulāciju), un tai ir liela ietekme uz veiktspēju un efektivitāti potenciāls. Lai atšķirtu abus, Arm atsaucas uz uzņēmumu, un ARM ir ISA. Arm ir Japānas konglomerāta SoftBank Group meitasuzņēmums, kuram pieder arī ievērojamas Alibaba, Uber un Slack daļas, lai nosauktu tikai dažus. Astoņdesmitajos gados Arm izstrādāja ARM ISA.

Lielāko daļu procesoru vēstures uzņēmumi ir izveidojuši paši savus ISA un mikroshēmas, kuru pamatā ir šīs ISA (piemēram, Intel ar x86 un IBM ar Power ISA), bet Arm piedāvā savu ISA un daži standarta pamata dizaini uzņēmumiem, kas vēlas izgatavot pārstrādātājus. Arm pelna naudu, licencējot savu tehnoloģiju citiem uzņēmumiem, kuriem arī ir atļauts pielāgot ARM arhitektūru, bet tikai līdz noteiktam brīdim. Kad uzņēmums izveido savu pielāgoto ARM mikroshēmu, ISA nevar jēgpilni mainīt, lai izvairītos no tā saderības problēmas starp dažādām mikroshēmām un, iespējams, arī lai aizsargātu Arm's bottom line kā mikroshēmu dizainers.

Arm biznesa modelis ir ļāvis daudziem uzņēmumiem licencēt un izmantot procesora tehnoloģiju, kuru būtu bijis pārāk grūti izveidot no nulles. Viedtālruņu tirgus jau sen ir bijis ARM cietoksnis, taču ARM procesorus var atrast arī diezgan daudzās nozarēs, kas nav īpaši centralizētas, un tas ARM procesoriem ir grūtāks gūt panākumus. Pat senākajos un ļoti centralizētajos tirgos, piemēram, personālajos datoros un serveros, arvien vairāk tiek izmantoti ARM procesori, kas galvenokārt atņem tirgus daļu no x86.

Īsa Arm un ARM vēsture

ARM sākotnēji izstrādāja Acorn Computers 1985. gadā, un ARM sākotnēji nozīmēja "Acorn RISC Machine". Nepagāja ilgs laiks, kad Apple sāka interesēties ARM, un 1990. gadā Acorn Computers atdalīja savu procesoru dizaina komandu par Advanced RISC Machines (ARM akronīma atkārtots izgudrojums), kas vēlāk tika pārdēvēts vienkārši par Arm. Saimniecības. Darbs starp Arm un Apple galu galā attīstījās ARM6, kas tika izmantots Apple Newton PDA, kas nebija pārāk veiksmīgs un tādējādi noveda pie Apple ARM mikroshēmu izmantošanas uz laiku beigām.

Arm ātri kļuva par uzņēmumu mobilo ierīču, piemēram, Newton, un arī tālruņu jomā piemēram, Nokia leģendārais 3310 no 2000. gada (tautā pazīstams kā Nokia Brick) un Apple iPod Touch no 2007. 2005. gadā Arm tirgus daļa mobilo tālruņu tirgū bija 98%, un tas bija pirms modernā viedtālruņa ieviešanas. Šodien 99% viedtālruņu izmanto ARM procesorus, un, lai gan tas ir sadalīts starp dažādiem uzņēmumiem, piemēram, Samsung, Apple un Qualcomm, tas viss attiecas uz Arm, kas pelna naudu no licencēšanas maksām.

Arm biznesa modelis ir ļāvis daudziem uzņēmumiem licencēt un izmantot procesora tehnoloģiju, kuru būtu bijis pārāk grūti izveidot no nulles.

Arm ir arī ielauzies tirgos, kuros tradicionāli dominē Intel un AMD x86 arhitektūra, galvenokārt serveri un personālie datori. Serveru mikroshēmas, piemēram, Amazon Graviton un Ampere's Altra galvenokārt ir vadošie datu centrā, savukārt Apple, Qualcomm un Samsung ir galvenie x86 konkurenti personālajos datoros. tirgus. 2023. gada vidū Arm tirgus daļa serveru un personālo datoru tirgū ir attiecīgi aptuveni 7% un 14%. Turklāt Arm ir guvis panākumus arī spēļu konsolēs, piemēram, Nintendo DS vai pat Nintendo Switch, kas izmanto Nvidia ARM balstīto Tegra X1.

Tomēr Armam ne viss ir noticis pēc plāna. Pēc Arm iegādes 2016. gadā SoftBank grupa mēģināja to pārdot uzņēmumam Nvidia 2020. gadā, taču 2022. gadā darījums neizdevās, jo Nvidia konkurē ar daudziem uzņēmumiem, kas ražo ARM mikroshēmas. Turklāt Arm atrodas juridiskajā cīņā ar Qualcomm par Nuvia iegādi 2021. gadā, starta uzņēmums, kas izstrādāja ARM mikroshēmas. Qualcomm cenšas izgatavot ARM CPU, izmantojot Nuvia dizainu, un Arm apgalvo, ka Qualcomm būtu jāiegūst jauna licence. Tagad Arm pieprasa Qualcomm atbrīvoties no Nuvia intelektuālā īpašuma, savukārt Qualcomm plāno izlaist Nuvia mikroshēmas.

Armas nākotne tuvojas jaunam izaicinājumam

Daudzus gadus Arm ir bijis neapstrīdams mobilo tālruņu meistars un nopietns sāncensis tirgos, kuros tradicionāli dominē x86. Atšķirībā no Intel un AMD, Arm jau vairākus gadus nav piedzīvojis nekādas būtiskas neveiksmes, taču pie apvāršņa ir vētra, un šo vētru sauc par RISC-V. Daudzējādā ziņā Arm un RISC-V ir ļoti līdzīgi, taču arī ļoti atšķirīgi un ļoti sīvi konkurenti, lai gan RISC-V ir daudz jaunāks un mazāk izveidots (līdzīgi kā dažu gadu dinamika starp Intel un AMD pirms).

RISC-V International ir uzņēmums, kas izstrādā RISC-V ISA, līdzīgi kā Arm izstrādā ARM ISA. Tā kā Arm licencē savu ARM arhitektūru tikai uzņēmumiem, kas var par to maksāt, un neļauj uzņēmumiem to darīt modificēt ISA, RISC-V ir pilnībā atvērtā koda, un uzņēmumi var brīvi darīt visu, ko uzskata par piemērotu ar tehnoloģija. Lai gan ARM nav tik slēgts avots kā x86, tas joprojām ir slēgts avots, kas ir viens no RISC-V pieaugošās popularitātes virzītājspēkiem. Tādi uzņēmumi kā Microsemi ir atteikušies no ARM priekš RISC-V, jo ir palielināta elastība un zemākas izmaksas.

Arm arguments pret RISC-V ir tāds, ka tas var finansēt pētniecību un izstrādi saviem pamata ARM kodoliem un ka ISA nebloķēšana var izraisīt kaut ko sauc par sadrumstalotību, kas būtībā ir ideja, ka pārāk liela brīvība procesora dizainā var izraisīt plašu izplatību nesaderība. Grūti novērtēt, vai Arm ir pārāks par RISC-V, taču skaidrs ir tas, ka RISC-V ir guvis arvien lielāku vietu kopš tā ieviešanas 2015. gadā, un RISC-V International ir lieli plāni visai skaitļošanas nozarei. tirgos.

Ar laiku RISC-V varētu kļūt par lielu ātruma satricinājumu Arm, taču īstermiņā, visticamāk, ARM netiks apstrīdēts viedtālruņos un turpinās samazināt x86 pārākumu personālajos datoros un serveros. Protams, uzņēmumi, kas izmanto ARM, nav vienota fronte un konkurē ne tikai ar x86 un RISC-V, bet arī savā starpā. Turklāt Armas strīds ar Qualcomm ir nopietna problēma un, iespējams, var iedragāt Ārma biznesu, ja tas netiks atrisināts ar labiem nosacījumiem. Tas Armam varētu būt ārkārtīgi sarežģīts periods.