Wat is Arm: de geschiedenis van de ISA en wat gaat komen

Als je ooit een specificatieblad voor een mobiele telefoon of laptop hebt bekeken, of als je bekend bent met hoe Apple Intel heeft gedumpt om zijn eigen processors voor Mac-producten te maken, ben je waarschijnlijk in ieder geval het woord "Arm" tegengekomen eenmaal. Maar het is geen term die aan slechts één merk is gebonden; Apple, Qualcomm, Samsung en honderden andere bedrijven maken processors met behulp van Arm-technologie. Omdat Arm-processors in vrijwel elke smartphone aanwezig zijn, evenals in veel tablets en laptops, is de kans groot dat u momenteel minstens één door Arm aangedreven apparaat bezit of ooit heeft gehad. Maar wat betekent dat? Dit is wat u moet weten over de geschiedenis ervan.

Arm: Het bedrijf achter ARM, een instructiesetarchitectuur die iedereen tegen een prijs kan gebruiken

Arm kan verwijzen naar Arm the company of ARM, de instructiesetarchitectuur (ISA), die bepaalt welke basisinstructies een processor krijgt met wat voor soort software het native kan draaien (zoals in, zonder het gebruik van emulatie), en heeft grote gevolgen voor de prestaties en efficiëntie potentieel. Om onderscheid te maken tussen de twee, verwijst Arm naar het bedrijf en is ARM de ISA. Arm is een dochteronderneming van SoftBank Group, een Japans conglomeraat dat ook aanzienlijke delen van Alibaba, Uber en Slack bezit, om er maar een paar te noemen. In de jaren tachtig ontwikkelde Arm de ARM ISA.

Gedurende een groot deel van de processorgeschiedenis hebben bedrijven hun eigen ISA's gemaakt en de chips op basis van die ISA's (zoals Intel met x86 en IBM met Power ISA), maar Arm biedt zijn ISA en enkele standaard kernontwerpen voor bedrijven die processors willen maken. Arm verdient geld door zijn technologie in licentie te geven aan andere bedrijven, die ook de ARM-architectuur mogen aanpassen, maar slechts tot op zekere hoogte. Wanneer een bedrijf zijn eigen aangepaste ARM-chip maakt, kan de ISA niet op betekenisvolle wijze worden gewijzigd, om beide te vermijden compatibiliteitsproblemen tussen verschillende chips en waarschijnlijk ook om de bedrijfsresultaten van Arm als chip te beschermen ontwerper.

Het bedrijfsmodel van Arm heeft het voor veel bedrijven mogelijk gemaakt om processortechnologie in licentie te nemen en te gebruiken die te moeilijk zou zijn geweest om helemaal opnieuw te creëren. De smartphonemarkt is lange tijd een bolwerk geweest voor ARM, maar ARM-processors zijn ook behoorlijk te vinden vrijwel elke sector die niet bijzonder gecentraliseerd is, wat een grotere uitdaging is voor ARM-processors erin slagen. Zelfs oudere en zeer gecentraliseerde markten zoals pc's en servers zien een toenemend gebruik van ARM-processors, die voornamelijk marktaandeel wegnemen van x86.

Een korte geschiedenis van Arm en ARM

ARM werd oorspronkelijk ontworpen door Acorn Computers in 1985, waarbij ARM oorspronkelijk stond voor "Acorn RISC Machine." Het duurde niet lang voordat Apple hierin geïnteresseerd raakte ARM, en in 1990 splitste Acorn Computers zijn processorontwerpteam af als Advanced RISC Machines (een heruitvinding van het acroniem ARM), later eenvoudigweg omgedoopt tot Arm Bezit. Het werk tussen Arm en Apple ontwikkelde zich uiteindelijk tot ARM6, dat werd gebruikt in Apple's Newton PDA, wat niet erg succesvol was en dus tijdelijk leidde tot het einde van Apple's gebruik van ARM-chips.

Arm vestigde zich al snel als hét bedrijf voor mobiele apparaten zoals de Newton, maar ook voor telefoons zoals Nokia's legendarische 3310 uit 2000 (in de volksmond bekend als de Nokia Brick) en Apple's iPod Touch uit 2007. In 2005, Het marktaandeel van Arm op het gebied van mobiele telefoons bedroeg 98%, en dit was vóór de introductie van de moderne smartphone. Vandaag, 99% van de smartphones gebruikt ARM-processors, en hoewel dat ook verdeeld is over verschillende bedrijven zoals Samsung, Apple en Qualcomm, is het allemaal hetzelfde voor Arm, dat geld verdient aan de licentiekosten.

Het bedrijfsmodel van Arm heeft het voor veel bedrijven mogelijk gemaakt om processortechnologie in licentie te nemen en te gebruiken die te moeilijk zou zijn geweest om helemaal opnieuw te creëren.

Arm heeft ook zijn intrede gedaan in markten die traditioneel worden gedomineerd door de x86-architectuur van Intel en AMD, voornamelijk servers en pc's. Serverchips zoals die van Amazon Graviton en Ampere's Altra leiden vooral de leiding in het datacenter, terwijl Apple, Qualcomm en Samsung de belangrijkste concurrenten zijn voor x86 op de pc markt. Medio 2023 bedraagt ​​het marktaandeel van Arm op het gebied van servers en pc's respectievelijk ongeveer 7% en 14%. Bovendien heeft Arm ook enig succes gezien in gameconsoles, zoals de Nintendo DS of zelfs de Nintendo Switch, die Nvidia's ARM-gebaseerde Tegra X1 gebruikt.

Voor Arm is echter niet alles volgens plan verlopen. Na de overname van Arm in 2016 probeerde SoftBank Group het in 2020 aan Nvidia te verkopen, maar de deal mislukte in 2022 omdat Nvidia concurreert met veel bedrijven die ARM-chips maken. Aanvullend, Arm is verwikkeld in een juridisch gevecht met Qualcomm over de aankoop van Nuvia in 2021, een startup die ARM-chips heeft ontworpen. Qualcomm probeert ARM-CPU's te maken met behulp van de ontwerpen van Nuvia, waarvan Arm beweert dat Qualcomm een ​​nieuwe licentie zou moeten verkrijgen. Nu eist Arm dat Qualcomm zich ontdoet van het intellectuele eigendom van Nuvia, terwijl Qualcomm doorgaat met plannen om de chips van Nuvia vrij te geven.

Arms toekomst als nieuwe uitdager nadert

Arm is al jaren de onbetwiste meester van mobiele telefoons en een serieuze concurrent op markten die traditioneel gedomineerd worden door x86. In tegenstelling tot Intel en AMD heeft Arm de afgelopen jaren geen noemenswaardige tegenslagen gekend, maar er is een storm aan de horizon, en die storm heet RISC-V. In veel opzichten lijken Arm en RISC-V erg op elkaar, maar ook heel verschillende en zeer felle concurrenten. hoewel RISC-V veel jonger en minder gevestigd is (vergelijkbaar met de dynamiek tussen Intel en AMD enkele jaren). geleden).

RISC-V International is het bedrijf dat de RISC-V ISA ontwikkelt, net zoals Arm de ARM ISA ontwikkelt. Terwijl Arm zijn ARM-architectuur alleen in licentie geeft aan bedrijven die ervoor kunnen betalen en bedrijven dat niet toestaat de ISA aan te passen, RISC-V is volledig open source en bedrijven zijn vrij om te doen wat zij passend achten technologie. Hoewel ARM niet zo closed source is als x86, is het nog steeds closed source, wat een van de drijvende factoren is in de groeiende populariteit van RISC-V. Bedrijven als Microsemi hebben ARM voor RISC-V gedumpt vanwege de grotere flexibiliteit en lagere kosten.

Het argument van Arm tegen RISC-V is dat het R&D voor zijn basis-ARM-kernen kan financieren en dat het niet afsluiten van de ISA zou kunnen resulteren in iets dat fragmentatie wordt genoemd, wat in feite het idee is dat te veel vrijheid in het processorontwerp tot wijdverbreide gevolgen kan leiden onverenigbaarheid. Het is moeilijk te beoordelen of Arm superieur is aan RISC-V, maar wat zeker is, is dat RISC-V terrein wint sinds de introductie in 2015, en RISC-V International heeft grote plannen voor de hele computerindustrie. markten.

Op termijn zou RISC-V een grote verkeersdrempel voor Arm kunnen zijn, maar op de korte termijn is het waarschijnlijk dat ARM onbetwist zal blijven op smartphones en de superioriteit van x86 op pc's en servers zal blijven ondermijnen. Bedrijven die ARM gebruiken vormen uiteraard geen verenigd front en concurreren niet alleen met x86 en RISC-V, maar ook met elkaar. Bovendien is het geschil van Arm met Qualcomm een ​​ernstig probleem en zou het de activiteiten van Arm kunnen ondermijnen als het niet op goede voorwaarden wordt opgelost. Dit zou voor Arm een ​​uiterst uitdagende periode kunnen worden.