Ce este Arm: Istoria ISA și ce urmează

Dacă v-ați uitat vreodată la o fișă de specificații pentru un telefon mobil sau laptop sau dacă sunteți familiarizat cu modul în care Apple a renunțat la Intel pentru a-și face propriile procesoare pentru produsele Mac, probabil că ați întâlnit cel puțin cuvântul „Arm” o singura data. Dar nu este un termen legat de un singur brand; Apple, Qualcomm, Samsung și alte sute de companii produc procesoare folosind tehnologia Arm. Întrucât procesoarele Arm sunt prezente în aproape fiecare smartphone, împreună cu multe tablete și laptop-uri, este posibil ca în prezent să dețineți sau să dețineți odată cel puțin un dispozitiv alimentat de Arm. Dar ce înseamnă asta? Iată ce trebuie să știți despre istoria sa.

Arm: Compania din spatele ARM, o arhitectură de set de instrucțiuni pe care oricine o poate folosi, pentru un preț

Arm se poate referi fie la Arm the company, fie la ARM, arhitectura setului de instrucțiuni (ISA), care determină ce instrucțiuni de bază vine un procesor. cu ce fel de software poate rula nativ (ca în, fără utilizarea emulării) și are implicații profunde pentru performanță și eficiență potenţial. Pentru a distinge între cele două, Arm se referă la companie, iar ARM este ISA. Arm este o subsidiară a SoftBank Group, un conglomerat japonez care deține și părți substanțiale din Alibaba, Uber și Slack, pentru a numi doar câteva. În anii 1980, Arm a dezvoltat ARM ISA.

Pentru o mare parte a istoriei procesoarelor, companiile și-au creat propriile ISA-uri și cipurile bazate pe acele ISA-uri (cum ar fi Intel cu x86 și IBM cu Power ISA), dar Arm oferă ISA și unele modele standard de bază pentru companiile care doresc să facă procesoare. Arm câștigă bani prin acordarea de licențe a tehnologiei sale altor companii, cărora le este permis, de asemenea, să personalizeze arhitectura ARM, dar numai până la un anumit punct. Când o companie își face propriul cip ARM personalizat, ISA nu poate fi modificat în mod semnificativ, atât pentru a evita probleme de compatibilitate între diferite cipuri și, probabil, de asemenea, pentru a proteja linia de bază a Arm ca cip proiectant.

Modelul de afaceri al lui Arm a permis multor companii să licențieze și să utilizeze tehnologia procesoarelor care ar fi fost prea greu de creat de la zero. Piața smartphone-urilor a fost mult timp un bastion pentru ARM, dar procesoarele ARM pot fi găsite și în destul aproape orice industrie care nu este deosebit de centralizată, ceea ce este mai dificil pentru procesoarele ARM a reusi in. Chiar și piețele mai vechi și foarte centralizate, cum ar fi PC-urile și serverele, înregistrează o utilizare crescută a procesoarelor ARM, care preiau în primul rând cota de piață de la x86.

O scurtă istorie a Arm și ARM

ARM a fost proiectat inițial de Acorn Computers în 1985, iar ARM semnifică inițial „Acorn RISC Machine”. Nu a trecut mult până când Apple a devenit interesat ARM și, în 1990, Acorn Computers și-a desprins echipa de proiectare a procesoarelor ca Advanced RISC Machines (o reinventare a acronimului ARM), redenumită mai târziu pur și simplu Arm. Holdings. Lucrarea dintre Arm și Apple s-a dezvoltat în cele din urmă în ARM6, care a fost folosit în PDA-ul Apple Newton, care nu a avut prea mult succes și, astfel, a dus la încetarea utilizării de către Apple a cipurilor ARM temporar.

Arm s-a impus rapid ca companie pentru dispozitive mobile precum Newton, dar și telefoane precum legendarul Nokia 3310 din 2000 (cunoscut în mod popular ca Nokia Brick) și iPod Touch de la Apple de la 2007. În 2005, Cota de piață a lui Arm în telefoanele mobile a fost de 98%, și asta a fost înainte de introducerea smartphone-ului modern. Astăzi, 99% dintre smartphone-uri folosesc procesoare ARMși, deși aceasta este, de asemenea, împărțită între diferite companii precum Samsung, Apple și Qualcomm, este la fel pentru Arm, care câștigă bani din taxele de licență.

Modelul de afaceri al lui Arm a permis multor companii să licențieze și să utilizeze tehnologia procesoarelor care ar fi fost prea greu de creat de la zero.

Arm a făcut incursiuni și pe piețele dominate în mod tradițional de arhitectura x86 Intel și AMD, în principal servere și PC-uri. Chip-uri de server, cum ar fi cele ale Amazon Graviton și Altra de la Ampere conduc în principal încărcarea în centrul de date, în timp ce Apple, Qualcomm și Samsung sunt principalii concurenți pentru x86 pe computer. piaţă. La jumătatea anului 2023, cota de piață a Armului în servere și PC-uri este de aproximativ 7%, respectiv 14%. În plus, Arm a înregistrat un oarecare succes în consolele de jocuri, cum ar fi Nintendo DS sau chiar Nintendo Switch, care utilizează Tegra X1 bazat pe ARM de la Nvidia.

Cu toate acestea, nu totul a mers conform planului pentru Arm. După ce a achiziționat Arm în 2016, SoftBank Group a încercat să-l vândă Nvidiei în 2020, dar afacerea a eșuat în 2022, deoarece Nvidia concurează cu multe companii care produc cipuri ARM. În plus, Arm se află într-o luptă legală cu Qualcomm pentru achiziția Nuvia în 2021, un startup care a conceput cipuri ARM. Qualcomm încearcă să creeze procesoare ARM folosind modelele Nuvia, despre care Arm susține că ar cere Qualcomm să obțină o nouă licență. Acum, Arm cere ca Qualcomm să scape de proprietatea intelectuală a Nuvia, în timp ce Qualcomm continuă cu planurile de a lansa cipurile Nuvia.

Viitorul lui Arm se apropie de un nou concurent

De mulți ani, Arm a fost stăpânul incontestabil al telefoanelor mobile și un competitor serios pe piețele dominate în mod tradițional de x86. Spre deosebire de Intel și AMD, Arm nu a experimentat niciun eșec semnificativ de câțiva ani, dar există o furtună la orizont, iar această furtună se numește RISC-V. În multe privințe, Arm și RISC-V sunt foarte asemănătoare, dar și concurenți foarte diferiți și foarte înverșunați, deși RISC-V este mult mai tânăr și mai puțin stabilit (similar cu dinamica dintre Intel și AMD de câțiva ani în urmă).

RISC-V International este compania care dezvoltă RISC-V ISA, la fel ca modul în care Arm dezvoltă ARM ISA. În timp ce Arm licențiază arhitectura sa ARM doar companiilor care pot plăti pentru aceasta și nu le permite companiilor să o facă modifica ISA, RISC-V este complet open source, iar companiile sunt libere să facă tot ce consideră potrivit cu tehnologie. Deși ARM nu este la fel de sursă închisă ca x86, este totuși sursă închisă, care este unul dintre factorii determinanți ai popularității în creștere a RISC-V. Companii precum Microsemi au renunțat la ARM pentru RISC-V din cauza flexibilității sporite și a costurilor mai mici.

Argumentul lui Arm împotriva RISC-V este că poate finanța cercetarea și dezvoltarea pentru nucleele sale de bază ARM și că neblocarea ISA ar putea duce la ceva numit fragmentare, care este în principiu ideea că prea multă libertate în proiectarea procesorului poate duce la răspândire incompatibilitate. Este greu de evaluat dacă Arm este superior RISC-V, dar cert este că RISC-V a câștigat teren de când a fost introdus în 2015, iar RISC-V International are planuri mari pentru întreaga industrie de calcul din toate pieţelor.

În timp, RISC-V ar putea fi o accelerație majoră pentru Arm, dar pe termen scurt, este probabil că ARM va rămâne necontestat în smartphone-uri și va continua să scadă preeminența x86 pe computere și servere. Desigur, companiile care folosesc ARM nu sunt un front unit și concurează nu numai cu x86 și RISC-V, ci și între ele. În plus, disputa Arm cu Qualcomm este o problemă serioasă și ar putea submina afacerea Arm dacă nu este rezolvată în condiții bune. Aceasta ar putea ajunge să fie o perioadă extrem de provocatoare pentru Arm.