Kaj je Arm: Zgodovina ISA in kaj prihaja

Če ste si kdaj ogledali tehnični list za mobilni telefon ali prenosnik ali če poznate, kako Apple opustil Intel, da bi izdelal lastne procesorje za izdelke Mac, ste verjetno že srečali vsaj besedo "Arm" enkrat. Vendar to ni izraz, vezan le na eno znamko; Apple, Qualcomm, Samsung in na stotine drugih podjetij izdelujejo procesorje s tehnologijo Arm. Ker so procesorji Arm prisotni v tako rekoč vsakem pametnem telefonu, skupaj s številnimi tabličnimi in prenosnimi računalniki, obstaja verjetnost, da imate trenutno ali ste nekoč imeli v lasti vsaj eno napravo, ki jo poganja Arm. Toda kaj to pomeni? Tukaj je tisto, kar morate vedeti o njegovi zgodovini.

Arm: Podjetje, ki stoji za ARM, arhitekturo nabora navodil, ki jo lahko uporablja vsak za določeno ceno

Arm se lahko nanaša bodisi na podjetje Arm bodisi na ARM, arhitekturo nabora ukazov (ISA), ki določa, katera osnovna navodila procesor prihaja s kakšno programsko opremo se lahko poganja izvorno (na primer brez uporabe emulacije) in ima globoke posledice za zmogljivost in učinkovitost potencial. Za razlikovanje med obema se Arm nanaša na podjetje, ARM pa na ISA. Arm je hčerinska družba SoftBank Group, japonskega konglomerata, ki ima v lasti tudi znatne dele Alibabe, Uberja in Slacka, če omenimo le nekatere. V osemdesetih letih je Arm razvil ARM ISA.

Večji del zgodovine procesorjev so podjetja izdelovala lastne ISA in čipe, ki temeljijo na teh ISA (kot je Intel z x86 in IBM s Power ISA), Arm pa ponuja svojo ISA in nekaj standardnih jedrnih modelov za podjetja, ki želijo izdelovati procesorje. Arm služi z licenciranjem svoje tehnologije drugim podjetjem, ki jim je prav tako dovoljeno prilagoditi arhitekturo ARM, vendar le do določene točke. Ko podjetje izdela lasten čip ARM po meri, ISA ni mogoče smiselno spremeniti, da bi se izognili težave z združljivostjo med različnimi čipi in verjetno tudi za zaščito dobička Arma kot čipa oblikovalec.

Armov poslovni model je mnogim podjetjem omogočil licenciranje in uporabo procesorske tehnologije, ki bi jo bilo pretežko ustvariti iz nič. Trg pametnih telefonov je že dolgo trdnjava za ARM, vendar je procesorje ARM mogoče najti tudi precej v kateri koli industriji, ki ni posebno centralizirana, kar je za procesorje ARM večji izziv uspeti v. Tudi starejši in zelo centralizirani trgi, kot so osebni računalniki in strežniki, opažajo povečano uporabo procesorjev ARM, ki predvsem jemljejo tržni delež x86.

Kratka zgodovina Arma in ARM

ARM je prvotno zasnoval Acorn Computers leta 1985, pri čemer je ARM prvotno pomenil "Acorn RISC Machine". Ni minilo dolgo, ko se je začel zanimati Apple ARM, leta 1990 pa je Acorn Computers odcepil svojo skupino za oblikovanje procesorjev kot Advanced RISC Machines (ponovna iznajdba akronima ARM), pozneje preimenovan v preprosto Arm Holdings. Delo med Armom in Appleom se je sčasoma razvilo v ARM6, ki je bil uporabljen v Applovem dlančniku Newton PDA, ki pa ni bil zelo uspešen in je tako privedel do tega, da je Apple začasno prenehal uporabljati čipe ARM.

Arm se je hitro uveljavil kot podjetje za mobilne naprave, kot je Newton, pa tudi za telefone kot Nokiin legendarni 3310 iz leta 2000 (popularno znan kot Nokia Brick) in Applov iPod Touch iz 2007. Leta 2005, Armov tržni delež pri mobilnih telefonih je bil 98-odstoten, in to pred uvedbo sodobnega pametnega telefona. danes, 99 % pametnih telefonov uporablja procesorje ARM, in čeprav je tudi to razdeljeno med različna podjetja, kot so Samsung, Apple in Qualcomm, je vse enako za Arm, ki služi denar z licenčninami.

Armov poslovni model je mnogim podjetjem omogočil licenciranje in uporabo procesorske tehnologije, ki bi jo bilo pretežko ustvariti iz nič.

Arm je prav tako prodrl na trge, kjer tradicionalno prevladujeta Intelova in AMD-jeva arhitektura x86, predvsem strežniki in osebni računalniki. Strežniški čipi, kot je Amazonov Graviton in Ampere's Altra sta v glavnem vodilna v podatkovnih centrih, medtem ko so Apple, Qualcomm in Samsung glavni konkurenti za x86 v osebnih računalnikih. trgu. Od sredine leta 2023 znaša Armov tržni delež pri strežnikih in osebnih računalnikih približno 7 % oziroma 14 %. Poleg tega je Arm dosegel nekaj uspeha tudi pri igralnih konzolah, kot sta Nintendo DS ali celo Nintendo Switch, ki uporablja Tegra X1, ki temelji na Nvidia ARM.

Vendar Armu ni šlo vse po načrtih. Po nakupu Arma leta 2016 ga je skupina SoftBank leta 2020 poskušala prodati Nvidiji, vendar je posel leta 2022 propadel, saj Nvidia tekmuje s številnimi podjetji, ki izdelujejo čipe ARM. Poleg tega Arm je v pravnem boju s Qualcommom zaradi nakupa Nuvie leta 2021, startup, ki je oblikoval čipe ARM. Qualcomm si prizadeva izdelati procesorje ARM z uporabo Nuviinih modelov, za katere Arm trdi, da bi zahteval, da Qualcomm pridobi novo licenco. Zdaj Arm zahteva, da se Qualcomm znebi Nuviine intelektualne lastnine, medtem ko Qualcomm nadaljuje z načrti za izdajo Nuviinih čipov.

Armova prihodnost, ko se bliža nov izzivalec

Arm je že vrsto let nesporen mojster mobilnih telefonov in resen tekmec na trgih, kjer tradicionalno prevladuje x86. Za razliko od Intela in AMD-ja Arm v nekaj letih ni doživel večjih neuspehov, vendar je na obzorju nevihta, ki se imenuje RISC-V. V mnogih pogledih sta si Arm in RISC-V zelo podobna, a tudi zelo različna in zelo huda tekmeca, čeprav je RISC-V veliko mlajši in manj uveljavljen (podobno dinamiki med Intelom in AMD nekaj let nazaj).

RISC-V International je podjetje, ki razvija RISC-V ISA, podobno kot Arm razvija ARM ISA. Medtem ko Arm licencira svojo arhitekturo ARM samo podjetjem, ki jo lahko plačajo, in podjetjem ne dovoljuje, spremeniti ISA, je RISC-V popolnoma odprtokoden in podjetja lahko svobodno počnejo, kar se jim zdi primerno z tehnologija. Čeprav ARM ni tako zaprta koda kot x86, je še vedno zaprta, kar je eden od dejavnikov, ki spodbujajo naraščajočo priljubljenost RISC-V. Podjetja, kot je Microsemi, so opustila ARM za RISC-V zaradi večje prilagodljivosti in nižjih stroškov.

Armov argument proti RISC-V je, da lahko financira raziskave in razvoj svojih osnovnih jeder ARM in da bi nezaklepanje ISA lahko povzročilo nekaj, kar se imenuje fragmentacija, kar je v bistvu zamisel, da lahko preveč svobode pri oblikovanju procesorja povzroči široko razširjenost nezdružljivost. Težko je oceniti, ali je Arm boljši od RISC-V, vendar je gotovo, da se RISC-V vse bolj uveljavlja odkar je bil predstavljen leta 2015, ima RISC-V International velike načrte za celotno računalniško industrijo v vseh trgih.

Sčasoma bi lahko RISC-V predstavljal velik skok v hitrosti za Arm, toda kratkoročno je verjetno, da bo ARM v pametnih telefonih ostal neizpodbiten in bo še naprej omejeval premoč x86 v osebnih računalnikih in strežnikih. Seveda podjetja, ki uporabljajo ARM, niso enotna fronta in tekmujejo ne samo z x86 in RISC-V, ampak tudi med seboj. Poleg tega je Armov spor s Qualcommom resen problem in bi lahko ogrozil Armov posel, če se ne reši v dobrih odnosih. To bi se lahko končalo kot izjemno zahtevno obdobje za Arma.