Процессоры arm кто производитель
Обновлено: 07.07.2024
С помощью Arm компания может превзойти Intel, AMD и других конкурентов, а также захватить рынок облачных вычислений — самое перспективное направление в ИТ на ближайшие 15 лет.
13 сентября Nvidia объявила о планах купить разработчика процессоров Arm за $40 млрд у японского холдинга Softbank — это самая крупная сделка в истории Nvidia и одна из самых важных для всей индустрии производителей процессоров.
Nvidia рассчитывает закрыть сделку в течение 18 месяцев, но она может не состояться: понадобятся одобрения регуляторов США, Китая и Европы. Кроме того, поглощение Arm может вызвать недовольство большинства производителей процессоров в мире из-за потенциальных проблем.
Британская Arm Holdings — одна из важнейших компаний на рынке полупроводников. Она не производит процессоры сама, а разрабатывает и лицензирует технологии, которыми пользуются другие компании.
Процессоры с архитектурой Arm используются в 90% смартфонов мира, а также в планшетах, устройствах интернета вещей, серверах, в сетевой инфраструктуре, ИИ-системах и других продуктах. На базе неё свои чипы выпускают Qualcomm, Apple, Samsung, Huawei, Microsoft, Amazon, MediaTek, Broadcom и многие другие.
В 2020 году Arm объявила, что её лицензиаты (которых более 1550) произвели более 160 млрд чипов с использованием её архитектуры. Apple планирует использовать ARM-процессоры для замены Intel в будущих Mac.
Особенность и привлекательность Arm для партнёров — в независимости и нейтралитете, так как компания не конкурирует с производителями чипов. Её бизнес-модель строится на получении прибыли с лицензионных отчислений, а не выпуске собственных процессоров.
Американская Nvidia — один из крупнейших производителей графических чипов. Её основные конкуренты — AMD и Intel.
Компания занимается не только разработкой и производством графических чипов для потребительского рынка. Она также поставляет чипы для центров обработки данных (ЦОД) и систем вычислений на основе искусственного интеллекта.
Nvidia смогла доказать, что графические чипы могут обрабатывать многопоточную нагрузку лучше, чем обычные процессоры, и заработать на этом: за пять лет выручка ЦОД-подразделения компании выросла с $300 млн до около $3 млрд в год, пишет Bloomberg.
Компания стала единственным успешным конкурентом Intel на рынке ЦОД: хотя годовая выручка Intel на нём и превышает $20 млрд, Nvidia растёт гораздо быстрее, в том числе, благодаря поглощениям.
Структура выручки Nvidia: рынок датацентров резко растётВ 2019 году Nvidia за $6,9 млрд купила израильского производителя сетевого и телекоммуникационного оборудования Mellanox Technologies — она поставляет адаптеры, коммутаторы, ПО и чипы для рынков высокопроизводительных и облачных вычислений, ЦОД, хранилищ данных.
Покупка Mellanox укрепила положение Nvidia на рынке ЦОД, а за счет увеличения спроса на серверные мощности и видеокарты во время пандемии Nvidia в июле 2020 года опередила Intel по рыночной капитализации на отметке в $248 млрд.
На 14 сентября 2020 года капитализация Intel составляет $209 млрд, а Nvidia — $300 млрд.
Глава Nvidia Дженсен Хуанг заявил, что основная цель покупки ARM — интегрировать технологии Nvidia в ARM.
Компания собирается построить научный центр по исследованию технологий ИИ, разработки которого будут задействованы в беспилотниках, робототехнике, здравоохранении и других областях. Для научного центра Nvidia построит суперкомпьютер с ИИ на базе ARM-процессоров.
Однако сделка затронет не только ИИ-разработки. Покупка Arm «фактически гарантирует» доминирование Nvidia на следующем глобальном рынке — облачных центров обработки данных, на котором растёт спрос на высокопроизводительные чипы с многопоточными вычислениями, считает VentureBeat.
Издание замечает, что каждые 15 лет в ИТ-индустрии происходит переломный момент, который кардинально меняет лидерство в отрасли:
- в 70-х годах появились мэйнфреймы с доминированием IBM,
- в середине 80-х сформировался рынок ПК с лидерами Windows и Intel,
- к двухтысячным годам — смартфоны и облака, где лидируют Apple, ARM, TSMC и Intel.
Доминирующие игроки в переломную эпоху получают около 80% прибыли — как Microsoft и Intel в случае с ПК и Apple со смартфонами, пишет издание.
На рынке серверных процессоров Nvidia конкурирует с Intel и с помощью Arm может создать серьёзную угрозу для соперника:
- Смартфоны генерируют огромный объём данных, который требует параллельных вычислений, с которыми лучше справляются чипы Nvidia и Arm, а не Intel.
- Распространение сетей 5G только усилит потребность в высокопроизводительных чипах с многопоточной обработкой данных, так как параллельные вычисления используются в технологиях искусственного интеллекта и других связанных новых рынках: голосовых помощниках, беспилотниках, IoT, роботах, голографической связи.
Каждый запрос «Привет Siri» или «Ок, Google» скорее всего обрабатывается чипом Nvidia.
- TSMC, которая выпускает чипы по технологиям Arm, смогла опередить Intel в технологических процессах, что даёт её конкурентам дополнительное преимущество.
Nvidia уже смогла создать программно-аппаратную экосистему для ЦОД, сопоставимую с Windows+Intel на ПК: в июне 2020 года ускорители Nvidia были установлены в 87% облачных виртуальных машин.
У Nvidia есть всё, что нужно для ЦОД, кроме собственных процессоров — компании приходится взаимодействовать с экосистемой Windows+Intel, потому что процессоры в ЦОД до сих пор в большинстве построены на архитектуре x86, а не Arm, и их поставляют AMD и Intel.
При этом рыночная доля серверных чипов Arm постепенно растёт, так как с помощью технологий TSMC ARM-чипы обгоняют Intel по «сырой» производительности, но для продвижения серверных чипов Arm не хватало сильного игрока, сопоставимого c Intel.
Чтобы получить максимальную производительность, производителю нужно объединить процессор и графическое ядро на одном кристалле, как это делает Apple.
Nvidia для этого нужно иметь собственный процессор, потому что конкуренты уже работают в этом направлении: Intel готовит конкурирующую линейку графики Xe, доля AMD, способной объединить GPU и CPU, на рынке серверов тоже растёт.
Покупка Arm решает все проблемы Nvidia в борьбе с Intel и захватом серверного рынка.
Компания устранит свою зависимость от Intel и AMD: поглощение, а не лицензирование Arm позволит Nvidia создать программно-аппаратную экосистему, объединив высокопроизводительные ARM-процессоры с собственными графическими процессорами.
Как сделка может повлиять на партнеров и покупателейКомпании лишь объявили о намерениях — покупку должны одобрить регуляторы США, Китая, Великобритании и Евросоюза. В случае одобрения, сделку планируют закрыть в течение 18 месяцев. По условиям сделки, Arm станет одним из подразделений Nvidia и продолжит работать по модели открытого лицензирования.
Nvidia предстоит столкнуться с множеством препятствий со стороны регуляторов. Покупка Arm поставит Nvidia в центр споров между Китаем и США: с политической точки зрения, американская компания покупает независимого «британца», который лицензирует технологии большинству китайских ИТ-корпораций, пишет Wccftech.
Издание предполагает, что китайские власти могут опасаться санкций со стороны США: после сделки страна может запретить Nvidia работать с китайскими компаниями и те лишатся технологий ARM как для смартфонов, так и суперкомпьютеров и облаков.
Производители тоже могут высказаться против сделки: Arm избегала эксклюзивных контрактов, а её партнеры полагались на Arm, как на независимого поставщика технологий, отмечает WSJ.
Теперь же им придётся покупать лицензию на необходимую им архитектуру ARM у своего конкурента, способного повысить цены или изменить условия соглашений в свою пользу.
Если Nvidia решит объединить свои продукты с технологиями ARM, например, заменить графический чип ARM Mali на собственный GeForce, лицензиаты будут вынуждены платить больше. Также Nvidia может увеличить лицензионные сборы, чтобы нарастить выручку Arm.
Если Nvidia не сможет доказать, что Arm продолжает работать независимо и предоставляет её конкурентам равный доступ к технологиям, партнёры Arm могут начать искать альтернативы — например, архитектуру RISC-V с открытым исходным кодом, отмечает аналитик Джефф Блабер из CSS Insight.
Сегодня утром весь технологический мир потрясла новость о том, что японский телеком-гигант SoftBank покупает британскую компания ARM Holdings Plc. за 24 миллиарда фунтов стерлингов (примерно $31.4 млрд). Эта сделка имеет гигантское значение — значение, осознать которое в полной мере получится только в долгосрочной перспективе. Однако уже сейчас можно сделать некоторые выводы.
Компания ARM занимает центральное место в современной индустрии гаджетов. Чипы на базе её архитектуры используются везде — от смарт-часов до самых мощных смартфонов и планшетов, от «образовательных» одноплатных компьютеров вроде Raspberry Pi до серверных ферм. Они являются сердцем дронов, умных датчиков, медицинского оборудования… В общем, проще перечислить, где они не используются, чем все области их применения. Сама компания заявляет, что её партнёры каждый квартал отгружают более 4 миллиардов устройств на базе процессоров ARM, а технологиями компании пользуются 86% населения Земли.
При этом сама ARM не занимается производством процессоров, только разработкой. Компания предлагает клиентам лицензии двух уровней: они могут купить права на уже готовые ядра (например, Cortex-A57 или Cortex-A53) и использовать их в своих продуктах ,или же приобрести лицензию на микроархитектуру ARM в целом и разработать свою реализацию этой архитектуры (так поступает, в числе прочих, Apple).
Одним из самых важных достижений ARM является полный разгром Intel на мобильном поле
С финансовой точки зрения бизнес ARM не может похвастаться сверхприбылями а-ля Apple или Google — в 2015 году операционная прибыль компании составила 400 млн фунтов. Однако её перспективы выглядят блестяще.
Одним из самых важных достижений ARM является полный разгром Intel на мобильном поле. Стоит признать, что во многом это является следствием ошибок самой Intel, которая очень долго попросту игнорировала область сверхмобильных чипов, а когда опомнилась, поезд уже отходил от станции. Тем не менее, компания активно развивала линейку смартфонных SoC Atom и вливала в их продвижение значительные средства: например, в 2013 году убыток мобильного подразделения компании составил $3.1 млрд, в 2014 — $4.3 млрд. Такие потери были вызваны тем, что Intel фактически раздавала свои смартфонные чипы даром в надежде завоевать долю рынка. Однако на эти заманчивые предложения «клюнули» только производители второго эшелона (например, ASUS или Acer). Лидеры рынка (Apple, Samsung и Huawei) остались непоколебимы: все эти компании производят собственные процессоры, поэтому для них гибкая лицензионная модель ARM была гораздо предпочтительнее, чем использование готовых чипов Intel, тем более что последние не предлагали абсолютно никаких преимуществ с точки зрения производительности или энергоэффективности. В результате давления акционеров, недовольных постоянными потерями в мобильном подразделении, 29 апреля 2016 года Intel объявила об уходе с рынка процессоров для смартфонов и планшетов. Фактически ARM лишилась единственного конкурента.
Можно сказать, что ARM держит всю гаджет-индустрию за яйца
Уже сейчас очевидно, что даже если на горизонте появится какая-то исключительно удачная мобильная платформа, у неё не получится потеснить ARM — точно так же, как никому не удалось победить доминирование x86 на настольном рынке, несмотря даже на то, что архитектура x86 чуть менее чем полностью состоит из костылей и подпорок. Всё дело в обратной совместимости и гигантском количестве существующего кода для ARM-процессоров. Можно сказать, что ARM держит всю гаджет-индустрию за яйца, и это даже не будет преувеличением.
Что будет с ARM дальше? В совместном заявлении ARM Holdings и Softbank подчёркивается, что британский разработчик чипов сохранит самостоятельность в принятии решений. Однако мне кажется, что можно ожидать каких-то решений по монетизации существующего у ARM преимущества. В противном случае, при сохранении прибыли на текущем уровне, время возврата инвестиций SoftBank составит несколько десятков лет. Хотя не исключено, что SoftBank потом просто перепродаст компанию какому-то более крупному покупателю (например, той же Apple) — у них уже есть такой опыт с финским разработчиком мобильных игр Supercell.
Для тех, кто хочет знать больше
Подписывайтесь на наш нескучный канал в Telegram, чтобы ничего не пропустить.
Давайте будем честными: 2020 год — отстой. Так много в этом году было много плохих новостей и печальных событий, что очень трудно за этим всем угнаться. Тем не менее, большинство из нас постоянно следит за происходящим благодаря небольшим карманным компьютерам, которые мы всегда носим с собой. В Америке мы до сих пор называем их по-старому «телефонами».
Телефоны и большая часть нашего цифрового окружения работают на семействе процессоров ARM. И новые компьютеры Apple с новым процессором M1 (на базе ARM) получают фантастические отзывы. Поэтому самое время вспомнить о странных корнях этих микросхем, распространившихся по всему миру.
Если бы вы писали сценарий для фильма и по какой-то непонятной причине вам нужно было выбрать, какой процессор чаще всего используется в большинстве телефонов, игровых консолей, банкоматов и других устройств, вы, вероятно, выбрали бы одного из крупных производителей наподобие Intel. Такое положение вещей имело бы смысл и соответствовало бы реальности, какой понимают её люди, ведь доминирование на рынке пары представителей отрасли не вызывает ни у кого удивления.
Но что если бы вместо этого вы решили выбрать процессоры малоизвестной компании из страны, которая не приходит на ум в качестве мирового лидера в области высокотехнологичных инноваций (по крайней мере не в 1800-х годах)? А что, если бы этот процессор был обязан своим рождением, по крайней мере косвенно, образовательному телешоу? Скорее всего, продюсеры посоветуют вам немного отмотать сценарий — «Давай же, отнесись к этому серьезно». И все же на самом деле все было именно так.
Вначале было телевидение
Процессор ARM, кусок кремния, который используется в более чем 130 миллиардах устройств по всему миру, и без которого современный мир фактически остановится, имеет действительно странную историю происхождения. На его пути были неудачи, которые в конечном итоге открыли ключевые возможности и неожиданные технические преимущества, оказавшиеся решающими.
Все началось с телешоу 1982 года на BBC под названием The Computer Programme («Компьютерная программа»). Это была попытка BBC рассказать британцам о новых необыкновенных машинах, похожих на пишущие машинки, подключенные к телевизору.
Шоу было частью более крупного проекта компьютерной грамотности, запущенного британским правительством и BBC в ответ на опасения о том, что Великобритания была не готова к революции в области персональных компьютеров, которая происходила в Америке. В отличие от большинства телешоу, в этом сериале BBC хотела использовать компьютер для объяснения фундаментальных вычислительных концепций и базового обучения программированию на языке BASIC. Концепции включали графику и звук, возможность подключения к службам телетекста, синтез речи и даже простейший ИИ. Поэтому компьютер, необходимый для шоу, должен был быть довольно производительным. Требования продюсеров изначально были настолько высоки, что на рынке не было ничего, что бы удовлетворяло потребности BBC.
Итак, BBC обратилась с призывом к молодой компьютерной индустрии Великобритании, в которой тогда доминировала компания Sinclair, которая сделала свое состояние на калькуляторах и крошечных телевизорах. Но в конечном итоге прибыльный контракт получила более маленькая и молодая компания — Acorn Computers.
Расцвет Acorn
Acorn, компания родом из Кембриджа, начала свою деятельность в 1979 году с разработки компьютерных систем, изначально предназначенных для игровых автоматов, которые затем превратила в небольшие любительские компьютерные системы на базе процессоров 6502. Эти процессоры также использовались в компьютерах Apple II, Atari 2600 и Commodore 64. Архитектура этого процессора окажет важное влияние на будущее, поэтому не забудьте про него.
Acorn разработала домашний компьютер под названием Atom, и при появлении проекта от BBC, начала работу над преемником Atom в виде BBC Micro.
Список требований BBC гарантировал, что получившаяся машина будет достаточно мощной для той эпохи, хотя и не такой мощной, как оригинальная разработка Acorn — преемник Atom. Преемник Atom должен был иметь два процессора: проверенный временем 6502 и еще не выбранный 16-разрядный процессор.
Позже Acorn отказался от этого процессора, но сохранил интерфейсную систему, называемую Tube, которая позволяла подключать дополнительные процессоры к машине. (Это тоже важно)
Разработка BBC Micro действительно раздвинула пределы возможностей Acorn, поскольку это была довольно современная машина для того времени. В результате были приняты некоторые сырые, но работоспособные инженерные решения, как, например, необходимость повторить касание пальцем платы с помощью блока резисторов, чтобы заставить машину работать.
Никто так и не понял, почему машина работает только тогда, когда инженер прикасался пальцем к определенной точке на материнской плате, но как только с помощью резисторов сделали имитацию прикосновения пальца, то все заработало и они двинулись дальше.
Послушайте, что рассказывает один из ключевых инженеров:
BBC Micro оказался большим успехом для Acorn, став основным компьютером для образовательных целей в Великобритании в 1980-х годах. Каждый читатель этой статьи наверняка знает, что 80-е годы были очень важным временем в истории компьютеров. В 1981 был выпущен персональный компьютер от IBM, который задал стандарт для ПК на десятилетия вперед. ПК Apple Lisa в 1983 году предвосхитила Mac и революционный графический пользовательский интерфейс «окна-значки-мышь», который будет доминировать в будущем.
Все это происходило на глазах Acorn и они понимали, что для конкуренции необходимо что-то более мощное, чем стареющий, но надежный 6502. В Acorn экспериментировали с множеством 16-битных процессоров: 65816, 16-битным вариантом 6502, Motorola 68000, используемом в Apple Macintosh, и сравнительно редким National Semiconductor 32016.
Однако ни один из них не подходил, и тогда Acorn обратилась к Intel с вопросом об использовании процессоров Intel 80286 в своей новой архитектуре. Но Intel их проигнорировала.
RISCованный бизнес
Спойлер: это окажется очень плохим решением для Intel.
Затем компания Acorn приняла судьбоносное решение разработать собственный процессор. Вдохновленная бережливым производством Western Design Center (компания, которая разрабатывала новые версии 6502) и исследованиями в области RISC-процессоров (англ. Restricted (reduced) Instruction Set Computer, сокращ. RISC, компьютер с сокращённым набором команд), Acorn решила двигаться вперед. Ключевыми участниками проекта были инженеры Стив Фербер (Steve Furber) и Софи Уилсон (Sophie Wilson).
Процессоры RISC называются так, как они называются, по сравнению с процессорами CISC (англ. complex instruction set computing или complex instruction set computer, сокращ., компьютер с полным набором команд). Попытаюсь дать очень упрощенное объяснение того, что это на самом деле означает.
Процессоры могут выполнять некоторый набор команд. У процессоров CISC большое количество комплексных команд, позволяющих им выполнять сложные задачи в течение нескольких тактов процессора. Это означает, что сложность фактически заложена в аппаратной архитектуре самого чипа, что в свою очередь значит, что программный код может быть менее сложным. Таким образом, код для машин с процессором CISC содержит меньше команд, но количество циклов, необходимых процессору для их выполнения больше.
У RISC, как вы, наверное, уже догадались, наоборот — меньше команд, он проще сам по себе, и каждая инструкция может быть выполнена за один такт. В результате код оказывается больше и кажется менее эффективным, но сам чип становится проще и может выполнять простые инструкции быстрее.
Компания Acorn правильно подошла к разработке процессора RISC, поскольку чип 6502, с которым они были хорошо знакомы, часто называют своего рода прототипом дизайна RISC. Интернет полон всевозможных мнений по этому поводу, и я не собираюсь порождать болезненный и утомительный спор, но хотя бы в благодарность этой статье просто поверьте, что 6502 обладает по крайней мере некоторыми чертами, очень похожими на RISC.
Новый чип Acorn был настолько похож на RISC, что Софи Уилсон (Sophie Wilson), разрабатывая набор инструкций для нового процессора Acorn, кажется, явно вдохновлялась рядом концепций архитектуры 6502.
Используя BBC Micro Tube для экспериментов Acorn разработала новый RISC-процессор под названием Acorn RISC Machine, или ARM. Компания VLSI, поставщик микросхем для Acorn, начала производить процессоры ARM сначала для внутреннего R&D Acorn. Вскоре была готова и серийная версия ARM2.
В 1987 году был представлен первый серийный ПК на базе RISC — Acorn Archimedes, работающий на процессоре ARM2. ARM показал лучшую производительность, чем Intel 286, несмотря на то, что в нем на 245 000 меньше транзисторов, чем у большого чипа Intel.
Archimedes с его ОС Arthur в ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) оказался гибкой, быстрой и мощной машиной. У него была хорошая графика для того времени, графический пользовательский интерфейс, а также несколько крутых и быстрых низкополигональных демонстраций и игр, которые демонстрировали производительность машины — спасибо ее «худому и голодному» процессору.
В то время эта первая машина на базе ARM претендовала на звание самого быстрого персонального компьютера той эпохи с рейтингом производительности в несколько раз выше, чем у Intel 80286.
Меньше значит больше
Уменьшение количества транзисторов в ARM свидетельствовало об относительной простоте самого ARM, и в результате чип потреблял гораздо меньше энергии и выделял меньше тепла по сравнению с конкурентами.
Низкое энергопотребление и тепловыделение ARM не входило в состав первоначального задания на проектирование, поскольку Acorn проектировал процессор для настольного компьютера, но это стало, вероятно, самым удачным и полезным незапланированным побочным эффектом в истории вычислительной техники.
Низкое энергопотребление и низкое тепловыделение сделали ARM естественным выбором для мобильных устройств. Поэтому в конце 1980-х Apple при выборе процессора, который справился бы с распознаванием рукописного текста и графическим интерфейсом с питанием от батареек типа АА, выбрала ARM. Карманное устройство, о котором идет речь — печально известный Newton.
Apple и VLSI заключили партнерство с Acorn для выделения подразделения ARM в отдельную компанию под названием Advanced RISC Machines, что позволило сохранить название ARM. В рамках этого альянса, при значительном участии Apple, ARM разработает ядро ARM6. При этом процессор ARM610 станет первым промышленным чипом, основанным на этом ядре, а в 1993 году версия с частотой 20 МГц будет использоваться для Apple Newton.
Хотя, конечно, Newton был впечатляющим провалом, в ретроспективе он стал чем-то гораздо большим: портативным устройством с сенсорным экраном на батарейках и процессором ARM. Сегодня то же самое описание можно использовать, чтобы описать миллиарды смартфонов, которые постоянно используются по всему миру. В полевых условиях ARM впервые был испытан с устройством, которое большинство людей помнит по эпизоду «Симпсонов», в котором рукописная фраза «Ударь Мартина» ("Beat up Martin") была распознана как «Съешь Марту» ("Eat up Martha")
ARM610 будет использоваться в новом поколении компьютеров Acorn Archimedes и странного ноутбука на базе Newton под названием eMate. В 2001 году 7-ядерный процессор ARM будет работать в iPod от Apple и игровой консоли Game Boy Advance от Nintendo. В 2004 году пара ARM будет управлять двумя экранами Nintendo DS.
Затем, в 2007 году, Apple выпустит первый iPhone с процессором серии ARM11. С этого момента все помешаются на ARM.
Процессоры ARM стали выбором по умолчанию для смартфонов, будь то Apple или какие-либо другие. Процессоры ARM присутствуют в каждой «умной» машине, помимо настольных компьютеров, ноутбуков или серверов на базе Intel. Теперь, похоже, что с Chromebook и новыми настольными компьютерами и ноутбуками Apple, ARM, наконец, вернется туда, откуда все начиналось — к настольному компьютеру.
Так много лет спустя история происхождения ARM остается достойной рассказа, потому что она настолько невероятна. Несмотря на абсолютное доминирование ARM в мире его скромное появление на свет делает его менее бесчувственным гигантом индустрии, чем, скажем, почти «биополия» (от «монополия») Intel / AMD.
Резюмируя: поскольку британцы чувствовали свое отставание от компьютерной революции, они решили снимать телешоу о компьютерах. Для этого им был нужен компьютер, и одна, не самая прорывная компания, создала его. А когда этой маленькой компании потребовалось создать более производительный процессор, потому что Intel не потрудилась ответить на их звонки, они сделали свой собственный. Просто так случилось, что этот процессор не потребляет много энергии и не выделяет много тепла, что и привлекло внимание Apple, которая стала его использовать. После чего эта компания, конечно же, захватила мир.
Если бы я это выдумал, то вы бы сказали, что я придумал слишком причудливую историю или что насмотрелся фильмов Уэса Андерсона (Wes Anderson). Но в реальности все так и было.
Однако… если реальность на самом деле является симуляцией, могу поспорить, что она тоже работает на ARM.
Реклама которая может быть полезна
Шел 1979 год. Atari представила свою версию игрового автомата Asteroids. На свет появился язык программирования ADA. Основались такие компании, как 3COM, Oracle, и Seagate. TI вышла на компьютерный рынок. Hayes начала продажи своих первых модемов, которые впоследствии стали промышленным стандартом. Были представлены процессоры Motorola 68K и Intel 8088. И в это же время Герман Хаузер (Hermann Hauser) и Крис Керри (Chris Curry) с группой студентов и исследователей из различных лабораторий Кембриджского университета основали Acorn Computers, чтобы начать разработку персональных компьютеров в Кембридже.
 |
| Основатели Acorn Герман Хаузер и Крис Керри в конце 1970-х годов |
Первым продуктом Acorn стал британский домашний компьютер Atom с быстрым по тем временам процессором 1 МГц и 12 килобайтами ПЗУ и ОЗУ. После этого, в целях расширения производства и сбыта домашних компьютеров, а также, для повышения компьютерной грамотности британцев компания начала работу с Британской телерадиовещательной корпорацией (BBC). Получившийся продукт, BBC micro, достиг поразительного успеха после выхода в свет в 1982 году.
 |
| Персональный компьютер Atom – первый продукт компании Acorn |
 |
| Компьютер BBC micro |
Рождение ARM процессоров
Результатом этой научно-исследовательской работы стал первый ARM процессор (от сокращения фразы Acorn RISC Machine, которая потом сменилась на Advanced RISC Machine). Первые экземпляры процессора, изготовленного компанией VLSI Technology на основе кремния по 3-мкм технологии, Acorn представила в 1985 году. Результат превзошел первоначально поставленные цели разработки, так как в процессоре использовалось менее 25000 транзисторов.
ARM1 вскоре сменился моделью ARM2, первой версией ARM процессора, запущенной в массовое производство, и, возможно, самым простым RISC процессором в мире, состоящем всего лишь из 30000 транзисторов. По сравнению с ARM1 он имел улучшенный набор инструкций, повышающий производительность окружающих его систем. Процессор имел 32-разрядную шину данных, 26-разрядную шину адреса, 16 регистров, а также внешний кэш. Среди прочего, были добавлены инструкции умножения и умножения с накоплением, облегчающие цифровую обработку сигналов, необходимую для генерации звуков – важной функции для домашних компьютеров и компьютеров, используемых в сфере образования. Несмотря на все эти дополнения, кристалл ARM2 все равно отличался малыми размерами и небольшим количеством транзисторов. Новый процессор, как и ARM1, также производился компанией VLSI Technology, получившей права на его продажу.
 |
| Кристалл процессора ARM2 |
Первым продуктом на базе ARM2 была ARM система разработки, включающая в себя сам ARM процессор и три дополнительные микросхемы, 4 Мб ОЗУ и набор средств разработки с расширенной версией BBC BASIC.
 |
| Персональный компьютер Acorn Archimedes |
После выхода Archimedes Acorn продолжала поддерживать свою команду исследователей и разработчиков в создании улучшенных версий ARM процессоров. Для обеспечения такого уровня производительности, который отвечал бы требованиям самых современных персональных компьютеров, были добавлены 4 Кб встроенного кэша данных и команд, а тактовая частота увеличена до 25 МГц. Так появился ARM3. В 1990 он стал использоваться в настольных компьютерах компании Acorn.
Acorn падает с дерева: яблоко и Ньютон
Тем временем, Герман Хаузер начал новый бизнес, основав компанию Active Book Company, сфокусировавшую свою деятельность на формирующемся рынке персональных электронных помощников (PDA). А команда разработчиков ARM переделала продукт, сделав процессор полностью статическим, что позволяло останавливать тактирование для снижения потребляемой мощности – непременное условие для подобных приложений.
Между тем, компания Apple также выходила на рынок PDA, и уже разработала первый Newton, основанный на процессоре AT&T с низким энергопотреблением, названным Hobbit. Джон Стоктон (John Stockton), научный сотрудник VLSI Technology, убедил проектную группу и Ларри Теслера (Larry Tesler), который возглавлял команду в Apple, в необходимости использования ARM. Оба пришли к согласию в том, что компания Apple желала бы использовать в своей продукции процессоры ARM, но по причинам конкуренции в этом плане хочет сотрудничать с какой-либо другой компанией, а не с Acorn. Только через шесть недель, в 1990 году, удалось договориться о создании совместного предприятия между Apple, VLSI Technology и Acorn.
Причудливым завихрением в этой истории со сделкой было то, что Герман заключил ее с AT&T через Active Book Company, и все это стало называться EO Ltd. Конструкция EO перешла с процессоров ARM на процессоры Hobbit, а Newton фирмы Apple стал, в свою очередь, использовать ARM вместо Hobbit!
Двенадцать инженеров и паб
В свое время Герман Хаузер также создал компанию Cambridge Processor Unit (CPU). Робин Сэксби (Robin Saxby) из Motorola поставлял чипы Герману для CPU, и у них уже тогда наладились хорошие отношения. После собеседования Робин был приглашен на должность генерального директора, но прежде чем согласиться, он попросил организовать ему встречу с «командой двенадцати». Робин вспоминает: «Следовало принять ключевое решение: смогу ли я расширить команду, или же не создавать дополнительных затрат, нанимая кого-нибудь со стороны. После этой встречи я выбрал последнее». Члены команды вспоминают, что Робин хотел встретиться с ними на нейтральной территории, поэтому они выбрали паб неподалеку. Все пришли вовремя, но Робин пришел за 10 минут до назначенного времени. Робин был известен команде как «наемный убийца», который привел в порядок бизнес ES2, поэтому его приветствие «Вы опоздали на четыре минуты, еще одна минута – и я бы ушел» оставило незабываемое впечатление.
 |
| Сэр Робин Сэксби |
Новый ARM на перепутье
В своей новой роли генерального директора, 27 ноября 1990 Робин официально создал компанию Advanced RISC Machines Ltd. (ARM). По заявлению Робина, целью новой компании было «повернуться к растущему рынку и атаковать его высокопроизводительными, малопотребляющими и дешевыми 32-разрядными микросхемами с RISC-архитектурой».
На тот момент Робину пришлось решать множество стратегических дилемм. Так, один из вариантов развития состоял в том, чтобы слить бизнес с полупроводниковой компанией, а затем выделить и возглавить новое подразделение с крупной финансовой поддержкой. Другой путь заключался в создании полупроводниковой компании, которая разрабатывала бы и поставляла на рынок микросхемы, в то время как их производство выполнялось бы на субподрядной основе. Возможно, ARM могла бы стала бы партнером Apple, чтобы стимулировать разработку всей новой продукции. Однако принятое в конечном итоге решение заключалось в разработке основных технологий с последующим их лицензированием в качестве интеллектуальной собственности (IP). Оригинальной мыслью для ARM, в данном случае, было создание «партнерской модели», посредством которой могли бы быть созданы глобальные стандарты. В последствии это развилось в модель лицензирования IP, используемую сегодня.
По мере развития полупроводниковой отрасли с 1960-х, игроки на этом поле становились все менее интегрированы по вертикали. Впервые это проявило себя, когда компании стали продавать собственные подразделения по изготовлению оборудования для полупроводникового производства. Fairchild, Motorola и Texas Instruments – все прошли этот путь. В 1980-х в Кремниевой долине зародился новый вид бизнеса – фаблесс-компании, т.е., компании без собственного производства. Они заключали субподрядные договоры на производство своей продукции в Японии и на Тайване. В 1990-х появилась новая модель маленьких инновационных компаний, создающих продукцию интеллектуальной собственности, которая превращалась в реальные изделия с помощью уже других компаний, занимающихся также ее продажей и представлением на рынке. И ARM была первооткрывателем этой модели.
Первый год ARM
ARM приступила к работе, невзирая на скептицизм, исходящий от отрасли полупроводниковых приборов. Один из близких друзей Робина настаивал на том, что такая модель совместного предприятия никогда не заработает, потому что все партнеры (которые также были первыми клиентами ARM) имели определенные капиталовложения – Acorn предоставляла персонал, Apple обеспечивала финансовую поддержку, а VLSI Technology – технологии средств разработки. В первый год ARM столкнулась с серьезной проблемой, исчерпав практически все финансовые ресурсы. Как утверждал Робин, «В первые дни мы были очень экономны и скупы, считая мили, потраченные на перелеты. Начальная фаза была очень тяжела, и получение кредитной линии также было тяжелым испытанием. В конечном счете, благодаря старым контактам с одним банковским служащим, я все же получил кредит». В качестве одной из мер экономии, маленькая команда ARM располагает свои офисы в переделанном амбаре в местечке Swaffham Bulbeck близ Кембриджа.
 |
| Первый офис ARM вблизи Кембриджа |
А где же ARM4 и ARM5?
Они никогда не производились, но ARM зарезервировала место для ARM4 и ARM5 в своей линейке на случай, если бы компания пошла по пути создания упрощенной продукции. Так как данная разработка переходила от Acorn к ARM Ltd., числовое обозначение процессоров было изменено. И, в итоге, номера 4 и 5 оказались пропущены.
Первая микросхема ARM
Хотя процессор ARM создавался как заказное устройство для совершенно конкретной цели, разрабатывающая его команда чувствовала, что самый правильный путь – это путь производства процессоров с характеристиками, удовлетворяющими как можно более широкому кругу приложений. Однако надо отметить, что судьба архитектуры ARM сложилась случайно. В то время как большинство производителей процессоров с RISC архитектурой занималось конструированием сравнительно больших микросхем (SPARC RISC, Intel i860, AMD 29000 и т. д.), ARM предпочла создавать процессоры с малой степенью интеграции. Одной из причин такого решения, было то, что имеющихся у компании на тот момент средств разработки было недостаточно для создания больших и сложных устройств. Сейчас это является несомненным преимуществом ARM-процессоров, но начиналось все с того, что команде талантливых, но неопытных инженеров (большинство членов команды было программистами и разработчиками схем на уровне печатных плат) потребовалось создать процессор, используя новые для нее инструменты разработки, многие из которых, к тому же, давно устарели.
Несмотря на стесненные условия работы, мотивация и азарт у маленькой команды были высоки. Как и для большинства стартаповых компаний, главной целью ARM было выпустить свою первую готовую продукцию. В данном случае, таковой стал процессор ARM610, специально разработанный для Apple. Это устройство поддерживало полную 32-разрядную адресацию и обратный порядок байтов – одно из многочисленных требований компании Apple, необходимых для использования процессора ARM в ее будущих разработках. Были также разработаны улучшенный видеоконтроллер VIDC20 и сопроцессор с плавающей точкой. Целью Apple было использование их продукта в процессоре персонального карманного органайзера. От процессора, ставшего известным под названием ARM600, впоследствии произошел 20-мегагерцовый ARM610, использовавшийся в компьютерах Newton. Одновременно, команда разработчиков программного обеспечения из ARM создала межплатформенный кросс-инструментарий разработки, позволявший проектировщикам при работе на разных платформах применять средства разработки ARM, ассемблер, компиляторы, отладчики и эмуляторы.
 |
| Процессор ARM610 |
Производились также аппаратные оценочные комплекты, с помощью которых разработчики могли экспериментировать с ARM6 и начинать разработку операционной системы и программ поддержки для своих приложений, не дожидаясь появления законченной системы. ARM разработала также оценочную кросс-платформу PIE (Platform Independent Evaluation), позволявшую конструктору проверять свои идеи, вставив кросс-плату ARM процессора в хост-компьютер и запустив инструментарий кросс-разработки.
Первая настоящая сделка
В конце 1991 года ARM впервые получила возможность показать себя в телевизионной рекламе, когда продала лицензию на свою продукцию британской компании GEC-Plessey Semiconductor.
Между тем, Sharp лицензировала компьютер Newton фирмы Apple, что повысило интерес к процессорам ARM. ARM начала переговоры с представителями Sharp в Соединенном Королевстве, Японии и Америке, но окончательный договор был подписан в отеле неподалеку от британского городка Мэйденхэд. Стороны не могли прийти к соглашению на протяжении целого вечера. В конце концов, вошел служащий отеля, чтобы сказать, что конференц-зал забронирован для свадебной церемонии, и все должны покинуть помещение. Тогда Робин позвонил жене и сообщил, что они отправляются домой. Чтобы не давить на его семью, вся делегация Sharp и команда ARM, вместе с семьей Робина, пошли на обед, заключили соглашение, и затем принялись обсуждать американский футбол.
Момент решающего прорыва для ARM настал в 1993 году с началом сотрудничества с Texas Instruments (TI). Это был прорыв, который повысил уровень доверия к ARM и доказал жизнеспособность новой бизнес-модели лицензирования. Соглашение подтолкнуло ARM к формализации этой модели, а также к созданию более рентабельных продуктов.
Вслед за TI, за лицензией к ARM обратилась компания Samsung, и всего лишь после четырех встреч соглашение было достигнуто. Деловые связи внутри отрасли оказали существенное влияние на повышение уровня восторженной поддержки продукции ARM и принесли компании новые соглашения о лицензировании. Эти сделки также открыли дополнительные возможности для развития RISC-архитектуры. Относительно небольшая, но динамичная культура ARM дала этому направлению преимущество в сроках разработки продукции, что является существенным фактором в такой быстро развивающейся сфере производства. Подтверждением этому явилась лицензия Digital Equipment Corporation (DEC), ставшая той движущей силой, которая привела ARM к созданию версии ARM10 названной StrongARM.
 |
| Процессор StrongARM |
Время выхода в большое плавание
К концу 1997 года капитал компании вырос до 26.6 миллионов фунтов стерлингов, £2.9 миллиона из которых были чистой прибылью, и пришло время выходить в большое плавание. Хотя компания готовилась к расширению на протяжении трех лет, Робин на счет этого советовал всем: «Подождите, пока вы не поймете, что уже готовы, и затем подождите еще шесть месяцев».
17 апреля 1998 года ARM Holdings plc была внесена в объединенный список Лондонской Биржи и рынка NASDAQ. Для такого шага были две причины. Во-первых, как полагала ARM, NASDAQ был тем рынком, выход на который позволит компании получить ту оценку, которую она заслужила. Во-вторых, два основных акционера ARM были американцами и англичанами, и компания хотела позволить продолжать сотрудничество существующим акционерам Acorn в Великобритании.
 |
| Уоррен Ист |
Другая проблема для ARM заключалась в продвижении их бренда, так как новые условия требовали привлечения внимания со стороны новой аудитории, включая обычного потребителя. Как говорил Уоррен Ист (Warren East), занявший в феврале 1998 г. пост исполнительного директора ARM, «Наша архитектура лежит в основе широкого спектра потребительской электроники, и нам необходимо учитывать влияние и важность формирования осведомленности о нашей продукции в среде потребителей. Такая осведомленность поможет как ARM, так и нашим партнерам. Но мы не будем решать эту задачу в одиночку. Наш успех основан на стратегических отношениях с нашими партнерами, и мы продолжим разрабатывать наши стратегические планы, включая планы по продвижению бренда, в тесном сотрудничестве с ними».
Читайте также: