300 миллиардов и не предел: Arm – самому популярному разработчику микросхем в мире – исполняется 40 лет

• Чип ARM1 от Acorn положил начало 40-летнему наследию в области вычислительной техники
• Чипы Arm в настоящее время питают более 300 миллиардов устройств по всему миру, и это не считая
• 99% смартфонов работают на базе Arm, и их популярность в сфере Интернета вещей, облачных технологий и искусственного интеллекта растёт

В апреле 1985 года небольшая команда из Acorn Computers в Кембридже, Великобритания, решила переосмыслить то, каким может быть процессор. Инженеры Софи Уилсон и Стив Фёрбер разработали ARM1 (первоначально это расшифровывалось как Advanced RISC Machines) — непритязательный чип всего из 25 000 транзисторов, который использовался в BBC Micro. Это был 32-битный процессор с сокращённым набором команд для более быстрых и эффективных вычислений.

Низкое энергопотребление конструкции было частично обусловлено практическими ограничениями, а именно необходимостью работать в более дешёвой пластиковой упаковке. Вскоре появился ARM2, который был встроен в Acorn Archimedes, первый домашний компьютер на базе RISC. ARM3 получил кэш-память 4 КБ и ещё больше повысил производительность.

После отделения от Acorn в 1990 году ARM Ltd. была основана как совместное предприятие Acorn, Apple и VLSI. Одним из первых коммерческих успехов стал Apple Newton, за которым последовало широкое распространение в мобильных телефонах, таких как Nokia 6110, в которых использовался процессор ARM7TDMI.

Взгляд в будущее

ARM6, представленный в 1991 году, обеспечивал полную 32-битную обработку и управление памятью, что было важно для мобильных телефонов GSM. В 2005 году дебютировала архитектура Armv7 с процессором Cortex-A8, который поддерживал SIMD (NEON) и использовался во многих ранних смартфонах.

В 2011 году Armv8 получил поддержку 64-битных вычислений и стал основой для облачных, серверных, мобильных и автомобильных вычислений. Такие функции, как SVE и Helium, ещё больше повысили производительность и возможности ИИ.

Выпуск Armv9 в 2021 году ознаменовал переход архитектуры к рабочим нагрузкам, ориентированным на искусственный интеллект. В ней появились масштабируемое векторное расширение 2 (SVE2), масштабируемое матричное расширение (SME) и архитектура конфиденциальных вычислений (CCA).

Эти функции сделали возможным использование всего, от смартфонов с расширенной обработкой изображений до серверов ИИ, обрабатывающих генеративные рабочие нагрузки. SME ускоряет генеративный ИИ и модели MoE, а SVE2 расширяет возможности ИИ для вычислений общего назначения.

Вычислительные подсистемы Arm (CSS), основанные на архитектуре Armv9, теперь используются на клиентских, инфраструктурных и автомобильных рынках. Благодаря интеграции центральных процессоров, межсоединений и интерфейсов памяти эти платформы CSS поддерживают быструю разработку специализированных микросхем.

От оригинального ARM1, состоящего всего из 25 000 транзисторов, до современных процессоров Armv9, содержащих 100 миллионов логических элементов, — архитектура ARM на протяжении четырёх десятилетий последовательно развивала вычислительную технику. Микропроцессоры на базе ARM в настоящее время используются в более чем 300 миллиардах устройств по всему миру, от крошечных встроенных датчиков до полноценных центров обработки данных.

Поскольку 99% смартфонов работают на архитектуре Arm, а её использование в сфере Интернета вещей, облачных технологий и искусственного интеллекта растёт, архитектура продолжает масштабироваться благодаря своей энергоэффективной конструкции и гибкой модели лицензирования.

В перспективе появились слухи о том, что Arm может выйти за рамки лицензирования и начать производить чипы, что поставит её в один ряд с крупнейшими заказчиками. Эти слухи усилились после приобретения Ampere Computing, единственного независимого поставщика серверных чипов Arm, японским владельцем Arm, компанией SoftBank.

Читайте также: AMD разрабатывает новый чип Ryzen для портативных игровых ПК

Сообщение 300 миллиардов и не предел: Arm – самому популярному разработчику микросхем в мире – исполняется 40 лет появились сначала на DGL.RU - Цифровой мир: новости, тесты, обзоры телефонов, планшетов, ноутбуков.