- 23,325
- 46
- 8 Ноя 2022
Простое объяснение: ISA, ядра, лицензии и почему это важно даже тем, кто не интересуется железом.
Достаточно оглянуться вокруг, и почти наверняка рядом окажется устройство, которое «думает» на процессоре, построенном по одной и той же схеме. Смартфон, умная колонка, телевизионный пульт, кофемашина, элементы автомобиля, промышленная автоматика. За этой незаметной общностью стоит Arm: компания редко мелькает в потребительской рекламе, но её разработки определяют, как работают миллиарды гаджетов и сколько энергии они на это тратят.
Причина, по которой Arm снова обсуждают громче обычного, в том, что рынок явно готовится к очередному сдвигу. Qualcomm продвигает ARM-процессоры в ноутбуки на Windows, Apple уже несколько лет повышает ожидания по скорости и автономности с чипами серии M, а параллельно растут направления, где энергопотребление становится почти важнее «голой» производительности: робототехника, автопилот и искусственный интеллект. Если раньше битва шла за максимальные гигагерцы и число ядер, то теперь всё чаще решает вопрос, сколько вычислений можно получить на каждый ватт.
Чтобы понять, почему Arm так влияет на индустрию, полезно вспомнить, что вообще делает процессор. По сути это огромная система электронных переключателей, работающих в двоичной логике. Их физическая основа — это транзисторы: есть сигнал, получаем «1», нет сигнала, получаем «0». Миллиарды таких переключателей вместе выполняют инструкции, перемещают данные, принимают простейшие решения и синхронизируют работу всего устройства. Процессор постоянно обменивается данными с памятью: долговременные данные живут на накопителе, «рабочие» лежат в оперативной памяти, а внешние устройства, от сенсоров до тачскринов, подают входные сигналы, которые превращаются в действия программ.
На этом фоне важная особенность Arm выглядит неожиданно: компания не производит чипы. В отличие от Intel, Arm создаёт архитектурный «свод правил», то есть описание того, как должен быть устроен процессор и как с ним должно разговаривать программное обеспечение. Эти проекты передаются партнёрам, а физическое производство берёт на себя индустрия контрактных фабрик, например TSMC. То есть Arm продаёт не кремний, а интеллект, заложенный в дизайн.
<!--'start_frame_cache_Zg1Ab0'--><div class="banner-detailed"><div class="banner-detailed__shell"><div class="banner-detailed__title">Анализируем события сегодня, чтобы вы понимали, в каком мире проснетесь завтра. <span>Подпишитесь на нас</span><div class="banner-detailed__arrow"><svg viewBox="0 0 40 40" fill="none" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"><path d="M20.5375 34.4392L22.465 31.7392C22.5739 31.5872 22.7145 31.4607 22.8772 31.3684C23.0399 31.2762 23.2207 31.2205 23.407 31.2052C23.5934 31.1898 23.7809 31.2152 23.9564 31.2796C24.132 31.344 24.2915 31.4458 24.4237 31.578L29.6025 36.758C30.0787 37.2333 30.724 37.5002 31.3969 37.5002C32.0697 37.5002 32.715 37.2333 33.1912 36.758L36.7575 33.1917C37.2328 32.7155 37.4998 32.0702 37.4998 31.3973C37.4998 30.7245 37.2328 30.0792 36.7575 29.603L31.5775 24.4242C31.4453 24.2919 31.3435 24.1325 31.2791 23.9569C31.2147 23.7814 31.1893 23.5939 31.2047 23.4075C31.22 23.2211 31.2757 23.0404 31.368 22.8777C31.4602 22.715 31.5867 22.5743 31.7387 22.4655L34.4387 20.538C34.6405 20.3939 34.7965 20.1947 34.8878 19.9641C34.9791 19.7336 35.0018 19.4816 34.9534 19.2385C34.9049 18.9953 34.7873 18.7713 34.6146 18.5934C34.442 18.4155 34.2216 18.2912 33.98 18.2355L13.5112 13.5117L18.235 33.9805C18.2907 34.2221 18.415 34.4425 18.5929 34.6151C18.7708 34.7878 18.9948 34.9054 19.238 34.9539C19.4812 35.0023 19.7331 34.9795 19.9637 34.8882C20.1942 34.7969 20.3934 34.641 20.5375 34.4392Z" fill="#FFD98C"></path><path d="M34.0751 37.6413C33.3582 38.3389 32.3973 38.7293 31.397 38.7293C30.3966 38.7293 29.4358 38.3389 28.7189 37.6413L23.4826 32.4663L21.5539 35.165C21.2699 35.5626 20.8773 35.8698 20.423 36.0497C19.9688 36.2295 19.4723 36.2744 18.9931 36.179C18.514 36.0836 18.0726 35.8518 17.7219 35.5117C17.3713 35.1715 17.1263 34.7373 17.0164 34.2613L12.2926 13.7925C12.2447 13.5858 12.2502 13.3702 12.3086 13.1662C12.367 12.9622 12.4764 12.7764 12.6264 12.6263C12.7765 12.4763 12.9623 12.3669 13.1663 12.3085C13.3703 12.2501 13.5859 12.2446 13.7926 12.2925L34.2614 17.0175C34.7374 17.1271 35.1717 17.3719 35.512 17.7225C35.8523 18.073 36.0841 18.5144 36.1795 18.9935C36.275 19.4726 36.23 19.9691 36.0501 20.4233C35.8701 20.8775 35.5628 21.27 35.1651 21.5538L32.4614 23.54L37.6414 28.7188C38.3498 29.43 38.7476 30.393 38.7476 31.3969C38.7476 32.4008 38.3498 33.3637 37.6414 34.075L34.0751 37.6413ZM35.8751 30.4863L30.6951 25.3075C30.4344 25.047 30.2336 24.7328 30.1068 24.3868C29.9799 24.0407 29.9299 23.6712 29.9604 23.3039C29.9908 22.9366 30.101 22.5804 30.2831 22.26C30.4653 21.9396 30.7151 21.6628 31.0151 21.4488L33.6989 19.4488L15.1851 15.1763L19.5001 33.7275L19.5139 33.7113L21.4414 31.0125C21.6555 30.7124 21.9325 30.4626 22.253 30.2805C22.5735 30.0983 22.9298 29.9882 23.2972 29.9577C23.6646 29.9272 24.0342 29.9772 24.3803 30.1041C24.7264 30.231 25.0407 30.4318 25.3014 30.6925L30.4864 35.875C30.728 36.1163 31.0555 36.2518 31.397 36.2518C31.7385 36.2518 32.066 36.1163 32.3076 35.875L35.8751 32.3075C36.1161 32.0657 36.2514 31.7383 36.2514 31.3969C36.2514 31.0555 36.1161 30.728 35.8751 30.4863ZM8.14636 9.385C7.98292 9.38706 7.82069 9.35675 7.66901 9.29583C7.51733 9.2349 7.37921 9.14455 7.26261 9.03L4.58011 6.3475C4.35242 6.11175 4.22643 5.796 4.22927 5.46825C4.23212 5.1405 4.36358 4.82699 4.59534 4.59523C4.8271 4.36347 5.14062 4.23201 5.46836 4.22916C5.79611 4.22631 6.11186 4.3523 6.34761 4.58L9.03012 7.2625C9.20107 7.43787 9.31674 7.65959 9.36277 7.90013C9.4088 8.14068 9.38315 8.38944 9.28901 8.61553C9.19487 8.84162 9.03639 9.03508 8.83325 9.17188C8.63011 9.30867 8.39126 9.38278 8.14636 9.385ZM17.9726 9.03C17.7362 9.26044 17.419 9.3894 17.0889 9.3894C16.7587 9.3894 16.4416 9.26044 16.2051 9.03C15.9708 8.79559 15.8391 8.47771 15.8391 8.14625C15.8391 7.8148 15.9708 7.49691 16.2051 7.2625L18.8876 4.58C19.0029 4.46061 19.1409 4.36538 19.2934 4.29987C19.4459 4.23436 19.6099 4.19988 19.7759 4.19844C19.9418 4.197 20.1064 4.22862 20.2601 4.29147C20.4137 4.35432 20.5532 4.44714 20.6706 4.56451C20.788 4.68187 20.8808 4.82144 20.9436 4.97506C21.0065 5.12868 21.0381 5.29328 21.0367 5.45925C21.0352 5.62523 21.0008 5.78925 20.9352 5.94176C20.8697 6.09426 20.7745 6.23219 20.6551 6.3475L17.9726 9.03ZM6.34761 20.655C6.11146 20.886 5.79423 21.0154 5.46386 21.0154C5.1335 21.0154 4.81627 20.886 4.58011 20.655C4.34578 20.4206 4.21413 20.1027 4.21413 19.7713C4.21413 19.4398 4.34578 19.1219 4.58011 18.8875L7.26261 16.205C7.37792 16.0856 7.51585 15.9904 7.66836 15.9249C7.82086 15.8594 7.98489 15.8249 8.15086 15.8234C8.31684 15.822 8.48144 15.8536 8.63506 15.9165C8.78868 15.9793 8.92824 16.0721 9.04561 16.1895C9.16297 16.3069 9.25579 16.4464 9.31864 16.6001C9.38149 16.7537 9.41312 16.9183 9.41168 17.0843C9.41024 17.2502 9.37575 17.4143 9.31024 17.5668C9.24473 17.7193 9.1495 17.8572 9.03012 17.9725L6.34761 20.655ZM12.6176 7.54375C12.2861 7.54375 11.9682 7.41205 11.7337 7.17763C11.4993 6.94321 11.3676 6.62527 11.3676 6.29375V2.5C11.3676 2.16848 11.4993 1.85054 11.7337 1.61612C11.9682 1.3817 12.2861 1.25 12.6176 1.25C12.9491 1.25 13.2671 1.3817 13.5015 1.61612C13.7359 1.85054 13.8676 2.16848 13.8676 2.5V6.29375C13.8676 6.62527 13.7359 6.94321 13.5015 7.17763C13.2671 7.41205 12.9491 7.54375 12.6176 7.54375ZM2.50011 11.3675H6.29387C6.62539 11.3675 6.94333 11.4992 7.17775 11.7336C7.41217 11.968 7.54387 12.286 7.54387 12.6175C7.54387 12.949 7.41217 13.267 7.17775 13.5014C6.94333 13.7358 6.62539 13.8675 6.29387 13.8675H2.50011C2.16859 13.8675 1.85065 13.7358 1.61623 13.5014C1.38181 13.267 1.25011 12.949 1.25011 12.6175C1.25011 12.286 1.38181 11.968 1.61623 11.7336C1.85065 11.4992 2.16859 11.3675 2.50011 11.3675Z" fill="#272727"></path></svg> <!--'end_frame_cache_Zg1Ab0'--> У этого «свода правил» есть два слоя, и в них часто путаются. Первый слой — это микроархитектура: то, как конкретно устроено ядро процессора, как оно выполняет инструкции, как устроены кэш, конвейер, предсказание ветвлений и другие детали, влияющие на скорость и энергопотребление. Сюда относятся, например, ядра семейства Cortex. Второй слой — это ISA, instruction set architecture, набор команд, которые процессор понимает, и правила, по которым софт взаимодействует с железом. Важно, что ISA выступает как стабильный «контракт» между разработчиками чипов и разработчиками программ, обеспечивая совместимость в огромной экосистеме.
Дальше вступает в игру лицензирование. Arm не просто раздаёт «инструкцию», а продаёт право использовать её в своих продуктах. Партнёр может взять готовый дизайн ядра Arm и встроить его в свой чип, а может создать собственное ядро, но сохранить совместимость с ISA Arm. Примером могут служить Snapdragon от Qualcomm: там сохраняется ARM-совместимость, но архитектурные решения и баланс между производительностью и экономичностью определяются самим разработчиком. Именно эта гибкость и позволила Arm стать универсальной базой для самых разных устройств.
Современные чипы почти всегда являются SoC, system-on-a-chip, то есть «системой на кристалле», где рядом живут центральные ядра, графика, модули связи, ускорители ИИ и множество контроллеров. Такой подход даёт более быстрый обмен данными внутри микросхемы и помогает экономить энергию. Для смартфонов это критично: устройство должно быть мощным, но при этом не перегреваться и жить от батареи весь день. Поэтому мобильная индустрия и закрепилась за Arm настолько прочно.
История, как Arm пришёл к этому, тоже завязана на ограничениях. Компания выросла из инженерной культуры Кембриджа и проектов Acorn Computers, где задача звучала жёстко: сделать процессор, который уложится в строгие рамки по теплу и питанию. Такой прессинг подталкивал к простоте и эффективности, а не к «грубой силе». Одним из ранних заметных применений был Apple Newton, карманное устройство, которое само по себе не стало коммерческим хитом, но помогло Arm заработать техническую репутацию. Чтобы выжить и масштабироваться, Arm в итоге сделал ставку на лицензирование, и этот выбор стал фундаментом будущей экспансии.
Большой рывок произошёл с приходом эпохи смартфонов примерно в конце 2000-х. В отличие от мира ПК, где десятилетиями доминировали «наследственные» x86-архитектуры, смартфоны строились вокруг новых операционных систем, таких как Android и iOS, которые изначально проектировались с оглядкой на эффективность. Arm уже был естественным кандидатом на роль «двигателя» этих устройств. По мере того как телефоны становились мощнее и сложнее, Arm улучшал дизайн, чтобы тянуть насыщенные интерфейсы, многозадачность и тяжёлые приложения. Параллельно выросла гигантская армия разработчиков, пишущих и оптимизирующих софт под ARM. Со временем именно эта программная экосистема стала одним из главных конкурентных преимуществ Arm.
Теперь этот опыт пытаются перенести в мир ПК. Технически ARM-процессоры уже «доросли» до ноутбуков, но самый болезненный барьер здесь не железо, а совместимость. Переход на другую архитектуру обычно означает, что операционные системы и приложения нужно адаптировать, а иногда и переписывать. Apple во время отказа от Intel сгладил этот переход программой перевода инструкций, которая позволяет старым приложениям работать на новых ARM-чипах, пусть и с определёнными компромиссами по скорости. В Windows похожие процессы только разворачиваются: Qualcomm выпускает ARM-ноутбучные чипы, Microsoft расширяет поддержку ARM-устройств, и это выглядит как серьёзная заявка на то, чтобы многолетняя доминация x86 от Intel и AMD впервые получила действительно массовую альтернативу в сегменте ноутбуков.
Параллельно Arm всё глубже уходит в робототехнику. Современный робот должен в реальном времени обрабатывать потоки данных от камер и датчиков, «понимать» трёхмерную среду и принимать решения на основе сложных входных сигналов. При этом ему нужно одновременно выполнять классические задачи управления приводами и сенсорами и запускать ИИ-инференс, то есть распознавание и принятие решений по готовым моделям. Раньше роботы были медленными и жёсткими, годились для повторяющихся операций в предсказуемой среде. Рост вычислительных возможностей сделал возможными более «живые» сценарии, от ловких движений гуманоидов до аккуратных манипуляций с предметами, и Arm-процессоры всё чаще оказываются в центре таких систем.
Автомобильная электроника предъявляет не менее жёсткие требования. Электромобилям нужно постоянно следить за здоровьем батареи, зарядкой и расходом энергии, а системы помощи водителю и автономного вождения должны непрерывно переваривать данные от камер и датчиков. К этому добавляются большие дисплеи, мультимедиа и «центральные мозги» машины, которые связывают всё воедино. Подход Arm, ориентированный на высокую производительность при низком энергопотреблении, хорошо ложится на эти задачи, поэтому ARM-вычисления становятся базовым элементом современной автомобильной архитектуры.
Отдельная линия, которая делает тему ещё острее, — это энергетическая цена ИИ . Крупные дата-центры тратят огромные объёмы электричества на обучение и работу моделей, и это превращается в проблему масштабируемости и даже экологический вопрос. Arm видит здесь шанс расширить свою философию «экономных вычислений» на ИИ-нагрузки, чтобы эффективнее работать и в облаке, и на устройствах. Идея в том, чтобы часть ИИ-обработки чаще происходила локально, на смартфонах, в автомобилях и домашней технике, снижая зависимость от энергозатратных централизованных вычислений.
В результате Arm выглядит как компания, которая почти незаметно для широкой публики формирует будущее вычислений через стандарты, совместимость и инженерный подход к эффективности. Если индустрия действительно входит в эпоху повсеместных роботов, более самостоятельных машин и «встроенного» ИИ, то победят не только те, кто быстрее считает, но и те, кто умеет считать без лишних ваттов и лишнего тепла. И именно на этой развилке влияние Arm становится особенно заметным.
Достаточно оглянуться вокруг, и почти наверняка рядом окажется устройство, которое «думает» на процессоре, построенном по одной и той же схеме. Смартфон, умная колонка, телевизионный пульт, кофемашина, элементы автомобиля, промышленная автоматика. За этой незаметной общностью стоит Arm: компания редко мелькает в потребительской рекламе, но её разработки определяют, как работают миллиарды гаджетов и сколько энергии они на это тратят.
Причина, по которой Arm снова обсуждают громче обычного, в том, что рынок явно готовится к очередному сдвигу. Qualcomm продвигает ARM-процессоры в ноутбуки на Windows, Apple уже несколько лет повышает ожидания по скорости и автономности с чипами серии M, а параллельно растут направления, где энергопотребление становится почти важнее «голой» производительности: робототехника, автопилот и искусственный интеллект. Если раньше битва шла за максимальные гигагерцы и число ядер, то теперь всё чаще решает вопрос, сколько вычислений можно получить на каждый ватт.
Чтобы понять, почему Arm так влияет на индустрию, полезно вспомнить, что вообще делает процессор. По сути это огромная система электронных переключателей, работающих в двоичной логике. Их физическая основа — это транзисторы: есть сигнал, получаем «1», нет сигнала, получаем «0». Миллиарды таких переключателей вместе выполняют инструкции, перемещают данные, принимают простейшие решения и синхронизируют работу всего устройства. Процессор постоянно обменивается данными с памятью: долговременные данные живут на накопителе, «рабочие» лежат в оперативной памяти, а внешние устройства, от сенсоров до тачскринов, подают входные сигналы, которые превращаются в действия программ.
На этом фоне важная особенность Arm выглядит неожиданно: компания не производит чипы. В отличие от Intel, Arm создаёт архитектурный «свод правил», то есть описание того, как должен быть устроен процессор и как с ним должно разговаривать программное обеспечение. Эти проекты передаются партнёрам, а физическое производство берёт на себя индустрия контрактных фабрик, например TSMC. То есть Arm продаёт не кремний, а интеллект, заложенный в дизайн.
<!--'start_frame_cache_Zg1Ab0'--><div class="banner-detailed"><div class="banner-detailed__shell"><div class="banner-detailed__title">Анализируем события сегодня, чтобы вы понимали, в каком мире проснетесь завтра. <span>Подпишитесь на нас</span><div class="banner-detailed__arrow"><svg viewBox="0 0 40 40" fill="none" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"><path d="M20.5375 34.4392L22.465 31.7392C22.5739 31.5872 22.7145 31.4607 22.8772 31.3684C23.0399 31.2762 23.2207 31.2205 23.407 31.2052C23.5934 31.1898 23.7809 31.2152 23.9564 31.2796C24.132 31.344 24.2915 31.4458 24.4237 31.578L29.6025 36.758C30.0787 37.2333 30.724 37.5002 31.3969 37.5002C32.0697 37.5002 32.715 37.2333 33.1912 36.758L36.7575 33.1917C37.2328 32.7155 37.4998 32.0702 37.4998 31.3973C37.4998 30.7245 37.2328 30.0792 36.7575 29.603L31.5775 24.4242C31.4453 24.2919 31.3435 24.1325 31.2791 23.9569C31.2147 23.7814 31.1893 23.5939 31.2047 23.4075C31.22 23.2211 31.2757 23.0404 31.368 22.8777C31.4602 22.715 31.5867 22.5743 31.7387 22.4655L34.4387 20.538C34.6405 20.3939 34.7965 20.1947 34.8878 19.9641C34.9791 19.7336 35.0018 19.4816 34.9534 19.2385C34.9049 18.9953 34.7873 18.7713 34.6146 18.5934C34.442 18.4155 34.2216 18.2912 33.98 18.2355L13.5112 13.5117L18.235 33.9805C18.2907 34.2221 18.415 34.4425 18.5929 34.6151C18.7708 34.7878 18.9948 34.9054 19.238 34.9539C19.4812 35.0023 19.7331 34.9795 19.9637 34.8882C20.1942 34.7969 20.3934 34.641 20.5375 34.4392Z" fill="#FFD98C"></path><path d="M34.0751 37.6413C33.3582 38.3389 32.3973 38.7293 31.397 38.7293C30.3966 38.7293 29.4358 38.3389 28.7189 37.6413L23.4826 32.4663L21.5539 35.165C21.2699 35.5626 20.8773 35.8698 20.423 36.0497C19.9688 36.2295 19.4723 36.2744 18.9931 36.179C18.514 36.0836 18.0726 35.8518 17.7219 35.5117C17.3713 35.1715 17.1263 34.7373 17.0164 34.2613L12.2926 13.7925C12.2447 13.5858 12.2502 13.3702 12.3086 13.1662C12.367 12.9622 12.4764 12.7764 12.6264 12.6263C12.7765 12.4763 12.9623 12.3669 13.1663 12.3085C13.3703 12.2501 13.5859 12.2446 13.7926 12.2925L34.2614 17.0175C34.7374 17.1271 35.1717 17.3719 35.512 17.7225C35.8523 18.073 36.0841 18.5144 36.1795 18.9935C36.275 19.4726 36.23 19.9691 36.0501 20.4233C35.8701 20.8775 35.5628 21.27 35.1651 21.5538L32.4614 23.54L37.6414 28.7188C38.3498 29.43 38.7476 30.393 38.7476 31.3969C38.7476 32.4008 38.3498 33.3637 37.6414 34.075L34.0751 37.6413ZM35.8751 30.4863L30.6951 25.3075C30.4344 25.047 30.2336 24.7328 30.1068 24.3868C29.9799 24.0407 29.9299 23.6712 29.9604 23.3039C29.9908 22.9366 30.101 22.5804 30.2831 22.26C30.4653 21.9396 30.7151 21.6628 31.0151 21.4488L33.6989 19.4488L15.1851 15.1763L19.5001 33.7275L19.5139 33.7113L21.4414 31.0125C21.6555 30.7124 21.9325 30.4626 22.253 30.2805C22.5735 30.0983 22.9298 29.9882 23.2972 29.9577C23.6646 29.9272 24.0342 29.9772 24.3803 30.1041C24.7264 30.231 25.0407 30.4318 25.3014 30.6925L30.4864 35.875C30.728 36.1163 31.0555 36.2518 31.397 36.2518C31.7385 36.2518 32.066 36.1163 32.3076 35.875L35.8751 32.3075C36.1161 32.0657 36.2514 31.7383 36.2514 31.3969C36.2514 31.0555 36.1161 30.728 35.8751 30.4863ZM8.14636 9.385C7.98292 9.38706 7.82069 9.35675 7.66901 9.29583C7.51733 9.2349 7.37921 9.14455 7.26261 9.03L4.58011 6.3475C4.35242 6.11175 4.22643 5.796 4.22927 5.46825C4.23212 5.1405 4.36358 4.82699 4.59534 4.59523C4.8271 4.36347 5.14062 4.23201 5.46836 4.22916C5.79611 4.22631 6.11186 4.3523 6.34761 4.58L9.03012 7.2625C9.20107 7.43787 9.31674 7.65959 9.36277 7.90013C9.4088 8.14068 9.38315 8.38944 9.28901 8.61553C9.19487 8.84162 9.03639 9.03508 8.83325 9.17188C8.63011 9.30867 8.39126 9.38278 8.14636 9.385ZM17.9726 9.03C17.7362 9.26044 17.419 9.3894 17.0889 9.3894C16.7587 9.3894 16.4416 9.26044 16.2051 9.03C15.9708 8.79559 15.8391 8.47771 15.8391 8.14625C15.8391 7.8148 15.9708 7.49691 16.2051 7.2625L18.8876 4.58C19.0029 4.46061 19.1409 4.36538 19.2934 4.29987C19.4459 4.23436 19.6099 4.19988 19.7759 4.19844C19.9418 4.197 20.1064 4.22862 20.2601 4.29147C20.4137 4.35432 20.5532 4.44714 20.6706 4.56451C20.788 4.68187 20.8808 4.82144 20.9436 4.97506C21.0065 5.12868 21.0381 5.29328 21.0367 5.45925C21.0352 5.62523 21.0008 5.78925 20.9352 5.94176C20.8697 6.09426 20.7745 6.23219 20.6551 6.3475L17.9726 9.03ZM6.34761 20.655C6.11146 20.886 5.79423 21.0154 5.46386 21.0154C5.1335 21.0154 4.81627 20.886 4.58011 20.655C4.34578 20.4206 4.21413 20.1027 4.21413 19.7713C4.21413 19.4398 4.34578 19.1219 4.58011 18.8875L7.26261 16.205C7.37792 16.0856 7.51585 15.9904 7.66836 15.9249C7.82086 15.8594 7.98489 15.8249 8.15086 15.8234C8.31684 15.822 8.48144 15.8536 8.63506 15.9165C8.78868 15.9793 8.92824 16.0721 9.04561 16.1895C9.16297 16.3069 9.25579 16.4464 9.31864 16.6001C9.38149 16.7537 9.41312 16.9183 9.41168 17.0843C9.41024 17.2502 9.37575 17.4143 9.31024 17.5668C9.24473 17.7193 9.1495 17.8572 9.03012 17.9725L6.34761 20.655ZM12.6176 7.54375C12.2861 7.54375 11.9682 7.41205 11.7337 7.17763C11.4993 6.94321 11.3676 6.62527 11.3676 6.29375V2.5C11.3676 2.16848 11.4993 1.85054 11.7337 1.61612C11.9682 1.3817 12.2861 1.25 12.6176 1.25C12.9491 1.25 13.2671 1.3817 13.5015 1.61612C13.7359 1.85054 13.8676 2.16848 13.8676 2.5V6.29375C13.8676 6.62527 13.7359 6.94321 13.5015 7.17763C13.2671 7.41205 12.9491 7.54375 12.6176 7.54375ZM2.50011 11.3675H6.29387C6.62539 11.3675 6.94333 11.4992 7.17775 11.7336C7.41217 11.968 7.54387 12.286 7.54387 12.6175C7.54387 12.949 7.41217 13.267 7.17775 13.5014C6.94333 13.7358 6.62539 13.8675 6.29387 13.8675H2.50011C2.16859 13.8675 1.85065 13.7358 1.61623 13.5014C1.38181 13.267 1.25011 12.949 1.25011 12.6175C1.25011 12.286 1.38181 11.968 1.61623 11.7336C1.85065 11.4992 2.16859 11.3675 2.50011 11.3675Z" fill="#272727"></path></svg> <!--'end_frame_cache_Zg1Ab0'--> У этого «свода правил» есть два слоя, и в них часто путаются. Первый слой — это микроархитектура: то, как конкретно устроено ядро процессора, как оно выполняет инструкции, как устроены кэш, конвейер, предсказание ветвлений и другие детали, влияющие на скорость и энергопотребление. Сюда относятся, например, ядра семейства Cortex. Второй слой — это ISA, instruction set architecture, набор команд, которые процессор понимает, и правила, по которым софт взаимодействует с железом. Важно, что ISA выступает как стабильный «контракт» между разработчиками чипов и разработчиками программ, обеспечивая совместимость в огромной экосистеме.
Дальше вступает в игру лицензирование. Arm не просто раздаёт «инструкцию», а продаёт право использовать её в своих продуктах. Партнёр может взять готовый дизайн ядра Arm и встроить его в свой чип, а может создать собственное ядро, но сохранить совместимость с ISA Arm. Примером могут служить Snapdragon от Qualcomm: там сохраняется ARM-совместимость, но архитектурные решения и баланс между производительностью и экономичностью определяются самим разработчиком. Именно эта гибкость и позволила Arm стать универсальной базой для самых разных устройств.
Современные чипы почти всегда являются SoC, system-on-a-chip, то есть «системой на кристалле», где рядом живут центральные ядра, графика, модули связи, ускорители ИИ и множество контроллеров. Такой подход даёт более быстрый обмен данными внутри микросхемы и помогает экономить энергию. Для смартфонов это критично: устройство должно быть мощным, но при этом не перегреваться и жить от батареи весь день. Поэтому мобильная индустрия и закрепилась за Arm настолько прочно.
История, как Arm пришёл к этому, тоже завязана на ограничениях. Компания выросла из инженерной культуры Кембриджа и проектов Acorn Computers, где задача звучала жёстко: сделать процессор, который уложится в строгие рамки по теплу и питанию. Такой прессинг подталкивал к простоте и эффективности, а не к «грубой силе». Одним из ранних заметных применений был Apple Newton, карманное устройство, которое само по себе не стало коммерческим хитом, но помогло Arm заработать техническую репутацию. Чтобы выжить и масштабироваться, Arm в итоге сделал ставку на лицензирование, и этот выбор стал фундаментом будущей экспансии.
Большой рывок произошёл с приходом эпохи смартфонов примерно в конце 2000-х. В отличие от мира ПК, где десятилетиями доминировали «наследственные» x86-архитектуры, смартфоны строились вокруг новых операционных систем, таких как Android и iOS, которые изначально проектировались с оглядкой на эффективность. Arm уже был естественным кандидатом на роль «двигателя» этих устройств. По мере того как телефоны становились мощнее и сложнее, Arm улучшал дизайн, чтобы тянуть насыщенные интерфейсы, многозадачность и тяжёлые приложения. Параллельно выросла гигантская армия разработчиков, пишущих и оптимизирующих софт под ARM. Со временем именно эта программная экосистема стала одним из главных конкурентных преимуществ Arm.
Теперь этот опыт пытаются перенести в мир ПК. Технически ARM-процессоры уже «доросли» до ноутбуков, но самый болезненный барьер здесь не железо, а совместимость. Переход на другую архитектуру обычно означает, что операционные системы и приложения нужно адаптировать, а иногда и переписывать. Apple во время отказа от Intel сгладил этот переход программой перевода инструкций, которая позволяет старым приложениям работать на новых ARM-чипах, пусть и с определёнными компромиссами по скорости. В Windows похожие процессы только разворачиваются: Qualcomm выпускает ARM-ноутбучные чипы, Microsoft расширяет поддержку ARM-устройств, и это выглядит как серьёзная заявка на то, чтобы многолетняя доминация x86 от Intel и AMD впервые получила действительно массовую альтернативу в сегменте ноутбуков.
Параллельно Arm всё глубже уходит в робототехнику. Современный робот должен в реальном времени обрабатывать потоки данных от камер и датчиков, «понимать» трёхмерную среду и принимать решения на основе сложных входных сигналов. При этом ему нужно одновременно выполнять классические задачи управления приводами и сенсорами и запускать ИИ-инференс, то есть распознавание и принятие решений по готовым моделям. Раньше роботы были медленными и жёсткими, годились для повторяющихся операций в предсказуемой среде. Рост вычислительных возможностей сделал возможными более «живые» сценарии, от ловких движений гуманоидов до аккуратных манипуляций с предметами, и Arm-процессоры всё чаще оказываются в центре таких систем.
Автомобильная электроника предъявляет не менее жёсткие требования. Электромобилям нужно постоянно следить за здоровьем батареи, зарядкой и расходом энергии, а системы помощи водителю и автономного вождения должны непрерывно переваривать данные от камер и датчиков. К этому добавляются большие дисплеи, мультимедиа и «центральные мозги» машины, которые связывают всё воедино. Подход Arm, ориентированный на высокую производительность при низком энергопотреблении, хорошо ложится на эти задачи, поэтому ARM-вычисления становятся базовым элементом современной автомобильной архитектуры.
Отдельная линия, которая делает тему ещё острее, — это энергетическая цена ИИ . Крупные дата-центры тратят огромные объёмы электричества на обучение и работу моделей, и это превращается в проблему масштабируемости и даже экологический вопрос. Arm видит здесь шанс расширить свою философию «экономных вычислений» на ИИ-нагрузки, чтобы эффективнее работать и в облаке, и на устройствах. Идея в том, чтобы часть ИИ-обработки чаще происходила локально, на смартфонах, в автомобилях и домашней технике, снижая зависимость от энергозатратных централизованных вычислений.
В результате Arm выглядит как компания, которая почти незаметно для широкой публики формирует будущее вычислений через стандарты, совместимость и инженерный подход к эффективности. Если индустрия действительно входит в эпоху повсеместных роботов, более самостоятельных машин и «встроенного» ИИ, то победят не только те, кто быстрее считает, но и те, кто умеет считать без лишних ваттов и лишнего тепла. И именно на этой развилке влияние Arm становится особенно заметным.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
