ARM Holdings

ARM Holdings (также ARM Limited, ARM) — британская компания, занимающаяся разработкой архитектуры микропроцессоров и лицензированием технологий для производства полупроводниковых компонентов. Штаб-квартира расположена в Кембридже (Великобритания). ARM является одной из ведущих компаний в мире в области проектирования энергоэффективных процессорных ядер, используемых в подавляющем большинстве мобильных устройств, встраиваемых систем, а также в серверной и автомобильной электронике. Основной бизнес-моделью компании является лицензирование интеллектуальной собственности (IP) другим производителям, таким как Qualcomm, Apple, Samsung, MediaTek и другие.

История

Основание и первые годы (1985–1990)

Компания была основана в 1990 году как совместное предприятие компаний Acorn Computers, Apple Computer и VLSI Technology. Однако её история начинается раньше, в 1985 году, когда группа инженеров из Acorn Computers под руководством Софи Уилсон и Стива Фербера разработала первый процессор с архитектурой ARM (Acorn RISC Machine). Первоначально процессор предназначался для использования в домашних компьютерах Acorn Archimedes. В 1990 году было принято решение выделить направление разработки процессоров в отдельную компанию — Advanced RISC Machines Ltd.

Эпоха мобильных устройств (1990–2010)

В 1993 году ARM выпустила процессор ARM7, который стал одним из самых популярных в мире встраиваемых процессоров. В 1998 году компания провела первичное публичное размещение акций на Лондонской фондовой бирже и NASDAQ. В начале 2000-х годов архитектура ARM стала доминирующей на рынке мобильных телефонов и смартфонов. Ключевым фактором успеха стала высокая энергоэффективность, что было критически важно для устройств с батарейным питанием. В 2005 году компания представила архитектуру ARMv7, на основе которой были созданы процессоры Cortex-A, Cortex-R и Cortex-M.

Приобретение SoftBank и планы NVIDIA (2016–2022)

В 2016 году японская инвестиционная компания SoftBank Group приобрела ARM Holdings за 32 миллиарда долларов США. В 2020 году SoftBank объявила о намерении продать ARM американской компании NVIDIA за 40 миллиардов долларов. Однако сделка столкнулась с серьёзными антимонопольными препятствиями со стороны регуляторов Великобритании, Европейского союза и США. В феврале 2022 года сделка была официально отменена, и SoftBank объявила о планах провести первичное публичное размещение акций ARM.

Современный этап (2023 — настоящее время)

В сентябре 2023 года ARM Holdings успешно провела IPO на бирже NASDAQ, оценив компанию в 54,5 миллиарда долларов. В 2024 году компания продолжает расширять своё присутствие на рынке серверных процессоров и решений для искусственного интеллекта.

Архитектура и продукция

Основные архитектурные семейства

ARM разрабатывает несколько семейств архитектур, каждое из которых ориентировано на определённый сегмент рынка:

• Cortex-A — высокопроизводительные ядра для мобильных устройств (смартфоны, планшеты), серверов и автомобильных систем. Примеры: Cortex-A76, Cortex-X1.
• Cortex-R — ядра с поддержкой работы в реальном времени, используемые в автомобильной электронике, промышленной автоматике и системах хранения данных. Примеры: Cortex-R52, Cortex-R82.
• Cortex-M — ультраэнергоэффективные ядра для микроконтроллеров, применяемые в датчиках, носимых устройствах и IoT-устройствах. Примеры: Cortex-M0+, Cortex-M4, Cortex-M33.

Технологии

ARM также разрабатывает и лицензирует сопутствующие технологии, включая:

• ARM Mali — серия графических процессоров (GPU) для мобильных устройств и встраиваемых систем.
• ARM DynamIQ — технология объединения разнородных ядер (big.LITTLE) для оптимизации энергопотребления.
• ARM TrustZone — аппаратная технология безопасности, обеспечивающая изоляцию критичных данных и приложений.
• ARM Neon — технология SIMD (Single Instruction, Multiple Data) для ускорения мультимедийных и сигнальных задач.

Лицензирование

Бизнес-модель ARM основана на лицензировании интеллектуальной собственности. Компания не производит собственные чипы, а продаёт лицензии на свои архитектуры и ядра другим производителям. Существуют два основных типа лицензий:

• Лицензия на готовое ядро — производитель получает готовый проект процессорного ядра (например, Cortex-A76) и может интегрировать его в свой чип. Это наиболее распространённый тип.
• Архитектурная лицензия — производитель получает право на разработку собственного процессорного ядра, совместимого с архитектурой ARM. Такой подход используют Apple (серия процессоров Apple Silicon), Qualcomm (Kryo) и Samsung (Exynos).

Применение

Мобильные устройства

Архитектура ARM является доминирующей на рынке смартфонов и планшетов. По оценкам, более 95% всех мобильных устройств в мире используют процессоры на базе ARM. Ключевые производители — Qualcomm (Snapdragon), Apple (A-серия), MediaTek (Dimensity), Samsung (Exynos).

Встраиваемые системы и IoT

Процессоры Cortex-M широко применяются в микроконтроллерах для систем управления, датчиков, носимых устройств (умные часы, фитнес-трекеры) и устройств Интернета вещей (IoT). Примеры — STM32 от STMicroelectronics, ESP32 от Espressif.

Серверы и облачные вычисления

С 2018 года ARM активно продвигает свои процессоры на рынок серверов. Компании Amazon Web Services (AWS) разработала собственный серверный процессор Graviton на архитектуре ARM, а Ampere Computing выпускает процессоры Altra. В 2023 году доля ARM-серверов на мировом рынке составила около 10%.

Автомобильная электроника

Процессоры Cortex-A и Cortex-R используются в системах помощи водителю (ADAS), информационно-развлекательных системах, а также в контроллерах двигателя и трансмиссии. Крупные клиенты — Qualcomm, NXP Semiconductors, Renesas.

Критика

Основные претензии к ARM связаны с высокой стоимостью лицензий и роялти, а также с ограничениями на модификацию архитектуры. В 2023 году компания объявила о повышении ставок роялти, что вызвало недовольство некоторых производителей, включая Qualcomm. Кроме того, в 2024 году Qualcomm подала иск против ARM, обвинив компанию в нарушении лицензионного соглашения.

Интересные факты

• Название ARM изначально расшифровывалось как Acorn RISC Machine, а затем было изменено на Advanced RISC Machines.
• Первый процессор ARM1 (1985 год) имел всего 25 000 транзисторов, что в сотни раз меньше, чем у современных ядер.
• Процессоры ARM используются в таких устройствах, как Raspberry Pi, Apple Mac (с 2020 года) и игровые консоли Nintendo Switch.
• В 2024 году ARM объявила о разработке архитектуры ARMv9.2, ориентированной на задачи искусственного интеллекта.

Источники

• ARM Holdings. Annual Report 2024.
• «ARM Architecture Reference Manual». ARM Limited, 2023.
• «The History of ARM». Computer History Museum, 2022.
• «SoftBank Group Announces Acquisition of ARM Holdings». SoftBank Group Press Release, 2016.
• «NVIDIA Terminates Acquisition of ARM». NVIDIA Press Release, 2022.
• «ARM IPO: A New Chapter for the Chip Designer». Financial Times, 2023.
• «Qualcomm Sues ARM Over Licensing Dispute». Reuters, 2024.