Programmering

ARM vs. Atom: Kampen om neste digitale grense

For en gangs skyld vet Intel hvordan det føles å være underdog.

I løpet av de siste 25 årene har Intel steget til å bli den ledende leverandøren av mikroprosessorer for hjemmebruk og bedrift, og har et virtuelt monopol i markedet for stasjonære, bærbare datamaskiner og server-prosessorer. Selv Apple har sluttet seg til koret.

Men administrerende direktør Paul Otellini er ikke fornøyd med å stoppe der. Han ser for seg en verden der Intel-chips driver alle enheter, fra den største serveren til det ydmyste medieapparatet - et "kontinuum av databehandling" som spenner over mange nivåer av prosessorkraft, alt samlet av Intels x86-arkitektur.

[Linux, Android, Atom og ARM - den kommende netbook-revolusjonen kan skjære ut en helt ny nisje innen databehandling | I mellomtiden viser enorme ytelsesgevinster i Test Center-gjennomgangen at Intels Nehalem eier firekjerne]

Nøkkelen til denne visjonen er Atom, den siste oppføringen i Intels prosessorlinje. Kompakt og ekstremt energieffektiv, Atom er allerede den ledende prosessoren for netbook-datamaskiner. Med sine nyeste, ultra-lavspente versjoner av brikken, er Intel klar til å ta x86 enda lenger ned i Otellinis kontinuum, vekk fra PC-er og inn i en verden av telefoner, mediaspillere, smarte TV-er og andre digitale elektroniske enheter.

Det blir ikke lett. Intel kan være den regjerende kongen av PCer og server-CPUer, men i verden av mobile enheter går den tittelen til en usannsynlig rival: et lite, beskjedent selskap som heter ARM Holdings, basert i Cambridge, England.

De fleste forbrukere har aldri engang hørt om ARM. Du ser ikke ARM-annonsekampanjer i magasiner eller på TV. Det er ingen klistremerker som forkynner "ARM Inside!" Selskapet sysselsetter færre enn 1800 mennesker, og til en verdi av 3 milliarder dollar er markedsverdien bare en brøkdel av Intels. Men gjør ingen feil - ARM og Intel er på kollisjonskurs. Hva som skjer videre, kan avgjøre formen til databehandlingen i årene som kommer.

Den neste digitale grensen

Tenk: Intel solgte sin 1 milliarder x86-brikke i 2003. Den nærmeste rivalen AMD, brøt 500 millioner-marken akkurat i år. ARM, derimot, forventer å sende 2,8 milliarder prosessorer bare i 2009 - eller rundt 90 chips per sekund. Det er i tillegg til de mer enn 10 milliarder ARM-prosessorer som allerede driver enheter i dag.

Ta opp en hvilken som helst mobiltelefon, og det er en sjanse på 95 prosent at den inneholder minst en ARM-prosessor. Hvis telefonen ble produsert de siste fem årene, må du gjøre det 100 prosent; det gjelder både standard håndsett og smarttelefoner.

Det samme gjelder bærbare mediaspillere. Enten etiketten sier Archos, iRiver eller Sony, er det ARM.

Du finner også ARM-brikker i trådløse rutere fra D-Link, Linksys og Netgear; skrivere fra HP, Konica Minolta og Lexmark; grafiske kalkulatorer fra HP og TI; GPS-enheter fra Blaupunkt, Garmin og TomTom; og utallige andre enheter. Selv flyinformasjonssystemet på Burt Rutans SpaceShipOne ble drevet av ARM.

Hver og en av disse applikasjonene er en potensiell mulighet for Intel, men inntil nylig ble x86-chips generelt sett ansett for å være strømkrevende - og for dyre - til bruk i innebygde applikasjoner. Atom endrer det, men Intel må fortsatt overbevise produsenter om at det kan være en like god partner som det eksisterende ARM-baserte økosystemet.

ARM: Musen som brølte

Intel steg til toppen av dataindustrien på den gammeldagse måten: å kjempe mot tann og negl. Det beskytter prosessordesignene med sjalusi. Selv der Intel lisensierer teknologien sin til andre selskaper - som AMD - konkurrerer den fremdeles hodestøt med disse lisensinnehaverne for de samme markedene.

ARM, derimot, handler om partnerskap. Det eier ingen fabrikker og selger ingen sjetonger under eget banner. I stedet lisensierer det CPU-kjernedesignene til mer enn 200 halvlederselskaper over hele verden. Markante amerikanske lisensinnehavere inkluderer Freescale, Marvell, Qualcomm og Texas Instruments.

Hver rettighetshaver har fri til å pakke ARM-teknologien med sine egne tilpassede modifikasjoner og markedsføre de resulterende sjetongene under sin egen merkevarebygging. For eksempel selges prosessoren som driver iPhone 3G S som en Samsung S5PC100, men innvendig er det en 600MHz ARM Cortex A8-kjerne kombinert med Samsungs proprietære grafikk-, signal- og multimedia-prosesseringsenheter.

Derfor er det så mange forskjellige typer ARM-prosessorer i så mange forskjellige typer enheter. ARM er ikke bare en enkelt CPU; snarere er det et helt økosystem, som ikke bare består av prosessorer, men også utviklingsverktøy og andre tilkoblingsteknologier, slik at mange konkurrerende produsenter kan ta med en rekke produkter for å betjene forskjellige markedsnisjer, alt basert på ARM-arkitektur.

Spesielt gjør denne fleksibiliteten ARM til en ideell plattform for å bygge komplekse, tett integrerte system på chip (SoC) -produkter, som vanligvis kombinerer prosessorkjerner med minne, signalbehandlingskretser, tidtakere og eksterne grensesnitt som USB og FireWire, blant andre komponenter .

Intel går inn i Atom-alderen

Intel solgte sin XScale-divisjon til Marvell i 2006, men i en periode med generell omstilling. På det tidspunktet beskrev en talsmann for selskapet divisjonen som en "ikke-presterende forretningsenhet" og gikk så langt som å hevde at det håndholdte markedet som XScale betjener, ikke "passer godt for [Intel]."

Mindre enn to år senere avduket Intel brikken som skulle bli Atom.

Atom er et helt nytt syn på x86-arkitekturen. I samarbeid med den ledende netbook-leverandøren Asus, designet Intel brikken fra grunnen av for å tilby god ytelse ved ekstremt lav spenning.

Den tidligste Atom-designen var fremdeles for strømkrevende for ultraportable enheter som smarttelefoner, men den tok av i netbook-markedet som en rakett. I dag driver Atom-chips flere netbooks enn noen annen CPU. Nyere iterasjoner av Intels netbook-sentriske Atom-linje har økt hastigheten og lagt til funksjoner, med de nyeste modellene som tilbyr doble kjerner.

Men Intel er ikke tilfreds med å begrense Atom til bærbare bærbare datamaskiner. Selv når netbook-markedet har akselert, har Intel jobbet med å forbedre Atom slik at den passer til en ny nisje, en enda lenger ned i Otellinis foreslåtte kontinuum. Ifølge rapporter har Intels siste, hush-hush-prosjekt, kodenavnet Medfield, som mål å produsere en versjon av Atom som er så liten og opererer med en så lav spenning at den kan brukes i en rekke forbrukerelektroniske enheter.

Og det er ikke alt. Hvor Intel historisk har produsert og solgt sine CPUer som deler på hylle, forsøker Atom noe nytt med Atom. I mars ble det inngått en avtale med Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. som gjør det mulig for TSMC og dets kunder å lage tilpassede SoC-produkter basert på Atom-kjerner. Med andre ord låner Intel en side rett ut av ARMs spillbok.

Kompatibilitetsspørsmålet

Selv om ARM har fått nesten allmenn aksept i det innebygde systemmarkedet og støtter et blomstrende utviklerøkosystem, er det ikke uten feil. Programmører som er vant til mer tradisjonell PC-programvareutvikling, må lære seg nye triks for å være produktive i ARM-miljøer.

Dette skyldes delvis ARMs romanhistorie. Et unikt, RISC-basert prosessordesign, ARM vokste ut av den rare britiske dataindustrien på 1980-tallet. Det var kompakt og effektivt, hovedsakelig fordi det måtte være - dets britiske støttespillere manglet tilgang til den typen kapital som drev Intel til toppen av Silicon Valley. Men da det ble klart at x86 ville dominere PC-markedet i Storbritannia som det hadde i Amerika, ga ARMs effektive design det raskt et favorittsted blant produsenter av digitale enheter.

Atom, derimot, er en fullblods x86-CPU. Den er mindre og bruker mindre strøm enn Intels vanlige PC-brikker, men den støtter hele x86-instruksjonssettet og den tilhørende programmeringsmodellen. Som enhver netbook-eier kan bevitne, kan en Atom-CPU utføre en binær som kjører på en Core 2 Duo uten endring, om enn saktere.

Intel hevder at denne kompatibiliteten vil appellere til utviklere som gjør overgangen fra PC-miljøer til mobile enheter. Det betyr at de vil kunne bruke de samme kompilatorene, verktøyene og kodebibliotekene til å bygge programvare for Atom-drevne mobile enheter som de gjør for PCer.

Det er ikke å si at ARM mangler programvare. Katalogen med operativsystemer og applikasjoner tilgjengelig for plattformen har vokst i flere tiår, og inkluderer flere komplette Linux-distribusjoner. Googles Android OS kjører på ARM, og det vil Chrome OS også gjøre når det sendes. Selv noen kommersielle programvareleverandører støtter det; for eksempel kunngjorde Adobe nylig at de ville sende versjoner av Flash Player 10.1 for ARM og Intel samtidig.

En ting ARM ikke har, er imidlertid Windows. Mens forskjellige smaker av Windows CE vil kjøre på ARM-enheter, sier Microsoft at de ikke har noen planer om å portere den ekte artikkelen. Og selv om operativsystemet selv startet opp, ville det ikke være mye bruk med mindre store applikasjonsleverandører også porterte programvaren.

Riktignok er Windows overkill for mange innebygde applikasjoner. Men manglende evne til å kjøre Microsofts flaggskip OS kan være nok til å stimulere ARMs planer om å konkurrere i den lave enden av netbook-markedet.

Intel: En baby i skogen?

For ikke så lenge siden, Upsidemagasinet hyllet et selskap som heter Transmeta som "det viktigste selskapet i Silicon Valley." Produktet hørtes bemerkelsesverdig lik Atom. Transmeta-prosessorer brukte avansert, proprietær teknologi for å utføre x86-instruksjonssettet på en måte som brukte mye mindre strøm enn tradisjonelle Intel-stasjonære og bærbare datamaskinbrikker.

Da de første Transmeta-sjetongene begynte å vises i bærbare bærbare datamaskiner, var de imidlertid en skuffelse. Transmetadrevne bærbare datamaskiner var ikke mye mindre eller lettere enn vanlige, men ytelsen deres var merkbart dårligere.

Netbook-kategorien eksisterte ikke på den tiden, og batteriteknologien var mindre avansert enn den er i dag. For det gigahertz-besatte kjøpepublikummet var minuttene som Transmetas teknologi la til batterilevetiden rett og slett ikke verdt å ofre ytelsen.

Situasjonen er lik i dag, bare nå krever forbrukere både hastighet og strømsparing. Hvem bryr seg om en brikke bruker x86-arkitektur, så lenge den har nok juice til å dekode HD-video og ikke tømmer batteriet før filmen avsluttes?

Atoms ytelse er god, men Intel har ennå ikke demonstrert en modell med kraftegenskaper som kan sammenlignes med den for den nåværende generasjonen av ARM-brikker.

I mellomtiden demonstrerte ARM nylig en versjon av sin Cortex A9-prosessor som kjører på 2 GHz, og viser at ARM-brikker kan skaleres for å håndtere applikasjoner med høy ytelse. Og et kommende ARM-produkt lover å forbruke en tredjedel så mye strøm som dagens tilbud.

Gitt tall som disse, kan Intels snakk om en universell x86-arkitektur ende opp med å falle for døve ører - spesielt siden det ikke er mangel på ARM-programmerere i det innebygde markedet.

La sjetongene falle der de måtte

Men dype lommer spiller ingen rolle om Intel ikke kan gjøre Atom-virksomheten lønnsom på lang sikt. Mens ARM har gjort sitt hjem i det innebygde markedet i årevis, har Intel blitt vant til bedrifter med høyere marginer. Intel kan oppdage at den mangler nerven for at kampen skal komme.

Ifølge kilder selges hver Atom-CPU for rundt en tidel av prisen på en av Intels Penryn-brikker for standard bærbare datamaskiner. Da ARM gjør sjetongene stadig raskere og mer allsidige, vil Intel bli presset til å følge etter med Atom. Men jo kraftigere Atom blir, desto mer vil Atomsalget kannibalisere salget av Intels tradisjonelle sjetonger med høyere margin - noe som får noen analytikere til å lure på om dette virkelig er et marked der et selskap med Intels forretningsmodell kan lykkes.

Men da er det ikke som om Intel har et valg. Fremveksten av netbooks, nedgangen på stasjonære PC-er, den grønne IT-bevegelsen og smarttelefoneksplosjonen peker mot en havendring i databehandling. Intel kan omfavne skiftet, men det kan ikke stoppe det.

For ARM og dets mange partnere må imidlertid Intels fremtid se ut som et veldig kjent sted.

Copyright no.verticalshadows.com 2024

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found