Serce mobilnego sprzętu

ARM-y na rynku

Obecnie ponad 90 procent produkowanych układów SoC bazuje na architekturze ARM. Co ciekawe, układy ARM goszczą w wielu aparatach fotograficznych, np. w lustrzance Canon EOS 5D Mark II. W komórkach, tabletach i smartfonach znaleźć można głównie układy SoC, zawierające jeden z trzech procesorów ARM: ARM11, Cortex A8 lub Cortex A9.

Zaprojektowany w 2002 roku ARM11, jest wykorzystywany w telefonach Nokia, np. smartfonie Nokia N8. Na jego bazie powstały też układy m.in. do telefonów Apple iPhone do wersji 3G, odtwarzacza Apple iPod Touch czy konsoli Nintendo 3DS.

ARM Cortex A8 ma unowocześnioną architekturę procesora. Jednostki z rdzeniem Cortex wykonują znacznie szybciej programy przy takiej samej częstotliwości taktowania jak starsze rdzenie, mają też prostszą od nich budowę, dzięki czemu łatwiej je wyprodukować. Zużywają też mniej energii. Układ ARM Cortex A8 znajduje się m.in. w telefonach HTC Desire, Samsung i9000 Galaxy S, Sony Ericsson Xperia X10, a także Nokia N900. Chip A4, używany w iPadzie oraz iPhone G4, to również układ SoC z rdzeniem ARM Cortex A8.

ARM Cortex A9, zaprojektowany jako procesor wielordzeniowy, obecnie jest produkowany w wersji dwurdzeniowej. Jedną z nich jest układ Nvidia Tegra 2, opracowany z myślą o wydajnych, pod względem graficznym, netbookach i tabletach, i stanowi w tym segmencie konkurencje dla procesorów x86 Intel Atom. Dwurdzeniowy Cortex A9 znalazł się m.in. w smartfonach Samsung Galaxy S II, HTC Sensation, Motorola Atrix 4G, LG Optimus 2X oraz tabletach Motorola Xoom, Asus Eee Pad Transformer, Apple iPad 2 (układ Apple A5).

Układy w poszczególnych smartfonach i tabletach mogą się różnić marką, częstotliwością, dołączonymi modułami. Stąd odmienne możliwości i prędkość działania. Jeśli zaś układy ARM są takie same, urządzenia mają zbliżoną wydajność sprzętową, a obserwowane różnice wynikają z zastosowanego oprogramowania i podzespołów, jak np. ekran, pamięć czy aparat.

Przyszłość

Procesor Cortex A9 może działać maksymalnie w konfiguracji czterordzeniowej przy taktowaniu do 2 GHz – pierwszym produktem, w którym się pojawi w tej wersji, będzie konsola do gier Sony NGP – następca Sony PSP. Jednak nawet taki czterordzeniowy układ może wkrótce okazać się za słaby. Jego następca, też czterordzeniowy Cortex A15, będzie pracował z szybkością 2,5 GHz (pojawi się pod koniec 2012 roku). Jest również przewidziana 16-rdzeniowa wersja procesorów ARM Cortex A15 do obsługi mikroserwerów (debiut w 2014 roku). Przy swojej energooszczędnej architekturze procesor ten może zagrozić tradycyjnym konstrukcjom serwerowym, bazującym na procesorach x86, takich jak Intel Xeon i AMD Opteron.

Wydaje się, że procesory ARM mają zapewnioną spokojną przyszłość. Licencję na wykorzystanie architektury Cortex A15 wykupiły już firmy Samsung, Nvidia, LG, Texas Instruments oraz Qualcomm.

Ważna dla przyszłości procesorów ARM może być kolejna wersja okienek Microsoftu. Podczas targów Computex zaprezentowano system Windows 8, który będzie działać nie tylko – jak dotychczas – na platformie x86, ale również ARM. Układy ARM, dostosowane do obsługi Windows 8, opracowuje Nvidia, Texas Instruments oraz Qualcomm. W prezentacji wykorzystano tablety i laptop z układami ARM Nvidia Tegra 3, TI OMAP4430 oraz Qualcomm Snapdragon MSM8960.

Intel kontra ARM-y

Procesory ARM w najbliższych latach z pewnością nie zagrożą dominacji procesorów x86 w pecetach oraz wydajniejszych laptopach i netbookach. Pytanie, czy Intel ma szansę konkurować z układami ARM w tabletach i smartfonach. Intel zawalczy o ten rynek zapowiadanym od pewnego czasu układem Medfield, który będzie wytwarzany w procesie 32 nm. Ma on zapewnić budowanie cienkich i lekkich tabletów – o grubości do 9 mm i wadze poniżej 680 g (dla porównania iPad 2 waży 600 g i ma grubość 8,8 mm), które będą mogły pracować na baterii cały dzień. Jeszcze w tym roku mają się pojawić pierwsze telefony komórkowe z Medfieldem, a w pierwszej połowie przyszłego roku – tablety z tym układem, działające pod kontrolą Androida 3.0 (obsługiwany będzie też Meego oraz Windows). Analitycy zwracają jednak uwagę na problem kompatybilności między układem Intela a Androidem. Kod źródłowy aplikacji dla Androida jest dostosowany do procesorów ARM – czy da się uruchomić je na tabletach z Medfieldem? Intel zapowiada, że zoptymalizuje Androida pod kątem swojej platformy. Podczas targów Computex (Tajpej, 31.05–4.06) wiceprezes Intela Sean Maloney zaprezentował referencyjny tablet z Medfieldem, a Douglas Davis – główny menedżer odpowiedzialny za netbooki i tablety – krzemowy wafel, z którego Medfield jest produkowany.

Źródła sukcesu ARM-ów