Ngày 27/11/1990, Advanced RISC Machines (ARM) là một công ty mới được thành lập, nó được tách ra từ hãng Acorn Computers với sứ mệnh tạo nên một chuẩn vi xử lý mới có thể áp dụng trên quy mô toàn cầu. 25 năm sau, ARM là công ty đã cung cấp nền tảng kiến trúc cho nhiều tỉ con chip xử lý dùng trong nhiều loại thiết bị khác nhau: từ smartphone, tablet cho đến máy chủ và các thiết bị nhúng, máy móc tự động hóa công nghệ. Bên cạnh Intel, ARM cũng được nhắc đến như một trong những công ty đã góp phần thúc đẩy nền điện toán phát triển. Ngay nay, chữ ARM không còn đại diện cho chữ Advanced RISC Machines nữa, tuy nhiên nhiệm vụ của công ty thì vẫn giữ nguyên: tiến sâu vào thị trường chip giá rẻ, mức tiêu thụ điện thấp nhưng hiệu năng lại cao. Trong bài này, mời bạn xem lại 10 cột mốc đáng chú ý trong lịch sử phát triển của công ty.
Ghi chú: ARM là một công ty chuyên thiết kế và bán bản quyền sử dụng vi kiến trúc của công ty cho những hãng làm chip, bản thân ARM không hề sản xuất hay bán bất kì con chip nào cả. Mời bạn tìm hiểu thêm về cách cấp bản quyền sử dụng của ARM trong bài viết này.
1990 - thông cáo báo chí đầu tiên
Trong một thông báo chung với Acorn Computers, Apple và VLSI Technology, ARM đã nói về mục tiêu của hãng khi tạo ra một kiến trúc vi xử lý mở có thể được sử dụng bởi bất kì công ty bán dẫn nào trên toàn cầu. Vào thời điểm đó, khoảng 130.000 con chip dựa trên kiến trúc ARM đã được giao đến tay các khách hàng.
Ghi chú: ARM là một công ty chuyên thiết kế và bán bản quyền sử dụng vi kiến trúc của công ty cho những hãng làm chip, bản thân ARM không hề sản xuất hay bán bất kì con chip nào cả. Mời bạn tìm hiểu thêm về cách cấp bản quyền sử dụng của ARM trong bài viết này.
1990 - thông cáo báo chí đầu tiên
Trong một thông báo chung với Acorn Computers, Apple và VLSI Technology, ARM đã nói về mục tiêu của hãng khi tạo ra một kiến trúc vi xử lý mở có thể được sử dụng bởi bất kì công ty bán dẫn nào trên toàn cầu. Vào thời điểm đó, khoảng 130.000 con chip dựa trên kiến trúc ARM đã được giao đến tay các khách hàng.
Trước đó, kiến trúc ARM được phát triển lần đầu tiên vào thập niên 1980 để dùng cho máy tính để bàn. Các con chip ARM được tạo ra dựa trên thiết kế RISC (Reduced instruction set computing, tạm dịch là "tập chỉ dẫn điện toán được giản lược"). Thiết kế này giúp giảm đáng kể số lượng bóng bán dẫn cần thiết để vận hành một chiếc máy tính so với kiểu CISC (complex instruction set computer, tạm dịch là "tập chỉ dẫn máy tính phức tạp"), vốn được sử dụng phổ biến trong kiến trúc x86 của Intel cũng như các CPU AMD dành cho máy tính.
Lợi ích của việc sử dụng RISC đó là các con chip được sản xuất với chi phí thấp hơn, lượng nhiệt tỏa ra khi hoạt động thấp hơn, mức độ tiêu thụ điện thấp hơn. Chính vì thế, những bộ xử lí ARM thường được dùng trong các thiết bị di động đòi hỏi thời lượng pin lâu và kiểu dáng nhỏ, nhẹ, điển hình là smartphone và tablet ngày nay.
1993 - ARM giới thiệu ARM7
ARM7 là gia đình nhân xử lý 32-bit, tuy nhiên nó có khả năng đặc biệt là cho phép các chỉ dẫn 16-bit được giải nén theo thời gian thực để chạy theo kiểu 32-bit mà không bị mất hiệu năng. Điều này giúp tăng số lượng chỉ dẫn được thực thi trong một chu kỳ của vi xử lý lên khoảng 35% so với thế hệ trước đó. Ngoài ra, ARM7 cũng vô cùng phù hợp cho những sản phẩm nhúng mà chi phí là một vấn đề nhạy cảm, ví dụ như điện thoại chẳng hạn.
Trong số những nhân xử lý ARM7, nhân ARM7-TDMI đã được Texas Instruments sử dụng để làm chip cho chiếc điện thoại Nokia 8110, vốn là một mẫu mobile từng rất nổi tiếng và thậm chí xuất hiện trong phim The Matrix năm 1999. Cùng với Nokia 6110 (ra đời năm 1997), những chiếc điện thoại này đã góp phần giúp doanh số bán điện thoại di động tăng nhanh chóng. Đến cuối năm 2014, đã có tổng cộng hơn 30 tỉ con chip ARM7 được giao trên toàn thế giới.
1998 - ARM lên sàn ở London và New York
Vào ngày 17/4/1998, ARM Holdings bắt đầu bán cổ phiếu của mình ra công chúng trên sàn chứng khoán London và NASDAQ (New York). Vào thời điểm này, giá trị thị trường của ARM vào khoảng 264 triệu bảng Anh, tương đương 391 triệu USD (tỉ giá hiện nay).
Chỉ 1,5 năm sau, vào 20/12/1999, ARM được cấp FTSE 100. Đây là chứng chỉ dành cho 100 công ty liệt kê trên sàn London với giá trị thị trường cao nhất. Ngày nay, giá trị của ARM đã tăng chóng mặt lên con số 15 tỉ bảng Anh.
Quảng cáo
2002 - 1 tỉ chip dùng công nghệ ARM được giao
Trong cả năm 2002, sau 12 tháng bán hàng, công nghệ của ARM đã xuất hiện trong 1 tỉ con chip được giao trên toàn thế giới. Đây là một con số rất đáng nể, nhất là khi công ty "giao" được nhiều chip nhất lại thật sự chẳng làm ra bất kì một sản phẩm vật lý nào cả. Ngày nay, con số 1 tỉ chỉ cần 1 tháng là có thể đạt được rồi.
Thêm thông tin cho anh em: Trong ngành công nghiệp bán dẫn, chúng ta có hai khái niệm thường được nhắc đến, đó là fab và fabless. Một nhà sản xuất fab (nguyên văn là fabrication maunufacturer) là một công ty có dây chuyền sản xuất và chế tạo bán dẫn. Họ là người sẽ làm ra những con chip vật lý mà chúng ta sờ thấy, nhìn thấy. Còn các hãng fab nổi tiếng hiện nay có Intel, TSMC, Global Foundries hay Samsung chẳng hạn.
Trong khi đó, những hãng "fabless" (fabless manufacturing) sẽ tự mình thiết kế chip từ đầu đến cuối đúng như ý muốn, nhưng bản thân họ không tự sản xuất ra chip. Thay vào đó, họ đi nhờ một hãng fab gia công giúp mình. NVIDIA đã là một hãng fabless từ lâu, và bây giờ có thêm AMD nữa.
ARM đi một bước xa hơn những hãng fabless: hãng thậm chí chẳng bán một con chip nào ra thị trường cả. Thay vào đó, ARM thiết kế nên các tài sản trí tuệ (Intellectual Property, hay IP, bao gồm kiến trúc tập lệnh chỉ dẫn - ISA, vi xử lí, bộ xử lí đồ họa, các giao tiếp nội liên kết) rồi đem đi cấp bản quyền cho những công ty nào muốn dùng IP của hãng. Khách hàng của ARM có thể là công ty fab lẫn fabless.
2004 - gia đình Cortex ra đời
Quảng cáo
Có lẽ anh em đã khá quen thuộc với Cortex - dòng nhân vi xử lý được ARM thiết kế cho các thiết bị di động và tới tận ngày nay nó vẫn còn mang tên này. Cortex ra đời là để nhấn mạnh ý định của ARM trong việc cung cấp bản quyền thật linh hoạt xuyên suốt nhiều kiểu sử dụng khác nhau với các yêu cầu hiệu năng khác nhau. Gia đình Cortex cho phép các nhà sản xuất chip và các hãng làm phần cứng chuẩn hóa nền tảng chip của họ nhằm mang lại hiệu quả sử dụng năng lượng tốt hơn. Cortex có thể được dùng trong các bộ vi điều khiển nhỏ, yếu cho đến các CPU mạnh mẽ cho server.
Cortex-M3 là nhân CPU đầu tiên thuộc gia đình này. Giờ đây thì chúng ta có thêm dòng Cortex-A nổi tiếng, và ngay cả những công ty làm chip lớn như Samsung, Qualcomm cũng có chip chạy Cortex-A. Tính đến thời điểm viết bài này, nhân Cortex mới nhất là Cortex-A72 và Cortex-A57.
2006 - ARM mua lại Mali
Ngày 23/6/2006, ARM tuyên bố mua lại công ty Falanx Microsystems AS (Na Uy) với giá 13,4 triệu bảng Anh (tương đương 19 triệu USD). Falanx trước đó đã phát triển nhiều công nghệ và phần mềm liên quan đến đồ họa, trong đó có cả một dòng GPU mang tên Mali chuyên dùng cho các nhà sản xuất SoC. Việc ARM mua lại Falanx đã tạo ra cả một bộ phận mới chuyên về multimedia bên trong ARM.
Hiện tại, Mali là kiến trúc GPU có thể cấp bản quyền phổ biến nhấn thế giới. Các đối tác của ARM đã giao hơn 550 triệu SoC có tích hợp Mali trong năm 2014 và trong năm nay con số đó dự kiến sẽ tăng lên 650 triệu. Rất nhiều chip có trong các thiết bị di động cao cấp ngày nay cũng dùng Mali.
2008 - 10 tỉ con chip đã được giao
Nếu tính vui thì số lượng chip mà ARM giao được kể từ năm 1990 đến 2008 đã vượt qua cả dân số thế giới, tức là một người dân sẽ sở hữu hơn 1 con chip ARM trong tay.
2009 - ARM ra mắt Cortex-M0
Khi ARM ra mắt Cortex-M0, vi xử lý 32-bit nhỏ nhất và dùng điện ít nhất dành cho các thiết bị nhúng, nó đã nhanh chóng được 15 công ty khác đăng kí giấy phép sử dụng chỉ trong vòng 9 tháng. Đây cũng là điều kiện quan trọng để các công ty chip bắt đầu từ bỏ công nghệ chip nhúng 8-bit vốn đã quá lạc hậu, từ đó ........ một thứ mạnh mẽ hơn, nhỏ hơn, xài ít điện hơn. Cortex-M0 cũng là nhân xử lý được đăng kí quyền sử dụng với tốc độ nhanh nhất trong lịch sử công ty tính đến năm 2009.
2011 - ARMv8 và big.LITTLE
ARMv8 là nỗ lực đầu tiên của ARM trong việc ra mắt một vi kiến trúc 64-bit, chứ trước đó các thiết kế của công ty đều chỉ dừng lại ở mức 32-bit. ARMv8 hiện đang xài cho hầu hết các smartphone cao cấp trên thị trường. Ngay cả những con chip tùy biến Apple A-Series hay Qualcomm Snapdragon 820 cũng phải dựa trên ARMv8. ARMv8 đã mở ra thời kì mà hệ điều hành và phần mềm di động cũng được viết tối ưu cho 64-bit, và tất nhiên là RAM cho điện thoại, tablet cũng được tăng lên mức trên 3GB (do vi xử lý 32-bit không nhận đủ hết RAM trên 3,2GB).
big.LITTLE cũng là một dấu mốc quan trọng vì nó cho phép nhiều nhân xử lý có thể chạy cùng nhau mặc dù các nhân này khác nhau. Ví dụ, một SoC có thể có 2 chip Cortex-A72 và 2 chip Cortex-A53. Chip A72 có sức mạnh lớn hơn nhưng lại xài điện nhiều hơn nên chỉ dành để xử lý những tác vụ nặng, còn A53 thì yếu hơn nhưng tiêu thụ ít điện hơn nên dành cho các thứ nhẹ nhàng. big.LITTLE giúp việc chuyển qua lại giữa hai cụm nhân này trở nên mượt mà hơn, không làm ảnh hưởng đến trải nghiệm của người dùng.
Ban đầu, big.LITTLE chỉ cho 1 cụm nhân kích lên cùng lúc, lúc đó cụm kia phải tạm dừng hoạt động. Sau nhiều lần nâng cấp, big.LITTLE cuối cùng cũng cho phép tất cả các nhân có thể được kích hoạt cùng lúc, hoặc kích hoạt một số nhân ở cụm này với một số ở cụm kia. Điều này càng làm khả năng cân bằng giữa hiệu năng - pin của chip big.LITTLE tốt hơn.
2014 - ARM là công ty đứng thứ 5 trong bảng xếp hạng sáng tạo của Forbes
Danh hiệu này được Forbes trao tặng vì ARM đã ra mắt ARMv8-A, một nền tảng dành riêng cho các vi xử lý 64-bit chạy trong máy chủ và chủ yếu nhắm đến thị trường doanh nghiệp. Nền tảng này sẽ mở ra một kỉ nguyên mới khi nào CPU trong server có thể đạt hiệu quả tiêu thụ điện tốt hơn, từ đó giảm mạnh chi phí vận hành cho các datacenter và giảm giá bán dịch vụ cho khách hàng của họ. ARM cũng triển khai một bộ phận mới chuyên về Internet of Things để giúp thúc đẩy sự phát triển của các thiết bị thông minh trên khắp toàn cầu.
Để chúc mừng 25 năm ngày công ty thành lập, ARM đã làm ra một số đoạn file ngắn nói về lịch sử và công nghệ của công ty. Bạn có thể xem nó trên YouTube.
Tham khảo: ARM
