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起底ARM 一场看似和移动设备无关的变革

2015-09-17

  处理器" title="ARM处理器" target="_blank">ARM处理器的起源

  一群工程师突发奇想,他们要为商业电脑设计一款处理器,于是成立了一家公司,这家公司怎样把这疯狂的想法变成现实而如今在全球95%的移动设备上都使用呢?

  起底ARM:看似一场和移动设备无关的变革

  ARM构架设计之初,项目极其保密,只经过Acorn电脑集团几个专家之手。正因为如此保密,因此Olivetti公司把自己的业务从打字机转移到电脑的时候,所有人都不知道芯片设计和其团队的存在,直到Acorn成为最后一个股东为止。

  Acorn有一个处理器,这与其它任何时期都不同,但是远非全部。他们为机器编程建立了一套精简指令集,大多数用户都看不到,软件开发工具使用它,并且用户处理器核的概念是独立的。

  挑战主流

  由于这一突破,有人认为Acorn会席卷全世界。然而,指导1980年代中期,这一芯片还没有准备好要替代主流芯片。

  那时候,英特尔正凭借抓住了个人的电脑的机遇建立自己的帝国。半导体从硅谷兴起,在大而且昂贵的建筑中--不是从英国剑桥的谷仓中,这边是纷杂的,巨大的,昂贵的,火热的。在摩尔定律的驱动下,最快的抢在城市中,优先级最高。

  当时最流行的软件是Redmond和Washington,任何与微软不兼容的软件无法长期生存。个人电脑企业找到了走向繁荣的方法,那就是与PC兼容,这几乎是人们最关心的,也是必问的。如果一颗处理器不能运行MS-DOS, Lotus 1-2-3,Word Perfect和Turbo Pascal,那它有什么好的?

  直到现在这些系统都离开了,苹果在成功发布Apple II以后甚至濒临破产。正式归来,他们最近的创新是Macintosh,建立在摩托罗拉的处理器和图形用户界面上(GUI),从此鼠标被百万用户所知。它最大的不同在于将宽排的功能键和无休止组合的ALT,CRTL和SHIFT代码放到了一边。

  巧合的是,苹果和摩托罗拉这两家公司子在1990年独自运行在各自的轨道上,它们为以后ARM从默默无闻和Acron有限的容量上升起来铺平了道路。

  交替计算的研究已经在苹果中运行了一段时间,从乔布斯1.0到John Sculley发生了领导性改变。打破从桌面电脑到手持设备,被称为个人数字助理。苹果的第一台掌上电脑是牛顿,一路上,他们为了ARM核向Acorn伸出橄榄枝。

  与此同时,摩托罗拉率先推出高精度模拟蜂窝电话。当手机从模拟向数字变革时,一个关键的因素是缩小尺寸和减少材料清单,变成数字处理器。或许是命运的安排,在寻求多元化发展而并非与客户竞争能力时,摩托罗拉没有利用自己的半导体器件。反之,当数字手持设备革命成型的时候,他们像爱立信、诺基亚一样,采用了最流行的德州仪器的DSP芯片。

  更多酷炫的想法

  苹果和摩托罗拉的发展路径似乎完全独立,但是他们在数字移动设备时代相遇了。微处理器体积大,耗电,并且太慢。多任务操作系统,无线通信栈和手写识别,一度被认为是手持设备的杀手级应用,大多数CPU架构的命脉被钳制在此。

  这时候迫切需要开发一款更优化但是更快的处理器核,并且能够更好地集成低功耗DSP,用以控制无线信号。

  随着复杂指令集或者CISC,为了提高性能的任何改变都是矫正指令,或者打破软件。摩托罗拉很享受早期因为缩小尺寸而在PDA中的成功,MC68328赢得了设计,如最初的掌上电脑。英特尔和它的X86兼容生态系统使得它在IBM,Motion和诺基亚中取得了胜利。CISC处理器发现替代品以后自己倍感流离失所。

  乔布斯的回归重新定义了后PC时代,苹果从ARM构架中看到了更大的潜力。Acorn的研发团队和他们的实验室合作伙伴VLSI Technology仍然奋斗,苹果在1990年帮助他们建立一家合资公司--Advanced RISC Machines, Ltd.一个新的品牌诞生了,带来了改变,带来了重塑,成为移动设备的领导者。

  如果ARM是另外一家公司,它为了嵌入式处理器核有一个很酷的想法,那么这里不会有跟多的故事--其它人已经想过很多次。涵盖ARM从它的最初开始秘密决定研发开始,到Acorn内部创始人,到如今已经有超过500亿处理器核在运算,这还不是全部。

  一旦Acorn和苹果的团队联合起来,分享他们早期的并行经验,移动设备和ARM之间的联合结构形成。几乎无懈可击,尽管竞争对手大规模投资,主要是因为它的基础不仅仅是一个半导体公司,还涉及设计,销售和客户等环节。

  从移动和ARM的整个生态链来看,在许多方面比个人电脑社区更强大更多样化。它涉及整个供应链,从EDA公司,制造公司,半导体公司,软件公司,移动设备制造商,运营商,应用开发商和制造商。

  我们不仅着眼于处理器和手机,以及平板和其它设备,但是移动业务随着ARM技术的每一代产品而变化。我们从一些公司中可以看出,如苹果、谷歌、高通、三星。一段数十亿处理器的旅程始于足下。我们回到ARM,表面上与手机无关,但任何事情都与创造一个更好的处理器核密不可分。


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