معماری ARM، به کارایی پردازشی بالا و مصرف توان پایین

[Hamed 9239]

معماری ARM و پردازنده‌های مبتنی بر آن، به کارایی پردازشی بالا و مصرف توان پایین مشهور هستند؛ دو پارامتری که برای ابزارهای همراه امروزی بسیار حیاتی‌اند. ابزارهایی که باید همیشه آنلاین باشند، در دسترس باشند و به دنیا متصل.

به گزارش پایگاه خبری فناوری اطلاعات برسام و به نقل از ماهنامه شبکه، در میان تراشه‌سازان و ارائه‌دهندگان پردازنده‌ها ARM تنها نیست، اما آنچه ARM را متمایز ساخته به ذات دوره‌ای که در آن زندگی می‌کنیم مرتبط است‌؛ دوره‌ای که در آن ابزارهای همراه اعم از تبلت و اسمارت‌فون و ابزارهای بازی دستی، از محبوبیت بالایی برخوردارند، دوره‌ای که با گره زدن چندین و چند قابلیت از جمله دسترسی به شبکه‌ها و امکان استفاده از توانایی‌های آنلاین، می‌توان ابزارهایی ارائه داد که همیشه همراه ما باشند.

اگر روزگاری مردم از در اختیار داشتن کامپیوتر رومیزی پر سر و صدا و غول پیکری که انواع و اقسام کابل و ابزار جانبی از آن آویزان بود، خوشحال می‌شدند و راضی بودند، اکنون آن‌ها می‌خواهند چندین برابر قدرت پردازشی و عملکرد آن غول را در جیب خود بگذارند و هر زمان که اراده کردند، غول را از چراغ بیرون آورند.

ARM بازوی توانمندی برای مهار این غول است و به جرأت می‌توان گفت، در کار خود استادانه عمل کرده است. با هر پیشرفت در این عرصه، محبوبیت‌های ابزارهای همراه هم بیشتر می‌شود. این چرخه به ظاهر پایانی ندارد. همین چرخه بی‌پایان هم شرکت‌هایی نظیر اینتل را وادار کرده به «حوزه همراه» به‌طور جدی‌تری نگاه کنند.

این‌که این نگاه جدی ناشی از ترس بوده یا ناشی از کشف یک بازار جدید مهم نیست. مهم این است که بازار رقابت داغ شده و رصد‌کردن آن جذاب‌تر. دنیای موبایل این شماره متمرکز بر ARM است.

ARM اغلب ویژگی‌های حیات در دوره ابزارهای همراه را در اختیار دارد. از طرفی افزایش محبوبیت تبلت‌ها و نیز مشکلات اقتصادی سبب شده تا بنا به آمار و پیش‌بینی‌های صورت گرفته شاهد کاهش میزان ارائه کامپیوترهای شخصی باشیم.

در سه بخش این مطلب، به اینتل نگاهی خواهیم انداخت که پس از یک دوره موفقیت پی‌در‌پی اکنون مجبور شده با ARM رقابت کند و نیز از علاقه ARM به حوزه بازی خواهیم گفت.

اینتل دست و پا می‌زند؟

امروزه، در اختیار داشتن منابع فنی و مالی عظیم، نمی‌تواند تنها عامل برتری شرکت‌هایی نظیر اینتل باشد‌؛ دست‌کم در دوره‌ای که در آن به‌سر می‌بریم‌؛ چنین شرکت‌هایی به راهکارهایی نیاز دارند تا به‌طور اساسی در دنیای مبتنی بر ابزارهای همراه و شبکه حضور داشته باشند و بتوانند به رقابت بپردازند.

اینتل به‌خوبی رشد سریع بازار اسمارت‌فون‌ها و تبلت‌ها و کاهش میزان فروش کامپیوترهای شخصی را احساس کرده و مدتی است به روش‌های مختلف قصد دارد سهمی در این بازار داشته باشد.

ارائه تراشه Medfield از سوی اینتل از جمله این تلاش‌ها است و می‌تواند سنگ محکی باشد در تعیین این‌که آیا این شرکت توانایی حضور در عرصه ابزارهای همراه را خواهد داشت یا خیر؟

عرصه‌ای که در آن معماری پرقدرت ARM حضور پررنگی‌دارد. بنابر اظهار نظرها، در اوایل سال آینده میلادی، نخستین نمونه‌هایاسمارت‌فون‌های مجهز به این تراشه به بازار عرضه خواهند شد.

البته، باید در‌نظر داشت که سازندگان ابزارهای همراه همچنان به اینتل و راهکارهایش در حوزه‌ ابزارهای همراه به دیده تردید می‌نگرند.

اینتل چندین‌بار در راه ورود به این حوزه عقب‌نشینی داشته است. در ماه ژانویه، اینتل بیان کرده بود، اسمارت‌فون‌های مبتنی‌بر Medfield در نیمه دوم امسال ارائه خواهند شد، اما در کامپیوتکس امسال این گفته خود را اصلاح کرد و ارائه این محصولات را به اوایل سال آینده موکول کرد.

لغو تولید یکی از محصولات ال‌جی و یک اتحاد ناموفق با نوکیا به عنوان موانع ارائه یک اسمارت‌فون مبتنی بر این تراشه اعلام شده‌اند. Medfield ترکیبی است از یک پردازنده مرکزی Atom به همراه تعدادی از هسته‌های اختصاصی که عملکردی مشابه شتاب‌دهنده‌های گرافیکی دارند. این تراشه جایگزین Moorestown خواهد شد که اینتل برای اسمارت‌فون‌ها طراحی کرده بود.

جیم مک گرگور (Jim McGregor) از مؤسسه In-Stat معتقد است‌: «‌با این‌که اینتل طرح‌ها و پشتیبانی‌هایی را برای تعدادی از شرکت‌های منتخب ارائه کرده است، اما هنوز روشن نیست که آیا این طراحی‌ها برای رقابت کافی هستند یا خیر.

در‌ این‌باره می‌توان از نوکیا مثال آورد. اینتل برای یک دهه با آن‌ها کار کرد، اما هرگز یک ابزار دستی مبتنی بر اینتل ارائه نداد.» نوکیا سال پیش قصد داشت با همکاری اینتل روی سیستم‌عامل MeeGo کار کند، اما در ماه فوریه این همکاری را به‌منظور دنبال کردن یک راهبرد در زمینه اسمارت فون‌های مبتنی بر سیستم‌عامل ویندوزفون شرکت مایکروسافت کنار گذاشت.

پردازنده‌های ارائه شده توسط اینتل بیشتر با تمرکز بر عملکرد پردازشی بالا طراحی می‌شوند و از این نظر بر پردازنده‌های ARM برتری دارند، اما پردازنده مورد استفاده در یک اسمارت‌فون علاوه‌بر‌این ویژگی باید مصرف توان پایین‌هم داشته و ارزان باشد. از این منظر ARM برتری دارد، زیرا پردازنده‌های ARM به‌طور کلی از نظر مصرف توان بهینه‌تر هستند.

داگ فریدمن (Doug Freedman) تحلیل گر مؤسسه Gleacher and Co می‌گوید‌: «سرانجام زمان آن رسیده که اینتل بپذیرد برای برنده شدن در حوزه ابزارهای فوق همراه، باید به تغییراتی تن دهد.» فریدمن اضافه می‌کند، ARM از یک مزیت عمده بهره‌مند است: این‌که طیف وسیعی از نرم‌افزارهای مورد استفاده در اسمارت‌فون‌ها بر‌اساس سیستم‌عامل‌های مبتنی بر این معماری نوشته شده‌اند.

Medfield با استفاده از روش ۳۲ نانومتری تولید خواهد شد و اینتل قصد دارد تا پایان سال از فرآیند تولید ۲۲ نانومتری استفاده کند. روش‌های تولید چهارده و یازده نانومتری هر یک با فاصله‌ای کمتر از دو سال این روند را ادامه خواهند داد. اینتل معتقد است، بر همین اساس تا سال ۲۰۱۳ این شرکت قادر خواهد بود به تراشه‌ای با مصرف توانی معادل نمونه ARM دست یابد.

با این‌حال، فعالان در صنعت معتقد هستند، اینتل در زمینه استفاده از تراشه‌های خود در اسمارت‌فون‌ها موفق نخواهد‌شد. چندی پیش ریچ تمپلتون (Rich Templeton) مدیر اجرایی ارشد شرکت Texas Instruments بیان کرد، به دلیل سابقه طولانی اینتل در تولید تراشه‌های کامپیوتری با مصرف انرژی بالا، این شرکت برای ساخت تراشه‌هایی که با مصرف توان کمتر از یک وات در شرایط واقعی قابل استفاده باشند، تلاش می‌کند.

TI تراشه‌هایی مبتنی بر ARM و به‌منظور استفاده در اسمارت‌فون‌ها و تبلت‌ها می‌سازد.با همه این‌ها، اینتل در برخی حوزه‌ها به دلیل فناوری تولید بهتری که در اختیار دارد، سهم بازار را از ARM ربوده است‌؛ هرچند برخی معتقدند، این امر می‌تواند موقتی باشد.

ARM در بازی‌های همراه

ابزارهای بازی همراه، طرفداران خاص خود را دارد. شاید چند سال پیش لزومی به استفاده از چنین ابزارهایی احساس نمی‌شد، اما اکنون با فراهم‌آمدن امکان ترکیب این ابزارها با قابلیت‌های شبکه‌های همراه، استفاده از پردازنده‌های کم مصرف، رابط‌های کاربری بهینه‌سازی شده و موارد جذاب فراوان، این ابزارها جای خود را در فهرست خرید مشتریان تثبیت‌کرده‌اند.

معماری ARM همانند بسیاری از بخش‌های حوزه همراه، در این بخش یعنی ابزارهای بازی همراه هم موقعیت مناسبی دارد. پیش از این، ابزارهایی نظیر DS و همچنین ۳DS نینتندو از پردازنده‌های مبتنی بر معماری ARM بهره برده بودند و به تازگی هم سونی تصمیم گرفته، با استفاده از این معماری در نسل جدید ابزارهای بازی دستی خود از مزایای معماری ARM بهره ببرد.

Sony PlayStation Vitaیا به اختصار PS Vita، که پیش از این با اسم رمز NGP شناخته می‌شد، نسل جدید ابزارهای بازی دستی سونی است و از پردازنده چهار هسته‌ای Cortex A9 مبتنی بر ARM استفاده می‌کند.

این ابزار جایگزین PSP سونی خواهد شد و امکانات وای فای و ۳G، قابلیت اتصال به اینترنت را برای این ابزار فراهم خواهد کرد.البته، ARM در حوزه بازی، فقط به ابزارهای همراه چشم ندوخته است.

کنسول‌های بازی هم از تیر‌رس این معماری در امان نمانده‌اند و اکنون از این معماری به‌عنوان یکی از رقبای معماری POWER در حوزه کنسول‌های بازی نام برده می‌شود.

ARM و کنسول‌های بازی

بنابر پیش‌بینی مؤسسه تحقیقاتی Semicast Research، تا چندی دیگر ARM حضور در بازار کنسول‌های بازی را نیز تجربه خواهد کرد و چنین اتفاقی به این معنی است که معماری ARM جایگزینی برای معماری POWER خواهد بود.

در حال حاضر، پردازنده اصلی هر سه کنسول مهم نسل فعلی، یعنی Xbox 360 شرکت مایکروسافت، Wii نینتندو و PlayStation 3 شرکت سونی مبتنی بر معماری POWER هستند، به‌طوری‌که مایکروسافت و نینتندو از تراشه ارائه شده توسط آی‌بی‌ام استفاده می‌کنند و سونی از پردازندهCell . بر‌اساس پیش‌بینی این مؤسسه، مایکروسافت به‌طور فزاینده‌ای روی معماری ARM حتی در زمینه کنسول‌ها تکیه‌خواهد‌کرد.

استفاده از پردازنده‌های مبتنی بر x86 در کنسول‌های بازی در سال ۲۰۰۷ متوقف شد‌؛ یعنی زمانی‌که مایکروسافت تولید نسخه نخست Xbox را متوقف کرد؛ نسخه‌ای که از معماری x86 بهره می‌برد

بنابر نظر Semicast، در هیچ یک از کنسول‌های نسل بعدی از پردازنده‌های مبتنی بر x86 استفاده نخواهد شد و به این ترتیب، تنها رقیب ARM معماری POWER خواهد بود. سؤال اینجا است که آیا ARM می‌تواند انحصار معماری POWER را در حوزه کنسول‌های بازی بشکند یا خیر.

بر‌اساس پیش‌بینی‌ها به‌نظر می‌رسد، سونی همچنان به استفاده از پردازنده‌های Cell در نسل بعدی پلی استیشن ادامه دهد. نینتندو هم پردازنده‌های مبتنی بر POWER را در کنسول Wii استفاده خواهد کرد. از طرفی مایکروسافت، با اعلام پشتیبانی نسخه بعدی ویندوز از معماری ARM این گمانه را ایجاد کرده است که در نسل آینده کنسول Xbox خود از این معماری بهره خواهد برد.

با توجه به تخصص گسترده در حوزه پردازنده‌های گرافیکی و نیز همکاری با مایکروسافت به‌نظر می‌رسد که Nvidia یک کاندیدای بدیهی برای تولید پردازنده نسخه بعدی Xbox باشد.

تصمیم اخیر Nvidia مبنی بر کسب امتیاز استفاده از معماری ARM و معرفی Denver که بر‌اساس آن پردازنده‌های مبتنی بر ARM و پردازنده‌های‌گرافیکی Nvidia در کنار یکدیگر و در قالب یک تراشه جای می‌گیرند، می‌تواند نشانگر راهبرد این شرکت برای حضور در حوزه کنسول‌های بازی باشد.

www.barsam.ir