50 میلیارد تراشه‌ی آرم در چه کاربردهایی استفاده شده‌اند؟

چند هفته پیش کمپانی ARM جشنی به مناسبت تولید بیش از 10 میلیارد تراشه‌ی مبتنی بر آرم توسط سازندگان مختلف و شرکایش، آن هم تنها در سال 2013، ترتیب داده بود. همان‌طور که پیش‌تر در زومیت خواندید، کمپانی انگلستانی آرم تراشه نمی‌سازد؛ طراحی کرده و لایسنس استفاده از طرح‌های خود را به دیگر کمپانی‌های بزرگ می‌فروشد. انواع لایسنس با انواع هزینه‌ها قابل تهیه‌کردن است و از این راه درآمد کسب می‌کند. بنابراین با این تعداد تراشه‌ی تولید شده، درآمد زیادی نصیب آرم شده و طبیعی است که خوشحال است و جشن می‌گیرد.

رکورد دیگری که اخیراً شکسته شده، رسیدن به 50 میلیارد تراشه است. البته توجه داشته باشید که هر تراشه ممکن است چندین هسته داشته باشد و تنها یک مورد محسوب می‌شود. بنابراین در نگاه اول با خود می‌گویید که آیا این همه گوشی و تبلت با پردازنده‌های مبتنی بر آرم فروش رفته است؟

پاسخ این است که تراشه‌های مبتنی بر آرم تنوع زیادی دارند و در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. تنها بخشی از تراشه‌ها مثل محصولات کوآلکام، اپل، انویدیا و سامسونگ و میدیاتک هستند و در وسایل همراه امروزی به کار می‌روند.

در ادامه با بررسی گراف‌های آماری، پاسخ این سؤال را می‌دهیم که چطور 50 میلیارد تراشه به فروش رسیده و کاربردهای مختلف آن چه بوده است.

در نمودار زیر مشخص است که بیشترین کاربرد تراشه‌ها در وسایل همراه بوده و بعد از آن، کاربردهای داخلی بیشترین سهم را داشته است.

همان‌طور که قبلاً گفتیم، تراشه‌های آرم در کنترلر SSDها و هارد درایوها و حتی مودم‌ها به کار می‌رود. حتی مودمی که در کنار پردازنده‌ی اصلی یک وسیله‌ی همراه قرار دارد هم معمولاً مبتنی بر طرح‌های آرم است. اینتل بزرگ هم با توجه به نداشتن یک پردازنده‌ی فوق‌العاده ارزان و کم‌مصرف، دست به کار شده و پروژه‌ی Quark را کلید زده تا اگر سازنده‌ای برای کاربردهای داخلی به چنین محصولی نیاز داشت، تنها به استفاده از تراشه‌های مبتنی بر آرم روی نیاورد.

اما بخش تجاری یا enterprise بسته به تعریف ممکن است متفاوت باشد. تعریف ما از کاربردهای تجاری در درجه‌ی اول، تراشه‌های پردازنده‌ی اصلی برای سرورهاست. اما در مورد تراشه‌های آرم منظور از کاربردهای تجاری، استفاده در تجهیزات سرور و شبکه مثل روتر و مودم‌های بی‌سیم هم هست. کمپانی آرم در این مورد به درآمدهای بیشتر در سال‌های آتی امید بسته؛ مخصوصاً که قرار است طرح‌های مبتنی بر معماری مجموعه دستورات ARMv8 که مخصوص تراشه‌های 64 بیتی است، در سال‌های آینده به مرحله‌ی تولید انبوه برسد.

در نهایت کوچک‌ترین بخش نمودار فوق که معادل 3 میلیارد تراشه است، کاربرد در وسایل خانگی است. در محصولاتی مثل تلویزیون‌ها و ستاپ باکس‌ها و ابزارهای پوشیدنی هم از تراشه‌های آرم استفاده می‌شود؛ ولیکن تاکنون این کاربرد چندان زیاد نبوده و البته در سال‌های آتی روند صعودی خود را طی خواهد کرد.

توجه داشته باشید که 37.5 میلیارد از 50 میلیارد تراشه‌ی مبتنی بر آرم در سال‌های 2009 تا 2013 به فروش رفته که علت اصلی آن رشد بازار گوشی و تبلت است.

با توجه به نمودار زیر، چهار کاربرد اصلی تراشه‌ها مشخص شده است:

در هر کاربردی یکی از انواع هسته‌ها و معماری‌ها، بیشتر کاربرد دارد. به عنوان مثال در مورد تراشه‌های ویژه‌ی گوشی و تبلت، هسته‌های مبتنی بر معماری مجموعه دستورات ARM7 بسیار پرکاربرد بوده و ARM9 در جایگاه بعدی قرار می‌گیرد. توجه کنید که این دو هسته بیشتر در مودم‌ها به کار رفته‌اند. ARM11 که اساس تراشه‌ی به کار رفته در اولین آیفون بود هم سهم زیادی از تراشه‌های گوشی و تبلت را به خود اختصاص داده و در نهایت رنگ نارنجی یا تراشه‌های خانواده‌ی Cortex A است که در افزایش کارایی گوشی‌ها و تبلت‌ها، نقش حیاتی ایفا کرده است.

دومین کاربرد یعنی کاربردهای داخلی یا embedded بیشتر به هسته‌هایی با توان مصرفی پایین مرتبط است. گرچه خانواده‌ی جدیدتری به نام Cortex M هم رشد خوبی داشته است. Cortex M در کاربردهای تجاری هم مفید واقع شده؛ چرا که توان مصرفی و قدرت پردازشی بهینه‌ای دارد.

در نمودار زیر روند استفاده از انواع هسته‌های آرم را مشاهده می‌کنید:

روند صعودی برخی هسته‌ها مثل ARM7 و ARM9 تا سال 2011 و ARM11 تا سال 2012 ادامه دارد. پس از آن با توجه به پیشرفت گوشی‌ها و تبلت‌ها، به هسته‌های قوی‌تری نیاز بوده و لذا خانواده‌ی Cortex A با رشد فزاینده‌ی خود وارد عرصه می‌شود. Cortex M هم در کاربردهای مربوط به خود پیشرفت اساسی داشته و به نوعی جایگزین ARM7 و ARM9 شده است.

دو نمودار بعدی هم همان نمودار فوق با تمرکز روی سال‌های اخیر هستند:

در سال‌های اخیر، طرح‌های ارائه شده توسط آرم، برای بهینه‌سازی یک تراشه جهت کاربردهای مختلف بوده است. به عنوان مثال یک طرح برای تولید تراشه‌ای با مساحت کم و طرح مشابه با معماری مشابه؛ ولیکن برای تولید تراشه‌ای با کارایی بالاتر ارائه شده است. اما در مجموع روند کلی تمام طرح‌ها به سمت تولید تراشه‌هایی با کارایی بالاتر بوده که علت موفقیت هسته‌های خانواده‌ی Cortex A و Cortex M را روشن می‌سازد.

نکته‌ی دیگر قیمت تراشه‌هاست. آرم اعلام کرده که در سال 2012 تعداد تراشه‌های مبتنی بر معماری آرم نسبت به تراشه‌های x86 اینتل و ای‌ام‌دی، بیشتر بوده است. ولیکن بیشتر تراشه‌هایی که از هسته‌های پردازنده‌ی اصلی Cortex A استفاده می‌کنند، زیر 30 دلار قیمت دارند. بنابراین نمی‌توان گفت که سود آرم از اینتل و دیگر رقبا بیشتر است.

یکی از نقاطی که آرم کمتر روی آن تمرکز دارد، کاربرد تراشه‌های قدرتمند در سرورها به عنوان پردازنده‌ی اصلی است. در این زمینه هسته‌های Cortex A57 معرفی شده‌اند که از نظر قدرت پردازشی برای یک گوشی یا تبلت، بسیار قوی هستند؛ ولیکن به عنوان پردازنده‌ی اصلی در سرورها، ضعیف به نظر می‌رسند. در واقع تراشه‌های 64 بیتی که از A57 استفاده می‌کنند، ابتدا برای استفاده در گوشی‌ها و تبلت‌ها معرفی شده‌اند و سپس با توجه به بازدهی فوق‌العاده‌ای که دارند، جهت استفاده در سرورها انتخاب شده‌اند.

آرم می‌تواند این روند را تغییر دهد؛ تراشه‌ای با مساحت بالا و کارایی فوق‌العاده و در عین حال بهینه از نظر توان مصرفی، معرفی کرده و سپس آن را برای لپ‌تاپ‌ها و پی‌سی‌ها هم بهینه کرده و عرضه کند. در این صورت یک فضای سوددهی دیگر برای این کمپانی موفق ایجاد می‌شود.

جالب است که در شایعات از تصمیم اپل برای استفاده از تراشه‌های طراحی شده توسط خود در مک‌بوک‌ها شنیده‌ایم و تراشه‌های اپل هم بر اساس طرح‌های آرم شکل گرفته‌اند و مؤید همین طرح کلی برای معرفی تراشه‌های قدرتمندتر است.

شما در مورد آرم و آینده‌ی رقابتی که اینتل وارد آن شده چه نظری دارید؟