ARM vs. Atom: Pertempuran untuk perbatasan digital seterusnya

Untuk sekali, Intel tahu bagaimana rasanya menjadi orang terkurang.

Selama 25 tahun terakhir, Intel telah meningkat menjadi pembekal mikropemproses utama untuk pengkomputeran rumah dan perniagaan, memerintahkan monopoli maya di pasaran untuk desktop, komputer riba, dan CPU pelayan. Malah Apple telah menyertai koir.

Tetapi Ketua Pegawai Eksekutif Paul Otellini tidak puas berhenti di situ. Dia membayangkan dunia di mana cip Intel memberi kuasa kepada setiap peranti, dari pelayan terhebat hingga perkakas media yang paling rendah hati - "kontinum pengkomputeran" yang merangkumi banyak peringkat kekuatan pemproses, semuanya disatukan oleh seni bina x86 Intel.

[Linux, Android, Atom, dan ARM - revolusi netbook yang akan datang dapat menghasilkan ceruk baru dalam pengkomputeran | Sementara itu peningkatan prestasi yang besar dalam tinjauan Pusat Ujian membuktikan Nehalem Intel memiliki quad-core]

Kunci visi ini adalah Atom, entri terbaru dalam barisan pemproses Intel. Ringkas dan sangat jimat tenaga, Atom sudah menjadi CPU terkemuka untuk komputer netbook. Dengan versi cip voltan ultra rendah terbarunya, Intel bersedia untuk membawa x86 lebih jauh ke bawah rangkaian Otellini, jauh dari PC dan memasuki dunia telefon bimbit, pemain media, TV pintar, dan peranti elektronik digital yang lain.

Ia tidak akan mudah. Intel mungkin menjadi raja utama PC dan CPU pelayan, tetapi dalam dunia peranti mudah alih, judul itu diberikan kepada saingan yang tidak mungkin: sebuah syarikat kecil, sederhana bernama ARM Holdings, yang berpusat di Cambridge, England.

Sebilangan besar pengguna tidak pernah mendengar mengenai ARM. Anda tidak akan melihat kempen iklan ARM di majalah atau di TV. Tidak ada pelekat yang menyatakan "ARM Inside!" Syarikat ini mempekerjakan kurang dari 1.800 orang, dan pada $ 3 bilion, permodalan pasarannya hanyalah sebahagian kecil daripada Intel. Tetapi jangan salah - ARM dan Intel sedang dalam proses perlanggaran. Apa yang berlaku seterusnya dapat menentukan bentuk industri komputer selama bertahun-tahun yang akan datang.

Perbatasan digital seterusnya

Pertimbangkan: Intel menjual cip x86 ke-1 pada tahun 2003. Saingan terdekatnya, AMD, memecahkan angka 500 juta pada tahun ini. ARM, sebaliknya, menjangka menghantar 2.8 bilion pemproses pada tahun 2009 sahaja - atau sekitar 90 cip sesaat. Itu sebagai tambahan kepada lebih daripada 10 bilion pemproses ARM yang telah menggerakkan peranti hari ini.

Ambil mana-mana telefon bimbit dan kemungkinan 95 persennya mengandungi sekurang-kurangnya satu pemproses ARM. Sekiranya telefon bimbit dihasilkan dalam lima tahun kebelakangan, buat 100 peratus; yang sesuai untuk telefon bimbit standard dan juga telefon pintar.

Perkara yang sama berlaku untuk pemain media mudah alih. Sama ada label mengatakan Archos, iRiver, atau Sony, di dalamnya adalah ARM.

Anda juga akan menemui cip ARM dalam penghala tanpa wayar dari D-Link, Linksys, dan Netgear; pencetak dari HP, Konica Minolta, dan Lexmark; kalkulator grafik dari HP dan TI; Peranti GPS dari Blaupunkt, Garmin, dan TomTom; dan banyak lagi peranti lain. Malah sistem maklumat penerbangan di SpaceShipOne Burt Rutan dikuasakan oleh ARM.

Setiap aplikasi ini merupakan peluang yang berpotensi untuk Intel, tetapi sehingga baru-baru ini cip x86 secara amnya dianggap terlalu haus kuasa - dan terlalu mahal - untuk digunakan dalam aplikasi tertanam. Atom mengubahnya, tetapi Intel masih perlu meyakinkan pengeluar peranti bahawa ia boleh menjadi rakan baik seperti ekosistem berasaskan ARM yang ada.

ARM: Tetikus yang mengaum

Intel naik ke puncak industri komputer dengan cara kuno: memerangi gigi dan kuku. Ia menjaga reka bentuk pemprosesnya dengan cemburu. Walaupun Intel melesenkan teknologinya kepada syarikat lain - seperti AMD - ia masih bersaing secara langsung dengan pemegang lesen tersebut untuk pasaran yang sama.

ARM, sebaliknya, adalah mengenai perkongsian. Ia tidak memiliki kilang fabrikasi dan tidak menjual kerepek di bawah sepanduknya sendiri. Sebaliknya, ia melesenkan reka bentuk teras CPUnya kepada lebih daripada 200 syarikat semikonduktor di seluruh dunia. Pemegang lesen Amerika yang terkemuka termasuk Freescale, Marvell, Qualcomm, dan Texas Instruments.

Setiap pemegang lesen bebas membungkus teknologi ARM dengan modifikasi tersendiri dan memasarkan cip yang dihasilkan di bawah jenama sendiri. Sebagai contoh, CPU yang menyokong iPhone 3G S dijual sebagai Samsung S5PC100, tetapi di dalamnya terdapat teras 600MHz ARM Cortex A8 yang digabungkan dengan unit pemprosesan grafik, isyarat, dan multimedia milik Samsung.

Itulah sebabnya terdapat banyak jenis pemproses ARM dalam pelbagai jenis peranti. ARM bukan hanya satu CPU; sebaliknya, ini adalah keseluruhan ekosistem, yang terdiri daripada bukan hanya pemproses tetapi juga alat pengembangan dan teknologi penghubung lain, yang memungkinkan banyak pengeluar yang bersaing membawa pelbagai produk untuk melayani pelbagai ceruk pasar, semuanya berdasarkan seni bina ARM.

Secara khusus, fleksibiliti ini menjadikan ARM platform yang ideal untuk membina produk yang kompleks dan padat pada produk cip (SoC), yang biasanya menggabungkan teras pemproses dengan memori, litar pemprosesan isyarat, pemasa, dan antara muka luaran seperti USB dan FireWire, antara komponen lain .

Intel memasuki usia Atom

Intel menjual bahagian XScale kepada Marvell pada tahun 2006, namun, dalam tempoh penyusunan semula umum. Pada masa itu, jurucakap syarikat menggambarkan bahagian itu sebagai "unit perniagaan yang tidak berprestasi" dan menyatakan bahawa pasaran genggam yang dilayan oleh XScale "tidak sesuai untuk [Intel]."

Kurang dari dua tahun kemudian, Intel melancarkan cip yang akan menjadi Atom.

Atom adalah gaya baru seni bina x86. Bekerjasama dengan vendor netbook terkemuka Asus, Intel merancang cip dari bawah untuk menawarkan prestasi yang baik pada voltan yang sangat rendah.

Reka bentuk Atom yang paling awal masih terlalu haus tenaga untuk peranti ultraportable seperti telefon pintar, tetapi ia bermula di pasaran netbook seperti roket. Hari ini, cip Atom lebih banyak menggunakan netbook daripada CPU lain. Iterasi baru dari baris Atom yang berpusat pada netbook Intel telah meningkatkan kelajuan dan menambah ciri, dengan model terbaru yang menawarkan dual core.

Tetapi Intel tidak berpuas hati untuk membatasi Atom ke komputer riba kelas bawah. Walaupun pasaran netbook telah meningkat, Intel telah berusaha untuk menyempurnakan Atom agar sesuai dengan ceruk baru, yang lebih jauh dari kontinum Otellini yang dicadangkan. Menurut laporan, projek terbaru, hush-hush Intel, dengan kod bernama Medfield, bertujuan untuk menghasilkan versi Atom yang sangat kecil dan beroperasi pada voltan rendah sehingga dapat digunakan dalam pelbagai peranti elektronik pengguna.

Bukan itu sahaja. Di mana secara historis Intel telah menghasilkan dan menjual CPUnya sebagai bahagian luar rak, dengan Atom ia mencuba sesuatu yang baru. Pada bulan Mac, ia menandatangani perjanjian dengan Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. yang akan membolehkan TSMC dan para pelanggannya membina produk SoC khusus berdasarkan teras Atom. Dengan kata lain, Intel meminjam halaman terus dari buku panduan ARM.

Soalan keserasian

Walaupun ARM telah mendapat penerimaan hampir universal di pasaran sistem terbenam dan menyokong ekosistem pemaju yang berkembang pesat, ini bukan tanpa kesalahan. Pengaturcara yang terbiasa dengan pengembangan perisian PC yang lebih tradisional perlu mempelajari helah baru untuk menjadi produktif dalam persekitaran ARM.

Ini sebahagiannya disebabkan oleh sejarah novel ARM. Reka bentuk pemproses berasaskan RISC yang unik, ARM berkembang dari industri komputer Inggeris yang unik pada tahun 1980-an. Ia ringkas dan efisien terutamanya kerana - penyokong Britain tidak mempunyai akses ke jenis modal yang mendorong Intel ke puncak Silicon Valley. Tetapi ketika menjadi jelas bahawa x86 akan menguasai pasar PC di United Kingdom seperti di Amerika, reka bentuk yang efisien ARM dengan cepat menjadikannya tempat yang disukai oleh pengeluar peranti digital.

Atom, sebaliknya, adalah CPU x86 berdarah penuh. Ia lebih kecil dan menggunakan lebih sedikit kuasa daripada cip PC arus perdana Intel, tetapi menyokong set arahan x86 penuh dan model pengaturcaraannya yang menyertainya. Seperti mana yang dapat dibuktikan oleh pemilik netbook, CPU Atom dapat melaksanakan sebarang binari yang akan dijalankan pada Core 2 Duo tanpa pengubahsuaian, walaupun lebih perlahan.

Intel menyatakan bahawa keserasian ini akan menarik minat pemaju yang melakukan peralihan dari persekitaran PC ke peranti mudah alih. Ini bermaksud mereka akan dapat menggunakan kompilator, alat, dan perpustakaan kod yang sama untuk membangun perisian untuk peranti mudah alih berkuasa Atom seperti yang mereka lakukan untuk PC.

Itu belum tentu ARM kekurangan perisian. Katalog sistem operasi dan aplikasi yang tersedia untuk platform telah berkembang selama beberapa dekad, dan merangkumi beberapa distribusi Linux yang lengkap. OS Android Google berjalan pada ARM, dan begitu juga Chrome OS ketika dihantar. Malah beberapa vendor perisian komersial menyokongnya; sebagai contoh, Adobe baru-baru ini mengumumkan akan menghantar versi Flash Player 10.1 untuk ARM dan Intel secara serentak.

Satu perkara yang tidak dimiliki ARM adalah Windows. Walaupun pelbagai versi Windows CE akan berjalan pada peranti ARM, Microsoft mengatakan ia tidak mempunyai rancangan untuk memindahkan artikel yang asli. Dan walaupun OS itu sendiri melakukan boot, ia tidak akan banyak digunakan melainkan vendor aplikasi utama juga menggunakan perisian mereka.

Diakui, Windows terlalu banyak untuk banyak aplikasi yang disematkan. Tetapi ketidakmampuan untuk menjalankan OS utama Microsoft cukup untuk membantutkan rancangan ARM untuk bersaing di pasaran netbook yang paling rendah.

Intel: Seorang bayi di hutan?

Tidak lama dahulu, Terbalikmajalah memuji syarikat yang disebut Transmeta sebagai "syarikat terpenting di Silicon Valley." Produknya terdengar sangat mirip dengan Atom. CPU Transmeta menggunakan teknologi canggih dan proprietari untuk melaksanakan instruksi x86 dengan cara yang menggunakan tenaga yang jauh lebih sedikit daripada cip desktop dan komputer riba Intel tradisional.

Walau bagaimanapun, ketika cip Transmeta pertama mula muncul di komputer riba pengguna, ia sangat mengecewakan. Laptop bertenaga Transmeta tidak jauh lebih kecil atau lebih ringan daripada yang standard, tetapi prestasinya kelihatan lebih buruk.

Kategori netbook tidak ada pada masa itu, dan teknologi bateri kurang maju berbanding sekarang. Bagi masyarakat membeli yang terobsesi dengan gigahertz, minit yang ditambahkan oleh teknologi Transmeta pada jangka hayat bateri mereka tidak semestinya mengorbankan prestasi.

Keadaannya serupa sekarang, hanya sekarang pengguna menuntut penjimatan kelajuan dan kuasa. Siapa yang peduli jika cip menggunakan seni bina x86, asalkan mempunyai cukup jus untuk menyahkod video definisi tinggi dan tidak akan menghabiskan bateri sebelum filem berakhir?

Prestasi Atom bagus, tetapi Intel masih belum menunjukkan model dengan ciri-ciri kuasa yang setanding dengan model cip ARM generasi sekarang.

Sementara itu, ARM baru-baru ini memperlihatkan versi pemproses Cortex A9 yang berjalan pada 2GHz, membuktikan bahawa cip ARM dapat skala untuk menangani aplikasi berprestasi tinggi. Dan produk ARM yang akan datang menjanjikan untuk menggunakan satu pertiga tenaga sebanyak penawaran semasa.

Memandangkan jumlah seperti itu, ceramah Intel mengenai seni bina x86 sejagat akhirnya jatuh ke telinga pekak - terutamanya kerana tidak ada kekurangan pengaturcara ARM di pasaran tertanam.

Biarkan kerepek jatuh di mana mungkin

Tetapi poket dalam tidak akan menjadi masalah sekiranya Intel tidak dapat menjadikan perniagaan Atomnya menguntungkan dalam jangka masa panjang. Walaupun ARM telah membuat kediamannya di pasar tertanam selama bertahun-tahun, Intel telah terbiasa dengan perniagaan dengan margin yang lebih tinggi. Intel mungkin merasa tidak berani untuk pertempuran yang akan datang.

Menurut sumber, setiap CPU Atom dijual sekitar sepersepuluh dari harga salah satu cip Intel Penryn untuk komputer riba standard. Oleh kerana ARM menjadikan cipnya lebih pantas dan serba boleh, Intel akan ditekan untuk mengikutinya dengan Atom. Tetapi semakin kuat Atom, semakin banyak penjualan Atom akan mensasarkan penjualan cip tradisional margin tinggi Intel - menyebabkan beberapa penganalisis tertanya-tanya adakah ini benar-benar pasaran di mana syarikat dengan model perniagaan Intel boleh berjaya.

Tetapi kemudian, bukan seolah-olah Intel mempunyai pilihan. Kenaikan netbook, penurunan PC desktop, pergerakan IT hijau, dan ledakan telefon pintar semuanya menunjukkan perubahan laut dalam pengkomputeran. Intel dapat menerima perubahan ini, tetapi tidak dapat menghentikannya.

Bagi ARM dan banyak rakannya, dunia masa depan Intel mesti kelihatan seperti tempat yang sangat biasa.