هولدینگ آرم (Arm Holdings) شرکت بریتانیایی با بازار بین‌المللی در صنعت نیمه‌هادی و نرم‌افزار است. این شرکت که زیرمجموعه‌ی هولدینگ سرمایه‌گذاری سافت‌بانک و برنامه‌ی سرمایه‌گذاری جهانی Vision Fund محسوب می‌شود، مدیریت مرکزی فعالیت‌های جهانی را در کمبریج‌شر بریتانیا و مدیریت فعالیت‌های آمریکایی خود را در سن خوزه کالیفرنیا انجام می‌دهد.

کسب‌وکار اصلی آرم، طراحی معماری پردازنده‌ ‌آرم (ARM) است، اما این شرکت در حوزه‌ی راهکارهای نرم‌افزاری هم حضوری جدی دارد. از برندهای نرم‌افزاری که در آرم توسعه می‌یابند می‌توان به DS-5 و RealView و Keil اشاره کرد. توسعه‌ی زیرساخت‌های تولیدی SoC نیز از فعالیت‌های جدی شرکت آرم محسوب می‌شود. آرم خود تولیدکننده‌ی پردازنده نیست، اما به‌عنوان فرمان‌روای بازار پردازنده‌ی موبایل، تبلت، تلویزیون‌های هوشمند و تجهیزات مرتبط با اینترنت اشیاء شناخته می‌شود. تاکنون بیش از 160 میلیارد پردازنده براساس معماری آرم تولید شده است که بیش از هر شرکت دیگر فعال در صنعت به شما می‌رود. آرم یکی از مشهورترین شرکت‌های فعال در قلب توسعه‌ی فناوری بریتانیا، کمبریج به‌شمار می‌آید.

کمپ آرم در کمبریج

همان‌طور که گفته شد، آرم پردازنده تولید نمی‌کند، اما درآمد شرکت ازطریق طراحی و فروش مجوز طراحی براساس معماری اختصاصی به دست می‌آید. پردازنده‌های مبتنی بر معماری آرم یا معماری شرکت‌های دارای مجوز آرم، در انواع دستگاه‌های پردازشی دیده می‌شوند. از میان آن‌ها می‌توان به کوچک‌ترین کامپیوتر جهان، گوشی‌های هوشمند، لپ‌تاپ‌ها و حتی ابرکامپیوترها اشاره کرد. تعدادی از ابرکامپیوترهای فهرست TOP500 از پردازنده‌های مبتنی بر آرم بهره می‌برند و ابرکامپیوتر مشهور با بیشتری صرفه‌جویی انرژی هم در میان آن‌ها قرار دارد. پردازنده‌های مبتنی بر طراحی آرم همچنین در میکروکنترلر سیستم‌‌های امبدد مانند سیستم‌های ایمنی آنی استفاده می‌شوند. از محصولات مشهور مبتنی بر آرم می‌توان به پردازنده‌های گرافیکی سری Mali اشاره کرد که سومین پردازنده‌ی گرافیکی مشهور در دنیای موبایل است.

سهام آرم تا مدت‌ها در بازار بورس لندن و نزدک معامله می‌شد. غول سرمایه‌گذاری ژاپنی، سافت‌بانک، در سال 2016 پیشنهاد تصاحب شرکت بریتانیای را مطرح کرد و سهام‌داران نیز پیشنهاد را پذیرفتند. معامله درنهایت با پرداخت 23/4 میلیارد پوند ثبت شد و اکنون آرم، جزوی از دارایی‌های سافت‌بانک محسوب می‌شود. از رقبای اصلی آرم در طراحی پردازنده می‌توان به غول‌هایی همچون اینتل و AMD و کوالکام اشاره کرد که البته همگی همکاری‌هایی هم با معمار بزرگ دنیای هوشمند دارند.

تاریخچه تأسیس

تقریبا شهروندان 30 سال به بالای بریتانیا، نام شرکت Acron Computers راشنیده‌اند و با کامپیوتر‌های مشهور BBC Micro آشنا هستند. شرکت مذکور، تولیدکننده‌های کامپیوترهای محبوب بریتانیا بود که از پردازنده‌های 6502 استفاده می‌کردند و برای اولین‌بار در سال 1981 به بازار راه یافتند. شرکت آکرون، تاریخچه‌ی جذاب دارد که البته از حوصله‌ای این مقاله خارج است، اما به‌هرحال باید بدانیم که شرکت بریتانیای در سال‌های اوج‌گیری صنعت کامپیوتر در دهه‌ی 1980، فعالیت‌هایی جدی در بازار بریتانیا داشت.

کامپیوتر Acron Electron

کریستوفر کری و هرمان هاسر، بنیان‌گذارهای شرکت آکرون بودند. کریس کری از پیشگامان صنعت کامپیوتر در بریتانیا بود و سابقه‌ی همکاری با کلیو سینکلر، از کارآفرینان بزرگ کمبریج را داشت. البته او پس از 13 سال همکاری با سینکلر، به‌خاطر اختلاف نظر در تصمیم‌گیری‌های سازمانی، از او جدا شده بود. کری به‌محض جدا شدن از سینکلر با هرمان هاسر، آشنا و همکار شد. هاسر دکترای فیزیک داشت و اهل استرالیا بود. او برای تحصیلا دکترای خود به کمبریج انگلستان آمده بود.

کری و هاسر در همکاری با یکدیگر شرکتی به‌نام CPU Ltd راه‌اندازی کردند که مخفف عبارت Cambridge Processing Unit بود. شرکت آن‌ها محصولاتی همچون ریزپردازنده‌ی کنترلر تولید می‌کرد که در دستگاه‌های مخصوص شرط‌بندی استفاده شده و مانع از سوءاستفاده‌ی هکرها و دزدی جوایز می‌شد. دو همکار پس از مدتی شرکت آکرون را راه‌اندازی کردند تا در حوزه‌ای دیگر و مجزا از شرکت CPU فعالیت کنند. نام‌گذاری آکرون (به‌معنای بلوط) به‌نوعی با هدف مقابله با اپل بود.

کامپیوتر BBC Micro

شرکت آکرون با عقد قرارداد برای تولید کامپیوترهای BBC Mirco، درآمد بسیار عالی کسب کرد. کامپیوترهای مذکور، بخشی از یک برنامه‌ی دولتی بودند که تصمیم داشت تا در هر کلاس درس در بریتانیا، یک کامپیوتر نصب کند. سوفی ویلسون و استیو فربر از دانشجویان بااستعداد کمبریج، برای طراحی پردازنده‌ی کامپیوتر مورد نظر، با آکرون همکاری کردند. آن‌ها پردازنده‌ی اختصاصی 32 بیتی آکرون را برای کامپیوترهای میکرو طراحی کردند. مأموریت اصلی طراحی آن پردزنده، استفاده از حداقل منابع برای انجام وظایف پردازشی بود.

سوفی طراحی مجموعه‌ی دستورالعمل را برای پردازنده‌ی اختصاصی شرکت آکرون موسوم به Arm1 برعهده داشت و استیو هم طراحی تراشه را انجام داد. درنهایت، اولین طراحی آرم با نوشتن 808 خط کد بیسیک انجام شد. طراحی پردازنده‌ی مذکور، براساس دستورالعمل RISC بود که در مقاله‌ی مرتبط روبه‌رو به تفصیل آن را شرح داده‌ایم. درنهایت توسعه‌ی ماشین موسوم به Acron RISC Machine در سال 1983 شروع شد و اولین تراشه‌ در سال 1985 به دست مهندسان آکرون رسید. اولین کامپیوتری که از معماری جدید بهره می‌برد، Acron Archimedes بود که در سال 1987 به بازار عرضه شد.

شرکت آرم تأسیس می‌شود

برند آرم در دهه‌ی 1980 بیشتر به‌عنوان مخففی برای عبارت‌های Advacnced RISK Machines یا Acron RISC Machines شناخته می‌شد. البته مورخان دنیای فناوری اعتقاد دارند چنین مخفف‌سازی‌هایی هیچ سند تاریخی ندارد. به بیان دیگر برخی از آن‌ها می‌گویند عبارت کنونی ARM هیچ معنای خاصی را نشان نمی‌دهد و شاید تنها به‌خاطر کوتاه و آسان بودن تلفظ، توسط شرکت آکرون انتخاب شده است. به‌هرحال فعالیت رسمی شرکت از سال 1990 و تحت عنوان Advanced RISK Machines شروع شد. شرکت اولیه، با همکاری سه شرکت آکرون، اپل  و VLSI Technology راه‌اندازی شده بود.

اولین دفتر تحقیقاتی آرم

دلیل حضور اپل در میان شرکت‌های مؤسس آرم این بود که کوپرتینویی‌ها تصمیم به استفاده از فناوری آرم داشتند، اما نمی‌خواستند محصولی مبتنی بر مالکیت معنوی آکرون تولید کنند که در آن زمان از رقبای جدی در صنعت کامپیوتر محسوب می‌شد. درنهایت، اپل سرمایه‌گذاری نقدی را برای شرکت جدید انجام داد و VLSI و آکرون با فراهم کردن ابزارها و تیم مهندسی مورد نیاز، پایه‌های شرکت آرم را شکل دادند. اولین دفتر آرم، یک انبار غله در منطقه‌ی کمبریج بود!

رابین ساکسبی یکی از مهندسان موتورولا بود که در زمان فعالیت هاسر در شرکت CPU، تراشه‌های موردنیاز را برای او تأمین می‌کرد. ساکسبی به‌عنوان مدیرعامل آرم در سال 1991 مشغول به کار شد. از اولین محصولات مهم می‌توان به کامپیوتر همراه Apple Newton اشاره کرد که از معماری آرم بهره می‌برد. اپل نیوتن، هیچ‌گاه محصول موفقی در بازار نبود و مشکلات عملکردی بسیار زیادی داشت. به‌خاطر همین مشکلات، شرکت آرم متوجه شد که نمی‌توان با تکیه بر یک محصول و بازار منحصربه‌فرد، موفقیت خود را تضمین کرد. در همان زمان، سر رابین، از مدیران ارشد شرکت، مدل کسب‌وکاری مبتنی بر مالکیت معنوی (IP) را مطرح کرد که در آن سال‌ها آن‌چنان مرسوم نبود.

یکی از انواع کامپیوترهای همراه اپل نیوتن در کنار آیفون

با پیاده‌سازی مدل کسب‌وکار مبتنی بر مالکیت معنوی، مجوز طراحی پردازنده براساس معماری آرم به تعدادی از شرکت‌های تولیدکننده‌ی نیمه‌هادی فروخته شد و همچنین آن‌ها برای تولید تراشه‌های سیلیکونی مبتنی بر معماری آرم، هزینه‌ی اضافه‌ای پرداخت می‌کردند. رویکرد جدید، آرم را به‌نوعی به شریک شرکت‌های تولیدکننده‌ی پردازنده تبدیل کرد. آن‌ها همه‌ی تلاش خود را به‌کار می‌گرفتند تا محصولات شرکا، با سرعت بیشتری به بازار راه پیدا کند، چون برای هر دو طرف، سودمند بود. مدل کسب‌وکاری جدید آرم، یکی از نوآورانه‌ترین مدل‌های موجود در دنیای تجارت بود. درواقع اصول کسب‌وکاری نشانه‌های زیادی از این مدل را آموزش نمی‌دادند، اما درمجموع همه‌ی شرکا با کار کردن روی یک هدف مشخص یعنی تولید و عرضه‌ی محصولات با فناوری‌های پیش‌گام، به پیشرفت کل صنعت کمک می‌کردند.

یکی از مهم‌ترین رخدادهای تاریخی آرم، در همکاری با تگزاس اینسترومنتس (TI) در سال 1993 رخ داد. این همکاری، نقطه‌ی عطفی در تاریخ طراحی آرم بود که اعتبار و موفقیت مدل کسب‌وکاری ویژه‌ی آرم را به‌همراه داشت. قرارداد با TI باعث شد تا آرم، مدل کسب‌وکاری مبتنی بر مجوز خود را بیشتر فرم‌دهی کنند و همچنین محصولاتی با صرفه‌جویی بیشتر در هزینه را به پورتفولیوی خود بیفزایند. همکاری‌های بعدی، با سامسونگ و شارپ انجام شد و اهمیت شبکه‌سازی در صنعت پردازنده را بیش‌ازپیش برای آرم و فعالان دیگر روشن کرد.

Nokia 6110 اولین موبایل مجهز به پردازنده آرم

قراردادهای همکاری و اهدای مجوز جدید برای آرم با فرصت‌های جدید برای توسعه‌ی معماری RISC همراه بود. شرکت آرم، ابعاد کوچک و فرهنگ سازمانی مبتنی بر چابکی و پویایی داشت. آن‌ها با بهره‌مندی از همین پویایی و چابکی، زمان پاسخگویی سریع‌تری در فرایندهای توسعه‌ی محصول داشتند.

فعالیت‌های سرسختانه‌ی آرم در سال 1994 با دستاورد مهمی به نتیجه نشست. در آن دوران، انقلابی در صنعت موبایل درحال رخ دادن بود و گوشی‌های موبایل کوچک کم‌کم به بازیگران اصلی بازار تبدیل می‌شدند. همه‌چیز برای ورود جدی آرم به صنعت موبایل آماده شده بود. نوکیا در مشورت با شرکت TI به این نتیجه رسید که از معمار آرم برای موبایل‌های آتی خود مبتنی بر سیستم GSM استفاده کند. البته شرکت فنلاندی در ابتدا به‌خاطر نگرانی‌ها از سیستم حافظه و گران‌تر شدن هزینه‌ی کلی تولید سیستم، مخالف استفاده از طراحی‌های آرم بود.

پردازنده آرم در کامپیوتر BBC Micro

مهندسان آرم برای برطرف کردن نگرانی شرکت نوکیا، مجموعه دستورالعمل 16 بیتی اختصاصی جدیدی را طراحی کردند که پیش‌نیازهای حافظه‌ای پردازنده‌ی موبایلی را کاهش می‌داد. TI امتیاز طراحی مذکور را خریداری کرد و آن را به نوکیا فروخت. اولین گوشی موبایل GSM نوکیا که از طراحی آرم استفاده می‌کرد، Nokia 6110 بود که موفقیت عظیمی را در بازار به‌دنبال داشت. از آن زمان، معماری Arm7 به طراحی پرچم‌دار شرکت در حوپزه‌ی موبایل تبدیل شد و 165 مجوز طراحی طبق آن به فروش رفت. تاکنون بیش از 10 میلیارد تراشه‌ی مبتنی بر طراحی Arm7 از سال 1994 ساخته شده است.

ورود به دنیای جدید با چالش‌های بی‌سابقه

آرم تا سال 1997 به شرکتی با ارزش 26/6 میلیون پوند تبدیل شده و با سود خالص 2/9 میلیون پوندی، زمان ورودش به دنیای جدید، فرا رسیده بود. مدیران شرکت از سه سال قبل، برنامه‌های عرضه‌ی عمومی سهام را بررسی کرده بودند، اما صنعت فناوری در وضعیتی بود که تقریبا همه‌ی کسب‌وکارها با احتیاط بسیار زیاد در آن حرکت می‌کردند. به‌هرحال مدیران به نتیجه‌ی نهایی رسیدند که زمان مناسب برای عرضه‌ی عمومی سهام و بهره‌مندی از سرمایه‌گذاری‌های عظیم صنعت فناوری فرا رسیده است.

شرکت آرم به‌نام Arm Holdings PLC در 17 آوریل سال 1998 به‌صورت عرضه‌ی دوگانه، سهام خود را در بازار بورس لندن و نزدک عرضه کرد. قیمت اولیه‌ی هر سهم نیز 5/75 پوند اعلام شد. مدیران بریتانیایی، برای عرضه‌ی عمومی سهام در دو بازار بورس، دو دلیل داشتند. مدیران آرم بر ایت باور بودند که نزدک، بازار اصلی ارزش‌گذاری شرکت خواهد بود، چون صنعت فناوری آمریکا آماده‌ی حضور چنین شرکتی بود. به‌علاوه، آن‌ها در تلاش بودند تا سهام‌داران بریتانیای یعنی آکرون را نیز راضی نگه دارند و به‌همین دلیل سهام را در لندن نیز عرضه کردند. درنهایت، ارزش سهام شرکت پس از گذشت چند ماه رشد شدیدی را تجربه کرد و شرکت کوچک طراحی نیمه‌هادی، به شرکت میلیارد دلاری تبدیل شد.

سال‌های پایانی دهه‌ی 1990، زمان رونق صنعت فناوری بود. آرم در اوج این رونق قرار داشت و برای نفوذ هرچه بیشتر در بازار پردازنده آماده می‌شد. مشکل اصلی در آن سال‌ها، انفجار شرکت‌های اینترنتی بود که اکثرا بدون داشتن مدل کسب‌وکار مشخص و حتی با بدهی‌های زیاد، ارزش‌گذاری‌های سرسام‌آوری را تجربه می‌کردند. دراین‌میان ارزش‌گذاری آرم هم بسیار بالا انجم می‌شد و با ارزش بیش از 10 پوندی هر سهم شرکت بریتانیایی، ارزش کلی شرکت به بیش از 300 برابر درآمد در سال 1999 رسیده بود. در آن زمان آرم در رتبه‌ی 30 فهرست FTSE 100 قرار داشت. چنین ارزش‌گذاری بی‌سابقه‌ای، نشان از بحران جدیدی داشت که شرکت آرم را تهدید می‌کرد.

لوگوی آرم در سال 1990

با ورود به سال 2000، انفجار حباب دات‌کام رخ داد و خسارت زیادی به شرکت‌های دنیای فناوری وارد شد. کل صنعت فناوری، کاهش ارزش‌گذاری 80 تا 90 درصدی را تجربه کرد و شرکت‌ها صرف‌نظر از سودده یا ضررده بودن، کاهش ارزش‌گذاری را به‌میزان شدید تجربه کردند. دراین‌میان باوجود موفقیت آرم در درآمدزایی و رسیدن به پیش‌بینی‌های درآمدی بازار، بحران مالی به آن‌ها هم فشار وارد می‌کرد. بسیاری از کارمندان شرکت در آن سال‌ها تحت فشار بودند و حتی از کار کردن در آرم، رضایت نداشتند.

دوران بحران مالی، با درس‌های ارزشمندی برای آرم همراه بود. آن‌ها که کمترین خسارت را در حوزه‌های درآمد و نیروی انسانی متحمل شده بودند، برنامه‌ریزی بلندمدت را به‌عنوان راهکار اساسی برای دوام آوردن در بازار پر تلاطم به‌کار گرفتند. در سال 2001، وارن ایست به‌عنوان مدیرعامل آرم انتخاب شد و رابین ساکسبی به موقعیت ریاست هیئت‌مدیره رسید. در همان سال‌ها، می‌شد تولد چشم‌اندازی تبدیل شدن به استاندارد طراحی معماری پردازنده را در آرم مشاهده کرد.

نموداری که دو ضربه بزرگ به بازار فناوری را در سال‌های 2001 و 2009 نشان می‌دهد

سال‌های ابتدایی تا میانی دهه‌ی 2000 را می‌توان زمان بلوغ شرکت آرم دانست. ریزپردازنده‌ها در آن زمان آن‌چنان کوچک شده بودند که سهم بسیار کوچکی از فضای تراشه را اشغال می‌کردند. چالش مهندسی رایج در سال‌های مذکور، چگونگی ساختن سیستم‌های مبتنی بر نرم‌افزار بود که روی تراشه‌های تکی یا راهکارهای سیستم روی تراشه (SoC) کاربرد داشته باشند. به‌علاوه، طراحی اختصاصی معماری پردازنده نیاز به سرمایه‌کذاری‌های عظیم و هزینه‌های بالای مالکیت داشت.

بسیاری از شرکت‌های فناوری در دهه‌ی 2000، مجهز به تیم‌های طراحی با قابلیت ساختن ریزپردازنده‌ی اختصاصی نبودند و همچنین ابزارهای موردنیاز برای ساختن ریزپردازنده‌ها را در اختیار نداشتند. به‌ همین دلیل، ریزپردازنده‌ها اولین تجهیزات فناورانه بودند که از مدل کسب‌وکار مبتنی بر مالکیت معنوی پیروی می‌کردند. درنتیجه‌ی همه‌ی رخدادها، به‌مرور معماری آرم در SoC‌های بیشتری به‌کار گرفته شد. با اوج‌گیری صنعت موبایل، آرم به‌مرور به استاندارد طراحی معماری تبدیل شد.

لوگوی آرم از 2005 تا 2017

آرم باوجود موفقیت‌های بی‌شمار در طراحی معماری، هنوز کمبودهایی در هسته‌های خود می‌دید. به‌کارگیری طراحی‌ها برای همه‌ی شرکت‌ها آسان نبود و مهندسان بریتانیای باید رویکرد جدیدی را در طراحی‌های خود لحاظ می‌کردند. در سال 2001، هسته‌ی ARM926EJ-S معرفی شد که با بهره‌گیری از MMU داخلی، قابلیت ترکیب با فناوری‌های دیگر و تولید آسان‌تر را داشت. به‌علاوه، طراحی جدید آرم از شتاب‌دهی جاوا و عملیات DSP هم پشتیبانی می‌کرد و به 100 تولیدکننده‌ی تراشه‌ی سیلیکونی در سرتاسر جهان فروخته شد. درنهایت میلیاردها تراشه براساس طراحی جدید آرم تولید و به بازار عرضه شدند.

استراتژی آرم برای همکاری نزدیک با شرکای تجاری، یکی از نقاط قوت اصلی و از دلایل مهم پیروزی‌های این شرکت در دهه‌های فعالیت محسوب می‌شود. مدیران و مهندسان آرم همیشه اعتقاد داشته‌اند که موفقیت شرکای تجاری، به‌معنای موفقیت خودشان خواهد بود. آ‌ن‌ها علاوه بر فروش جوز طراحی و تولید، در همه‌ی مراحل همکاری نزدیکی با شرکا دارند و اکنون صدها شرکت در تولید تراشه و پردازنده با آرم همکاری می‌کنند.

پس از ترکیدن حباب دات‌ کام، صنعت فناوری چند سال مشغول بازیابی خود بود آرم هم از این قائده مستثنی نشد. به‌هرحال مهندسان شرکت بریتانیایی از طراحی و نوآوری غافل نمی‌شدند و در همان سال‌های بحران، طراحی‌های نوآورانه‌ی ARM9 و سپس ARM9E و ARM10 را به بازار معرفی کردند. فناوری‌های ARM10 و پس از آن ARM11، دستاوردهای انقلابی از جنبه‌ی کاهش مصرف انرژی بودند و کارایی پردازشی محصولات را نیز به‌میزان قابل‌توجهی افزایش می‌دادند.

نگاهی به معماری سری‌های متنوع کورتکس

توسعه‌ی طراحی‌های جدید باعث شد تا آرم به نیروی انسانی جدید و بیشتر نیاز پیدا کند. آن‌ها در مدت سه سال، تعداد کارمندان را از 400 به 1،300 نفر افزایش دادند. برند بریتانیایی دیگر به شرکتی بالغ در صنعت فناوری تبدیل شده بود. مدیران در آن زمان می‌دانستند که با روند سنتی و قبلی نمی‌توان در بازار پر از رقابت به فعالیت ادامه داد و باید تنوع محصولات و خدمات آرم، افزایش پیدا کند.

عصر جدید با پردازنده‌های کورتکس

همان‌طور که گفته شد، آرم به‌دنبال ایجاد تنوع در صنعت محل فعالیت بود. خانواده‌ی محصولات کورتکس (Cortex) همان تنوعی بودند که آرم در نظر داشت. Cortex-A مسیر معماری قبلی یعنی ARM11 را ادامه داد، اما بیش‌ازپیش روی نیازهای روزافزون دنیای موبایل به قدرت پردازشی بیشتر، متمرکز شد. طراحی بعدی، به‌نام Cortex-R به بازار عرضه شد که پردازش قدرمند آنی را برای نیازهای بازار فراهم می‌کرد. از محصولات دیگر خانواده می‌توان به Cortex-M اشاره کرد که بازار کم‌مصرف با نیاز پردازشی پایین را هدف قرار داده بود.

معماری ‌Cortex-M برای پاسخ به نیاز بهش میکیروکنترلر بازار طراحی شد. درواقع مدیران به این نتیجه رسیدند که باوجود عظیم بودن بازار پردازنده‌های قدرتمند، هسته‌های کنونی آرم توانایی پاسخ به نیازهای بخش میکروکنترلر را ندارند. به‌همین دلیل خانواده‌ی Cortex-M با هزینه‌ی تولید بسیار پایین طراحی شد تا بازار غول‌آسای میکروکنترلر هم میزبان برند بریتانیایی باشد.

کوچک‌ترین کامپیوتر جهان که از پردازنده Cortex-M بهره می‌برد در کنار یک دانه‌ی برنج

تا سال 2008، صنعت موبایل وارد دوران رونق شده بود. نیاز بازار به پردازنده‌های قدرتمندتر با مصرف پایین‌تر انرژی، روز‌به‌روز افزایش می‌یافت و چالش طراحی را برای مهندسان، چندبرابر می‌‌کرد. معماری‌های مبتنی بر هسته‌های پردازشی تکی با قدرت بالا، دیگر راهکارهای مناسبی برای بازار درحال رشد نبودند. درنتیجه مهندسان آرم، طراحی جدیدی به‌نام Cortex-A9 با چند هسته‌ی پردازشی معرفی کردند. درواقع نیازهای چندمنظوره‌ی کاربران صنعت گوشی‌های هوشمند، توسعه‌ی چنین طراحی چندهسته‌ای را الزامی کرده بود.

طراحی چندهسته‌ای و چندجانبه‌ی معماری در آرم، در سال 2011 با معرفی big.LITTLE به اوج رسید. معماری مذکور، از یک هسته‌ی قدرتمند و یک هسته‌ی کم‌مصرف بهره می‌برد و بسته به نیاز پردازشی محصول، هسته‌ی موردنظر را روشن و فعال می‌کند.

وضعیت کنونی برند آرم

همان‌طور که گفته شد، مدل کسب‌وکاری و درآمدی آرم یکی از نقاط قوت اصلی این شرکت محسوب می‌شود که با طراحی خاص، جریان درآمدی قابل‌توجهی را برای آن‌ها به‌همراه دارد. هزینه‌‌ای که آرم برای اهدای مجوز تولید پردازنده براساس معماری‌های خود دریافت می‌کند، سودآوری قابل‌توجه را به‌همراه دارد. به‌عنوان مثال طراحی حتی ARM7 نیز که دیگر توسط آرم پشتیانی نمی‌شود، هنوز به‌خاطر تولید و فروش پردازنده‌های مبتنی بر آن، برای شرکت درآمدزایی دارد.

فروش محصولات مبتنی بر Arm7 هنوز ادامه دارد

آرم مانند اکثر شرکت‌های بزرگ دنیای فناوری، فرایند خرید و ادغام را به‌عنوان سیاست اصلی توسعه‌ی خود انتخاب کرد. سیاستی که با ورود به قرن 21 اوج گرفته بود و شرکت‌های متعدد دنیای نرم‌افزار و سخت‌افزار را هدف قرار داد. از اولین شرکت‌هایی که توسط آرم خریداری شدند می‌توان به Allant Software اشاره کرد که نرم‌افزارهای دیباگ توسعه می‌داد. بعدا تیم مهندسی Noral Micrologics هم به سیستم دیباگ آرم افزوده شدند. Infinitive Designs خرید دیگری بود که فعالیت‌های مرتبط با طراحی انجام می‌‌داد. AuroMIPS نیز هم‌زمان با دو شرکت قبلی در سال 2000 خریداری شد که از فعالان طراحی و تولید کارت‌های هوشمند در فرانسه بود.

توسعه‌ی فعالیت‌ها در صنعت نرم‌افزار، از حوزه‌های تمرکز اصلی تیم مدیریت آرم در دهه‌ی 2000 بود. شرکت Keil در سال 2005 به همین منظور خریداری شد که از فعالان جدی حوزه‌ی ابزارهای توسعه‌ی نرم‌افزاری برای میکروکنترلرها بود. این شرکت محصولاتی همچون پلتفرم‌های 8051 و C16x داشت. در همان سال، تیم مهندسی PowerEscape هم به آرم پیوستد. از شرکت‌های نرم‌افزاری دیگر می‌توان Obsidian Software را نام برد که در توسعه‌‌ی محصولات اعتبارسنجی پردازنده تخصص دارد. Prolific هم از اعضای جدید بود که در سال 2011 به‌عنوان تیم متخصص ابزارهای بهینه‌سازی نرم‌افزاری الگوی پردازنده به آرم ملحق شد.

شرکت Sensinode، از فعالان جدی صنعت اینترنت اشیاء، در سال 2013 توسط آرم خریداری شد. شرکت بریتانیایی با این خرید و بهینه‌سازی فرایندهای توسعه‌ای خود، تصمیم بر نفوذ هرچه بیشتر در بازار اینترنت اشیاء را عملی کرد. از خریدهای اخیر دیگر می‌توان Sansa Security, Wicentric, Sunrise Micro Devices, Offspark و Carbon Design Systems را نام برد. یکی از اقدام‌های مهم اخیر آرم، همکاری با بزرگان صنعت همچون سیسکو، اینتل، دل، مایکروسافت و دانشگاه پرینستون در توسعه‌ی مفهوم «پردازش مه» که با راه‌اندازی کنسرسیوم OpenFog در سال 2015 عملی شد. این سبک از پردازش، وظیفه‌های پردازشی را به لبه‌های شبکه منقل می‌کند.

رخداد مهم سال‌های اخیر آرم، پیشنهاد خرید ازسوی غول سرمایه‌گذاری دنیای فناوری یعنی سافت‌بانک بود. شرکت ژاپنی در سال 2016 پیشنهاد خرید آرم را به مبلغ 23/4 میلیارد پوند (حدود 32 میلیارد دلار) به سهام‌داران شرکت ارائه کرد. پس از موافقت سهام‌داران، فرایند انقال در پنجم سپتامبر همان سال، نهایی شد.

آمار فروش و عرضه‌ی پردازنده‌های مبتنی بر آرم تا 2014

محصولات و خدمات

آرم محصولات خود را در دسته‌‌بندی‌های متنوعی در وب‌سایت رسمی معرفی می‌کند. همان‌طور که گفته شد، محصولات آرم همان طراحی‌های معماری و مالکیت‌های معنوی هستند که طبق مدل کسب‌وکار اهدای مجوز، به شرکای تجاری فروخته می‌شوند. محصولات و خدمات کنونی شرکت در دسته‌بندی‌ پلتفرم‌های اینترنت اشیاء، محصولات مرتبط با دستگاه‌های اینترنت اشیاء، مالکیت معنوی پردازنده و ابزارهای توسعه قرار می‌گیرند.

اینترنت اشیاء

آرم با تمرکز بسیار روی مفهوم اینترنت اشیاء و با بهره‌گیری از زیرمجموعه‌ی حرفه‌ای نرم‌افزاری خود، پلتفرمی با هدف مدیریت هرچه بهتر داده و اتصال در ساختار IoT توسعه داد. پلتفرم Pelion برای مدیریت شبکه‌های اینترنت اشیاء و دستگاه‌های حاضر در آن‌ها کاربرد دارد. این پلتفرم، مدیریت اتصال، داده و دستگاه‌ها را به‌صورت هم‌زمان فراهم می‌کند.

فناوری اینترنت اشیاء برای توسعه‌ی هرچه بهتر، قطعا به سیستم‌عامل مناسب هم نیاز دارد. آرم با عرضه‌ی سیستم‌عامل موسوم به Mbed OS، نیازهای سیستم‌عاملی فناوری را هم برطرف می‌کند. سیستم‌عامل متن‌باز مذکور، پیاده‌سازی شبکه‌های IoT و مدیریت دستگاه‌ها را سهولت می‌بخشد و ابزارهای اولیه‌ی کنترلی و امنیتی را در اختیار مهندسان قرار می‌دهد.

 بخش دیگر فعالیت‌های آرم در دسته‌ی اینترنت اشیاء، در تراشه‌های یا SoC‌های مرتبط خلاصه می‌شود. درواقع آرم با ارائه‌ی مجموعه‌ی عظیمی از مالکیت معنوی در طراحی SoC مخصوص اینترنت اشیاء، زیرساخت لازم را برای طراحی تراشه‌های مناسب این نوع از شبکه‌ها فراهم می‌کند. آرم همچنین راهکاری به‌نام Kigen SIM به طراحان ارائه می‌کند که امکان اتصال به‌وسیله‌ی شبکه‌ی سلولی را در دستگاه‌های متصل به شبکه‌ی اینترنت اشیاء سهولت می‌بخشد. راهکار مذکور، هر دو بخش دستگاه و سرور را پوشش می‌دهد و ادغام قابلیت‌های سیم‌کارت را با دستگاه‌های IoT ممکن می‌کند.

مالکیت معنوی پردازنده

بخش اصلی درآمدزایی میلیارد دلاری آرم از فروش و اهدای مجوز تولید پردازنده براساس مالکیت‌های معنوی و طراحی‌های این شرکت فراهم می‌شود. محصولات و خدمات شرکت در دسته‌ی Processor IP شامل چند زیرمجموعه می‌شود که در ادامه به تفصیل هریک را شرح می‌دهیم: پردازنده‌ها، راهکارهای رسانه‌‌ای، مالکیت معنوی فیزیکی، مالکیت معنوی سیستم و امنیت.

پردازنده‌های مبتنی بر آرم

همان‌طور که در بخش تاریخچه گفته شد، آرم ابتدا با معماری‌ Arm7 حضوری جدی در بازار گوشی‌های موبایل پیدا کرد. سری معماری‌های Arm امروز به‌عنوان پردازنده‌های کلاسیک شرکت شناخته می‌شوند و باوجود اینکه هنوز در خط تولید بسیاری از شرکت‌های تولیدکنند‌ه‌ی تراشه جای دارند، نقش کمرنگ‌تری در مجموعه‌ی آرم ایفا می‌کنند.

مقایسه‌ی ابعادی اولین پردازنده آرم با محصولات کنونی

Arm9 خانواده‌ی پردازنده‌های آرم بود که پس از Arm7 و با تمرکز روی کاهش مصرف و افزایش کارایی معرفی شد. این پردازنده در سه نسخه‌ی Arm968E-S, Arm946E-S و Arm926EJ-S که هرکدام قابلیت‌های خاص و کاربردهای ویژه‌ای خصوصا در دنیای موبایل داشتند. Arm11 دسته‌ی حرفه‌ای دیگری بود که برای اولین‌بار، ساختار چندهسته‌ای را در پردازنده‌های موبایلی معرفی کرد. از محصولات این دسته هم می‌توان Arm11MPCore, Arm1176JZ(F)-S, Arm1156T2(F)-S و Arm1136J(F)-S را نام برد.

پردازنده‌های کنونی آرم که امروزه به‌عنوان فرمان‌رواهای صنعت پردازش موبایل شناخته می‌شوند، دسته‌ی کورتکس هستند. کورتکس در سه خانواده‌ی اصلی تولید می‌شود که به نا‌م‌های Cortex-A و Cortex-R و Cortex-M هرکدام برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند. خانواده‌ی Cortex-A تنوع محصول بسیار زیادی دارد که مصرف پایین نیرو به‌همراه کارایی و قدرت بالا را به مصرف‌کننده ارائه می‌کنند. این خانواده شامل انواع پردازنده‌ها از Cortex-A5 تا Cortex-A77 می‌شود.

دسته‌ی بعدی پردازنده‌های پرکاربرد سری کورتکس، محصولات Cortex-R هستند که هرکدام با هدف انجام مأموریت و وظیفه‌ای خاص در دستگاه‌های منحصربه‌فرد طراحی شده‌اند. به‌عنوان مثال، پردازنده‌ی Cortex-R52 از محصولات کاربردی در تجهیزات ایمنی است. پردازنده‌ی دیگر، Cortex-R8 نام دارد که برای استفاده در مودم‌های LTE و 5G توسعه یافت. محصول دیگر شرکت، پردازنده‌ی Cortex-R7 است که به‌صورت ویژه در مودم‌های 4G و سیستم‌های ذخیره‌سازی اطلاعات به‌کار می‌رود.

دسته‌ی Cortex-M به محصولاتی از آرم گفته می‌شود که با هدف به حداقل رساندن مصرف نیرو طراحی و تولید می‌شوند. این پردازنده‌ها عمومی در سیستم‌‌های امبدد کاربرد دارند و بسیاری از آن‌ها تحت عنوان برنامه‌ی DesignStart بدون پرداخت هزینه‌ی مجوز در اختیار علاقه‌مندان قرار می‌گیرند.. از پردازنده‌های مشهور دسته‌ی Cortex-M می‌توان Cortex-M0 را نام برد که به‌عنوان کوچک‌ترین پردازنده‌ی آرم برای کاربردهایی همچون حسگرهای هوشمند استفاده می‌شود. محصول جالب‌توجه دیگر، پردازنده‌ی Cortex-M55 است که در میان سری Cortex-M بیشترین قابلیت‌های پردازش مبتنی بر هوش مصنوعی را دارد. قدرتمندترین پردازنده در این دسته هم به‌نام Cortex-M7 شناخته می‌شود.

پس از خانواده‌ی کورتکس، نوبت به دسته‌های دیگر محصولات آرم می‌رسد که شاید برای مصرف‌کننده‌های عادی، آن‌چنان شناخته‌شده نباشند. یکی از مهم‌ترین دسته‌ها، Neoverse است که برای زیرساخت‌های ابری، ابرکامپیوترها و پردازش لبه، کاربرد دارد. در این خانواده دو محصول به‌نام‌های Neoverse N1 و Neoverse E1 عرضه می‌شوند که هریک، برای کاربردهای خاص زیرساخت ابری یا ابرکامپیوترها کاربرد دارند. جالب است بدانید شرکت‌های بزرگ صنعت ابرکامپیوتر مانند Cray و فوجیتسو تصمیم به استفاده از پردازنده‌های آرم در برخی از محصولات خود دارند.

دسته‌ی دیگر از محصولات آرم به‌نام SecurCore شناخته می‌شوند که با هدف ارائه‌ی قدرت پردازشی برای محصولات مبتنی بر امنیت فیزیکی توسعه یافته‌اند. به‌عنوان مثال، پردازنده‌ی SC000 به‌صورت اختصاصی برای کاربردهای امنیتی امبدد مبتنی بر کارت‌های هوشمند، استفاده می‌شود. پردازنده‌ی دیگر، SC300 نام دارد که قدرت پردازشی بیشتری را با نیاز پایین به نیرو، برای سیستم‌های امنیتی تأمین می‌کند.

پردازنده آرم در رزبری پای

آخرین دسته از پردازنده‌های آرم، Ethos نام دارد که با تمرکز بر کاربردهای یادگیری ماشین توسعه می‌یابد. درواقع پردازنده‌هایی که مبتنی بر این طراحی آرم ساخته می‌شوند، بیشتر در شبکه‌های عصبی و ساختارهای آموزش هوش مصنوعی کاربرد دارند. از مهم‌ترین محصولات دسته‌ی Ethos می‌توان Ethos-N77 را نام برد که طبق ادعای شرکت، بالاترین بازدهی را درمیان پردازنده‌های استنباطی یادگیری ماشین دارد.

راهکارهای رسانه‌ای آرم

آرم با طراحی پردازنده‌های گرافیکی سری Mali، نقش پررنگی در پردازش موبایلی در حوزه‌های متعدد سخت‌افزاری دارد. امروزه انواع دستگا‌ه‌های هوشمند از گوشی‌های هوشمند پایین‌رده تا پرچم‌دار، تبلت‌های اندرویدی و تلویزیون‌های هوشمند، از پردازنده‌های گرافیکی Mali استفده می‌کنند. راهکارهای پردازش سیگنال گرافیکی آرم، در دوربین‌های نسل آینده، خودروهای هوشمند و حتی سیستم‌های امبدد هم کاربرد دارند.

پردازنده‌های گرافیکی Mali امروز در انواع گوناگون با هدف‌گیری بخش‌های متفاوت بازار از پایین‌رده تا پرچم‌دار تولید می‌شوند. آرم در تولید پردازنده‌های مذکور، از معماری‌های اختصاصی Bifrost و Valhall بهره می‌برد که هرکدام، مزایا و حوزه‌ی هدف منحصربه‌فرد دارند. از حرفه‌ای‌ترین پردازنده‌های گرافیکی مالی می‌توان Mali-G77 را نام برد که با بهره‌گیری از موتور قدرتمند، علاوه بر ارائه‌ی قدرت پردازش گرافیکی بالا به دستگاه‌های هدف، توانای پردازش یادگیری ماشین را هم به آن‌ها می‌افزاید.

آرم دسته‌ی دیگر از پردازنده‌های گرافیکی خود را متمرکز بر پردازش تصویر طراحی می‌کند که به‌نام Mali Camera شناخته می‌شوند. این پردازنده‌های سیگنال تصویری، بیش از همه در خودروهای خودران کاربرد دارند و از میان آن‌ها می‌توان Mali-C71 را نام برد که از چند دوربین به‌‌صورت هم‌زمان پشتیبانی کرده و خروجی بینایی کامپیوتری و نمایشگر ارائه می‌کند. این پردازنده همچنین به قابلیت‌های ایمنی آنی نیز مجهز شده است.

مالکیت معنوی فیزیکی

زیرمجموعه‌ی Physical IP از خدمات آرم، راهکارهای پیاده‌سازی پردازنده را برای انواع بازارهای کاربردی ارائه می‌کند. پلتفرم‌های این بخش اکنون در 18 کارخانه‌ی تولیدی پردازنده در جهان استفاده شده که به‌‌نام Arm Artisan شناخته می‌شوند. مالکیت معنوی منطقی و محصولات معماری مرتبط، کامپایلرهای حافظه و مالکیت معنوی رابط، بخش‌های اصلی پلتفرم‌هایی هستند که آرم برای مراکز تولید پردازنده ارائه می‌کند و تمامی فرایندهای تولید از 250 تا پنج نانومتر را پوشش می‌دهد. سالانه بیش از 10 میلیارد مدارمجتمع در کارخانه‌های همکار با آرم تولید می‌شود.

مالکیت معنوی سیستم

مالکیت معنوی آرم در سطح سیستم، به شرکا و خریداران مجوز شرکت امکان می‌دهد تا سیستم‌‌هایی مبتنی بر طراحی Arm AMBA توسعه دهند. درواقع مالکیت معنوی سیستم برای شرکت‌هایی کاربرد دارد که قصد تولید SoC برای انواع کارایی از IoT تا سرور و دیتاسنتر دارند. طراحان با بهره‌مندی از استاندارد رابط اختصاصی AMBA، تمامی پیش‌نیازها برای ترکیب و به‌کارگیری پردازنده‌های اصلی و مرکزی مبتنی بر معماری آرم را در اختیار خواهند داشت.

قالب پردازنده Arm610

مالکیت معنوی امنیت

تولیدکننده‌های SoC علاوه بر دریافت مالکیت معنوی برای تمامی بخش‌ها از پردازنده‌ی مرکزی و گرافیکی تا طراحی سیستم و فرایند تولید تراشه، نیاز به ساختار امنیتی برای سیستم خود هم دارند. آرم در این بخش هم خدماتی را به شرکای تجاری خود ارائه می‌کند. امنیت لایه‌بندی‌شده برای SoCها، حتی حملات فیزیکی را هم مدنظر دارد. از محصولات اصلی در این دسته می‌توان به خانواده‌های CryptoCell و CryptoIsland اشاره کرد که در ترکیب با راهکارهای فیزیکی، مجموعه‌ی کاملی را در اختیار شرکای تجاری قرار می‌دهند.

آرم برخلاف تولیدکننده‌های بزرگ صنعت پردازنده، هیچ‌گاه محصولات طراحی‌شده را تولید نمی‌کند و پس از چند دهه فعالیت، هنوز بر پایه‌ی مدل کسب‌وکاری مبتنی بر IP فعال است. شرکت بریتانیایی اکنون دفاتر طراحی متعددی در سرتاسر جهان دارد. ازمیان مهم‌ترین مناطقی که میزبان دفاتر آرم هستند می‌توان کمبریج، بنگور، بلفاست، گلاسگو، منچستر، شفیلد و وارویک را در بریتانیا نام برد. دفاتر طراحی در ایالات متحده نیز در سن خوزه، آستین، چندلر، مانتین ویو، سن‌دیه‌گو، والتام، ریچاردسون و بلویو قرار دارند.

ساختمان شماره یک آرم در پارک علم و فناوری کمبریج

ونکوور کانادا، بنگلور و نویدا هند، کوپنهاگن دانمارک، اولو فنلاند، سوفیا انتی‌پولیس فرانسه، گراسبرون آلمان، بوداپست مجارستان، گالوی ایرلند، رعانانا در سرزمین‌های اشغالی، تروندهایم در نروژ، کاتوویتسه در لهستان، سنتجرنی در اسلوونی، کیپ‌تاون در آفریقای جنوبی، لوند در سوئد، یوکوهاما در ژاپن، پکن، شانگهای و شنژن در چین، سینچو در تایپه تایوان و سئول در کره‌ی جنوبی، از شهرهای دیگر میزبان آرم هستند.

از سال 2016 که آرم به‌عنوان زیرمجموعه‌ای در سافت‌بانک به فعالیت ادامه داد،‌ گزارش‌های مالی شرکت براساس ین ژاپن منتشر می‌شود. آخرین آمار منتشرشده، درآمد آرم را 152/4 میلیارد ین در سال 2017 بیان می‌کند که حدود 1/4 میلیارد دلار است. درحال‌حاضر، ماسایوشی سان، بنیان‌گذار سافت‌بانک به‌عنوان رئیس هیئت‌مدیره‌ی آرم فعالیت می‌کند و سایمون سیگرس، مسئولیت مدیریت عامل را برعهده دارد. تعداد کارمندان آرم تا سال 2018، حدود 6،250 نفر گزارش شد.