Mobilní procesory: válka o naši budoucnost

Čtyřjádrový procesor ARM Cortex-A9, Qualcomm Snapdragon s frekvencí 1 GHz, Nvidia Tegra, Marvell Armada či Texas Instruments OMAP. Co je a bude uvnitř tabletů a mobilních zařízení?
Kapitoly článku

Bylo nebylo ARM

Společnost ARM (Advanced RISC Machines) vznikla v roce 1990 jako spolupráce tří stávajících společností (Joint venture). První společností, která stojí asi největším dílem za počátkem architektury ARM, je Acorn Computers, které se po právu přezdívá „britský Apple“.

Byla založena v Cambridge roku 1978 a zpočátku se podobně jako Apple soustředili na vývoj jednoduchých počítačových systémů, a prvním relativně úspěšným počítačem se stal Acorn Atom, který byl založen na procesoru MOS Technology 6502 s frekvencí 1 MHz a konkuroval například známému počítači Sinclair ZX80 či počítači Apple II.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Acorn Atom a dobové prospekty

Pokud přeskočíme další počítače, které byly postupně uvedeny (BBC Micro, Elektron), v další fázi Acorn hledal nutně náhradu zmíněného slabého 8bitového procesoru, především kvůli uvedení IBM PC a Apple Lisa, která už disponovala pěkným grafickým uživatelským prostředím, a na jeho chod byl samozřejmě potřeba vyšší výkon procesoru. Poté, co vyzkoušeli všechny dostupné procesory (na trhu byl už i 16bitový CISC procesor Intel 8086 s novou instrukční sadou x86), mezi kterými se jim nejevil dobrý ani jeden, se dostala inženýrům do ruky dokumentace o „studentském vývoji“ RISC procesoru z uznávané školy v Berkeley.

Na popud „když to zvládli studenti, zvládneme to taky“ byl v říjnu roku 1983 spuštěn projekt s názvem „Acorn RISC Machine“, který měl za úkol vytvořit zbrusu novou 32bitovou RISC architekturu a samozřejmě i procesor. A zde přichází druhá společnost s názvem VLSI, která byla vybrána coby výrobní firma samotných čipů, respektive waferů. VLSI založená roku 1979 a sídlící v Silicon Valley, kde vyráběla čipsety různého druhu, získala licenci na výrobu ARM procesoru, a i přes to, že se zpočátku naskytly očekávané technické problémy, úspěšný prodej ARM procesoru s VLSI čipsetem pro první GSM telefony společnosti Ericsson začal dávat první větší ovoce a svým způsobem se zasloužil o rychlý rozmach mobilních telefonů.

A zde přichází na řadu poslední společnost, která je jedním ze tří zakladatelů společnosti ARM, a tou je nikdo jiný než známý Apple. V té době Apple totiž vyvíjel zcela nový a v mnoha ohledech revoluční kapesní přístroj (PDA) s názvem Newton. Aby bylo možné vyrobit odpovídající zařízení, Apple potřeboval přiměřeně výkonný čip (výkon/cena) s nízkou spotřebou a cenou, přičemž trh žádný vyhovující procesor nenabízel. Vzhledem k dalším požadavkům tak začal Apple s Acorn Computers na vývoji spolupracovat a krátce na to, v roce 1990, bylo rozhodnuto o vytvoření samostatné společnosti Advanced RISC Machines, později přejmenované na ARM. Apple a Acorn Group vlastní podle informací z roku 1996 každý 43 % společnosti ARM, která má „pouze“ 1 700 zaměstnanců.

Klepněte pro větší obrázek
Přehled generací procesoru ARM

Všudypřítomná tři písmena

ARM je v dnešní době majoritním dodavatelem procesorů pro mobilní telefony, 80 % všech mobilních telefonů obsahuje nějaký typ procesoru ARM. Je však základem i dalších známých přístrojů, jako jsou například Nintendo Game Boy Advance a DS, Playstation Portable (PSP), různé kamery, televize a další přístroje, včetně GPS navigací nebo PDA. Samozřejmostí pak je i nasazení ARM procesoru v telefonu iPhone či hudebním přehrávači iPod, a to ve všech verzích. Jaké nejznámější a nejnovější typy s podrobnými parametry se vyskytují na trhu, to se dočtete v dalších sekcích článku. ARM architektura je podporována u operačních systémů Windows Mobile, Linux a nově také Android.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
ARM univerzální a přizpůsobivé...
 

ARM Mali: grafická divize vstupuje na scénu

Hlavními výrobci grafických čipů pro mobilní přístroje jsou ATI (postupně opouští IP trh) a PowerVR. ARM však také rozjíždí vlastní řešení v podobě grafických čipů Mali, které jsou dle materiálů poměrně výkonné (až 1 GPixel/s), a to i proti nejnovějším čipům od PowerVR. Vzhledem k tomu, že většina smartphonů disponuje hardwarovým grafickým čipem, jeví se to jako rozumné řešení do budoucna, přičemž ani ARM samozřejmě nespí a dodává veškeré nástroje a další potřebné programy pro co nejsnazší vývoj a implementaci.

Klepněte pro větší obrázek 
Grafické čipy ARM Mali 55, 200 a 400 MP

Podobně jako u svých procesorů ARM, nabízí i architekturu s více jádry zapojených do společného výpočtu (podobně jako SLI/CrossFireX), díky čemuž může nabídnout dostatečné portfolio dle požadavků na výkon a spotřebu. Licenci na výrobu těchto čipů již vlastní více než desítka známých výrobců (Ericsson, ST Micro, Cisco, Broadcom a další). Na trhu se již nachází nejslabší jádro v podobě Mali 55, které má při frekvenci 200 MHz výkon 1 milion trojúhelníků/s a 100 MPix/s se spotřebou pouze 50 mW. Výkonnější jádra Mali 200, 400 a vícejádrové Mali 400 MP jsou už připraveny na nasazení do výroby, přičemž všechny podporují OpenGL ES 1.1 a různé akcelerační technologie pro video.

ARM čipy nevyrábí, od toho jsou jiní

Na rozdíl od známých výrobců čipů jako je Intel, AMD nebo Motorola (Freescale), které procesory vyvíjí a vyrábí, ARM jako takový žádné čipy nevyrábí. Stará se pouze o vývoj architektury a procesorů, a následně pak licence prodává jednotlivým výrobcům a společnostem, přičemž počet výrobců je více než 200 a počet licencí přes 500. ARM se nemusí starat o problémy s tím související (výroba, odbyt, nasazení, marketing atd.) a soustředí se spolu s dalšími partnery pouze na vývoj. Pro zajímavost, v roce 2007 bylo vyrobeny téměř 3 miliardy čipů s architekturou ARM. S nadcházejícím trendem ohledně chytrých přístrojů (telefonů) a nenáročných tabletů s velkou výdrží, které začínají stále více pronikat například i do automobilů, budou tyto procesory s nízkou spotřeby stále více žádoucí. Nyní se ARM chlubí, že každou sekundu je dodáno 90 procesorů ARM (32bit).

Klepněte pro větší obrázek 
Akcie ARMu vykázaly více než dvojnásobný meziroční nárůst

My se proto podrobně podíváme na současný trh a výrobce jednotlivých platforem založených na architektuře ARM (Qualcomm Snapdragon, Nvidia Tegra, Marvell Armada, Texas Instruments OMAP, Samsung) kteří budou v budoucnu pravděpodobně hrát velkou roli a jak už to tak bývá, bude zde i velká konkurence.

Témata článku: Hardware, Notebooky, Apple, Budoucnost, Procesory, Tegra X1, iPhone 3Gs, Mali, Armada, Texas, Platforma, Sony PSP, Google Nexus, HTC Hd2, iPhone 3G

54 komentářů

Nejnovější komentáře

  • ZOKI 11. 2. 2010 15:16:07
    Na základné hranie stačí aj ten Phenom x3. Na serióznu prácu nestačí ani...
  • ZOKI 11. 2. 2010 15:14:03
    Tak náhodou to strihanie videa je už dosť bežné, kamery a foťáky s...
  • ZOKI 11. 2. 2010 15:13:57
    A kde je v tom logika? Chápem, že Linux je všeobecný pojem a Ubuntu je ako...
Určitě si přečtěte

Monitory do 10 tisíc: poradíme, jaké jsou teď nejlepší

Monitory do 10 tisíc: poradíme, jaké jsou teď nejlepší

** Dobrý monitor s kvalitním panelem lze pořídit pod tři tisíce korun ** Pod deset tisíc si můžete koupit pracovní 27" monitor nebo nejlevnější použitelné 4K ** Vybrali jsme také ideální model pro vícemonitorovou konfiguraci

27.  11.  2016 | Stanislav Janů | 13

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

** Programátorů je málo a horníků bez práce po uzavření dolu Paskov bude moc ** Problém řeší unikátní projekt ** Pilotní kurz dává naději, že by z horníků mohli být použitelní kodéři

28.  11.  2016 | David Polesný | 78