کمپانی ARM؛ شرکتی کمتر شناخته شده که نبض تکنولوژی را در دست دارد

چند دفتر نه چندان خوش سیما و مرتب در گوشه ای از پارک فناوری کمبریج قرار گرفته اند که یکی از بزرگ ترین شرکت های تکنولوژیک اروپا در آنها مشغول به کار است. شرکتی که ARM نام دارد و به احتمال زیاد پیش از این یا به طور کلی نامش به گوشتان نخورده و یا نهایتا می دانید که آنها طراح برخی از پردازنده های بکار رفته در چیپست موبایلی هستند که روزانه آن را صدها بار در دست گرفته و نگاهش می کنید.

می توان طراحی های ARM را در قلب آیفون 6s و بیشتر موبایل های هوشمند مشاهده کرد. این شرکت البته در بسیاری از زمینه های دیگر تکنولوژیک هم دستی بر آتش دارد؛ از توسعه دستبندهای سلامتی گرفته تا مزارع سرورها.

سودی که ARM به دست می آورد از نظر بیشتر تحلیلگران چیزی در حد غیر ممکن است و حضور این شرکت در کمبریج، یکی از دلایل اصلی شکل گیری «سیلیکون فن» بوده؛ مکانی که همچون نمونه ای اروپایی از «سیلیکون ولی» به شمار می رود.

اما سوال اصلی این است که چطور یک شرکت می تواند در گذر زمان و بدون هیچگونه جلب توجهی، تا این حد موفق شود؟ از آن مهم تر، ARM واقعا چه می کند؟ برای پاسخ دادن به این پرسش ها، بهتر است از همان روزهای ابتدایی شروع کنیم؛ زمانی که حتی ایده تلفن های هوشمند هم به ذهن هیچ مبتکری نرسیده بود. با دیجیاتو همراه باشید.

در سال ۱۹۷۸، شرکتی در کمبریج تاسیس شد به نام Acorn Computers؛ استارتاپی که در اوج دوران شکل گیری استارتاپ های کامپیوتری شروع به کار کرد و محصولاتی محبوب همچون «ریز رایانه - Microcomputer» ها را به تولید می رساند.

پس از مدتی، اولین دستاوردش را به نام Acorn System 1 رونمایی کرد که به شکل کامل، همگام با استانداردهای همان زمان توسعه یافته بود؛ قیمتی ۸۰ دلاری داشت و برای هدفگیری دانشگاه ها به عنوان مشتری ساخته شد.

کامپیوترهای Acorn System تا شماره چهارم به شکلی موفق جلو رفتند و این در حالی بود که شرکت مورد بحث، کامپیوتر Acorn Atom را نیز برای مصرف کاربران عادی توسعه داده بود.

اولین موفقیت اصلی Acorn در سال ۱۹۸۱ از راه رسید؛ زمانی که یکی از شبکه های انگلیس، تصمیم به ساخت برنامه ای تلویزیونی برای گسترش دانش کامپیوتری در بین مردم گرفت. شرکت Acorn کامپیوتر خود به نام Proton را به عنوان یک نامزد مطرح نمود و در نهایت هم توانست انتخاب شود. این کامپیوتر البته بعدا با نام Micro در دسامبر همان سال وارد بازار شد.

در سال ۱۹۸۴، بیش از ۸۰ درصد مدارس انگلیس از کامپیوترهای Micro برخوردار بودند و از همان زمان به بعد بود که به نظر می رسید کمپانی Acorn Computers در آینده یکی از نام های بزرگ در صنعت کامپیوترسازی به شمار خواهد رفت.

در آن سال ها، رابط های گرافیکی برای اولین بار از سوی «سیلیکون ولی» به نقاط مختلف جهان ارسال شده بودند و به همین دلیل Acorn می دانست که در آینده مشتریان بسیار بیشتری تمایل به خرید کامپیوترهای شخصی خواهند داشت. این شرکت از طرفی تمایلی ویژه پیدا کرده بود تا سرعت سخت افزار را به شکل مطلوبی افزایش دهد اما با افزایش تقاضا از سوی بازار و داشتن تنها ۴۰۰ کارمند، توسعه یک چیپ پردازشی خانگی کمی غیر ممکن به نظر می رسید. از طرف دیگر این شرکت تمایلی نداشت تا همانند کامپیوتر Micro، چیپ پردازشگر اصلی را از شرکتی دیگر تهیه کند چرا که از سرعت آن رضایتی نداشت.

Stephen Furber که سابق بر این وظیفه طراحی را در Acorn بر عهده داشته می گوید که بی خبر از همه جا، یک روز پاسخ همه این مشکلات را میان توده ای از کاغذهای پخش شده روی میزش پیدا کرده است. کاغذها را در واقع «Hermann Hauser» روی میزش ریخته بود؛ یکی از پایه گذاران Acorn.

Furber به همراه Sophie Wilson، در میان توده ای از نامه هایی که برایشان ارسال شده بود، تحقیقی را پیدا کردند که از سوی دو دانشجوی دانشگاه کالیفرنیا، برکلی انجام شده بود. تحقیقاتی که می شد توسط آن، گونه جدیدی از پردازنده ها را توسعه داد. گونه ای که با طراحی اش، مجموعه دستورالعمل ها ساده تر شده، سرعت بیشتر گشته و مصرف هم بهینه می شد.

چنین نامی هم برای این پردازشگر انتخاب شده بود: «دستورالعمل های کاهش یافته برای انجام محاسبات کامپیوتری» که با مخفف Risc شناخته می شد. این نوع از طراحی صرفا توسط دو دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه برکلی به نام های David Patterson و Carlo Sequin توسعه یافته بود. لازم به ذکر است که این دو شخص هنوز هم در دانشگاه برکلی به تدریس مشغول هستند و در فوریه سال ۲۰۱۵ برای نقشی که در تاریخ کامپیوترها ایفا کرده اند، از آنها تقدیر به عمل آمد.

دستاورد این دو شخص برای Acorn بیش از اندازه حیاتی بود. Furber بعدا در همین مورد می نویسد: «این پردازنده صرفا از سوی دو دانشجو در کمتر از یک سال توسعه یافته بود در حالی که می توانست با مدل های تجاری رقابت کرده و پیروز شود. طراحی چیپ به شکل ذاتی ساده بود و به همین علت، تاخیر و مشکلات اینچنینی در آن جایی نداشتند.»

مدتی بعد کامپیوتری توسط همین گونه از چیپ پردازشی توسعه یافته که نامش Acorn Risc Machine یا ARM بود.

---

چیپ هایی که به اختصار به گونه طراحی آنها Risc گفته می شد به سرعت توانستند برای Acorn شهرتی دست و پا کنند و پس از مدت کوتاهی، یکی از بزرگترین همکاری های Acorn با اپل در سال ۱۹۹۰ شکل گرفت. این دو شرکت در سال ۱۹۹۰ پردازنده ای جدید توسعه دادند که در کامپیوتر دستی نیوتن - (Newton) اپل بکار گرفته شد.

در همان سال شرکت تازه ای هم توسط دو کمپانی یاد شده شکل گرفت به نام ARM که البته این بار مخفف Advanced Risc Machine بود. قرار شد تا این شرکت به شکل کامل بر توسعه و پیشبرد چیپست ها تمرکز نماید.

پردازنده های مبتنی بر Risc در نیوتن اپل عالی بودند. دستورالعمل های پردازشی همه تا حد ممکن ساده شده و مصرف انرژی برای دستگاهی که قرار بود با باتری کار کند تا حد امکان کاهش یافته بود. همین کاهش مصرف انرژی بود که ساخت محصولی همرده با تلفن های هوشمند را حدود ۲۰ سال پیش از عرضه اولین اسمارت فون واقعی ممکن ساخت.

همین موضوع باعث گشت تا ARM بیشتر به سوی توسعه پردازنده برای دستگاه های همراه حرکت کند؛ امری که البته تا حدی هم در آن مقطع زمانی به ضرر شرکت مورد بحث تمام شد. مخصوصا در زمانه ای که «انحصار وینتل» [اوج دوران همکاری مایکروسافت و ویندوزش با اینتل] در حال بلعیدن بیشتر سود کسب و کار کامپیوترها بود. در آن زمان امکان اجرای ویندوز توسط چیپ های ARM وجود نداشت. از طرفی، Acorn خودش هم به نوعی نمی توانست توسعه دهندگان را راضی به کار بر پلتفرمش کند.

از همان زمان به بعد بود که بخت و اقبال از Acorn دور شد. در سال های بعدی این شرکت تلاش های بسیاری برای بازگشت به بازار کرد؛ از ساخت دستگاهی لمسی برای جایگزین کردن روزنامه ها گرفته تا همکاری با اپل برای ساخت ریز رایانه ای برای مدارس انگلیس.

کار به جایی رسید که در سال ۱۹۹۸، این شرکت سالانه ده میلیون پوند زیان خالص می داد. در همان سال Acorn به «Element 14» تغییر نام داد اما در سال ۹۹، توسط یک شرکت خصوصی خریداری و در سال ۲۰۰۰ به شکل کلی از میان رفت.

اما ARM یا Advanced RISC Machines که در سال ۱۹۹۰ توسط  Acorn Computers و Apple Computer تاسیس شد از رشد نایستاد، هرچند که تا حد زیادی از چشم کاربران عادی محو گشت. تخصص بالای ARM در توسعه پردازنده های کم مصرف کمک شایان ذکری به شکل گیری انقلاب تلفن های هوشمند نمود.

زمانی که اپل توسعه اولین نسل از آیفون را در دست داشت، رابطه این دو شرکت دوباره رو به گرمی رفت. در آن مقطع زمانی اپل از پردازنده ای به عنوان قلب تپنده آیفون استفاده کرد که به دست سامسونگ ساخته شده بود اما از طراحی ARM بهره می برد. مانند بسیاری از موارد دیگر، در این مورد هم بیشتر سازندگان از اپل پیروی کرده و آنها هم در تلفن های هوشمندی که بعدا توسعه دادند از چیپ های پردازشی طراحی شده به دست ARM بهره گرفتند و اکنون کار به جایی رسیده که کم پیش می آید یک موبایل، از طراحی ARM در پردازنده اصلی اش بی بهره باشد.

---

اگرچه در گذشته نه چندان دور انحصار در دست اینتل و مایکروسافت بود اما حالا برعکس همین موضوع اتفاق افتاده است. اهالی ردموند به همراه کمپانی اینتل اکنون هر دو در بازار تلفن های هوشمند به شدت دست و پا می زنند در حالی که ARM نیرو بخش و طراح قلب تپنده بسیاری از تلفن های هوشمند امروزیست.

در سال ۲۰۰۷، زمانی که ARM و اپل، آیفون را معرفی کردند، اینتل هم بالاخره قید خطوط تولید پردازنده های سری Pentium را زد؛ چیپ هایی که مصرف انرژی بیش از اندازه ای داشتند و بازده پردازشی آنها هم به هیچ عنوان راضی کننده نبود. اینتل به توسعه پردازنده های چند هسته ای روی آورد که همین موضوع باعث شد تا بتواند پردازنده هایی کم مصرف تر را روانه لپ تاپ ها نماید. با اینحال، یک سال دیگر طول کشید تا شرکت مورد بحث بتواند پردازنده های سری Atom خود را برای استفاده در محصولات همراه از جمله تلفن های هوشمند توسعه داده و معرفی کند.

ARM به خوبی می داند که رهبری تکنولوژی پردازش موبایلی را در دست دارد و این موضوع را هرجا که بتواند، سریعا به رخ می کشد. «لورنس برایانت» (Laurence Bryant)، مسئول ارشد بخش بازاریابی ARM می گوید: «اگر شما به تاریخچه ARM نگاه کنید، متوجه خواهید شد که از همان ابتدای کار توجه ویژه این شرکت بر ساخت پردازنده های کم مصرف برای گجت های همراه معطوف بوده. این موضوع به طور کلی در DNA ما نهادینه شده است.»

وی ادامه می دهد: «ما هر سال قابلیت های محاسباتی را افزایش می دهیم و این در حالیست که به همین شکل، تجربه کاربری اشخاص از گجت ها بهبود پیدا می کند. از طرفی بدون قربانی کردن نیروی پردازشی باعث ساخت محصولاتی کم مصرف می شویم. مصرف کمتر انرژی منجر به استفاده از باتری های کوچک تر و سبک تر شدن محصول می گردد و سازنده هم می تواند دستگاه هایی باریک تر توسعه دهد و به طور کلی از هیچگونه "فن" هم استفاده ننماید. من خاطر جمع هستم که موفقیت ما در این زمینه ادامه خواهد داشت.»

«به همکاران خود نمی گوییم "چه بسازید"»

ARM موفقیت هایش را به شکل های دیگری هم نشان می دهد. برای مثال به جای اینکه بر بُعد تکنیکی و مزیت های چیپ هایش تمرکز کند، از نحوه همکاری اش با شرکت های سازنده موبایل و همچنین نحوه ساخته شدن محصول نهایی می گوید. Ed Gemmell، مدیر ارشد بازاریابی برند ARM اظهار می کند که این شرکت دو مزیت بزرگ دارد: پردازشگرهایی کم مصرف و اکوسیستمی که حول محور چیپ هایش وجود دارد. وی می گوید: «ما به همکاران خود نمی گوییم "چه بسازید"».

Gemmell در ادامه اظهار می کند:‌ «ما بهترین پردازنده های موبایلی و واحد های پردازشی را طراحی می کنیم، اما اینکه سازنده نهایی چگونه می خواهد این واحد ها را در کنار هم قرار دهد، به خودش بستگی دارد. ما مشتریان بسیار مختلفی داریم و حقیقت این است که بعضی از آنها کارشان را هم به شکل مطلوبی انجام نمی دهند.

اینتل در آن زمان کنترل بیش از اندازه ای بر توسعه کامپیوترهای شخصی داشت. در واقع تنها کاری که سازندگان کامپیوترهای شخصی باید انجام می دادند این بود که چیپ های اینتل را به سایر سخت افزارها متصل نمایند. چنین رابطه ای به هیچ عنوان سالم نیست و باعث کند شدن حرکت در جاده نوآوری می شود.»

رویکرد ARM کاملا از اینتل متفاوت بوده و هست؛ به جای طراحی کلی چیپ، یک قدم عقب برداشته. این شرکت واحد های پردازشی را توسعه داده و آنها را تقدیم کمپانی های مختلف می کند. بر همین اساس همکاران ARM می توانند چیپ خود را همانگونه که مایل هستند و فکر می کنند بهتر است، بسازند. بیشتر شرکت ها طراحی را همانگونه که هست قبول کرده و در آن دست نمی برند، برخی هم واحد های پردازشی یا به نوعی هسته ها را سفارشی می کنند. در نهایت برای گجت های همراه، کار به جایی می رسد که یک "چیپست مجتمع" ساخته می شود که به آن سیستم-بر-چیپ هم می گویند. در این میان برخی از شرکت ها نظیر اپل، هزینه های بیشتری را به ARM می پردازند تا طراحی برخی از واحدهای پردازشی را نیز آنطور که خودشان تمایل دارند انجام دهند.

روش کار ARM واقعا یکتاست چرا که کمپانی های اینچنینی معمولا به شکلی ساده نتایج و رموز کار خود را در اختیار دیگران قرار نمی دهند. در این میان لازم به ذکر است که حتی اینتل و انویدیا هم جز شرکت هایی محسوب می شوند که از تکنولوژی های توسعه یافته توسط ARM بهره می جویند، در حالی که با هم در رقابت هم هستند. البته این رقابت هیچگاه در برابر چشمان کاربران نهایی به نمایش کشیده نخواهد شد. شما قرار نیست چیپستی را خریداری کنید که روی آن نوشته شده باشد: ARM؛ و به همین دلیل هم اینتل از کار کردن با این شرکت انگلیسی ترسی به دل راه نمی دهد. خانم Monika Biddulph، یکی از مسئولین ARM که نحوه استفاده از طراحی های این شرکت را به کمپانی های دیگر توضیح می دهد در همین رابطه می گوید: «در صورتی که اعتماد همکاران خود را جلب نکنیم، قادر به کار کردن با آنها نخواهیم بود.»

درآمدهای ARM بالاتر از حد تصور هستند چراکه هر شرکت برای استفاده از طراحی آنها به همین کمپانی حق امتیاز پرداخت می کند. در واقع ARM برای انجام یک کار، چندین و چند بار کسب سود می نماید. طرح بندی چیپ ها به گونه ای است که هر شرکت قادر می شود آنها را در چندین دستگاه و با طراحی های مختلف مورد استفاده قرار داده و برای هر طراحی نیز به ARM حق امتیاز پرداخت نماید.

در سال ۲۰۱۴ نیمی از درآمد ARM متعلق به طراحی پردازنده هایی با سن بیش از پنج سال بوده است

آنچه امروز در تلفن های هوشمند به عنوان قلب پردازش کننده سیگنال های دیجیتالی انجام وظیفه می کند، شاید ده سال دیگر در یک روتر وای-فای مورد استفاده قرار گیرد و ARM باز هم حق امتیاز خودش را به دلیل استفاده از پیکر بندی طراحی اش دریافت خواهد کرد. در سال ۲۰۱۴، این شرکت گزارش داد نیمی از درآمدش در همان سال از طراحی هایی بوده که سن آنها به بیش از پنج سال می رسد. کمپانی یاد شده اما برای آینده اش نقشه های بزرگی در سر دارد. در حال حاضر بیش از ۵۰ درصد از پردازنده هایی که توسط طراحی های ARM توسعه پیدا کرده اند در محصولاتی به کار می روند که تلفن هوشمند نیستند. اکنون قدرت پردازنده های کم مصرف مبتنی بر فناوری های ARM به حدی بالا رفته که این شرکت در فکر رقابت با اینتل است؛ پردازنده های این شرکت اکنون نیرو دهنده به سرورهای کمپانی بزرگی همچون PayPal هستند در حالی که توسط ایده های بلندپروازانه تر، تا چند سال آینده چندین میلیارد گجت هوشمند که جزیی از اینترنت اشیا محسوب می شوند از معماری های ARM در پردازنده های خود بهره خواهند گرفت.

البته در بخش اینترنت اشیا انتظار نداشته باشید که چند سال دیگر گجت های کوچک و بزرگی با مهر این برند بر بدنه شان را مشاهده کنید؛ ARM یک شرکت بی ادعاست که در حومه کمبریج چند دفتر ساده و نه چندان پر زرق و برق دارد و می خواهد تا جایی که می تواند خارج از محدوده رادارها به پرواز مشغول گردد.