Hail the Judge
Ta chơi xong không trả tiền, vậy đâu có gọi là bán
Vào tháng 4/2025, công ty thiết kế chip ARM đến từ Vương quốc Anh đã đánh dấu cột mốc 40 năm với thành tựu đáng kinh ngạc: xuất xưởng 250 tỷ chip, trở thành kiến trúc xử lý phổ biến nhất thế giới. Từ khởi đầu khiêm tốn tại Cambridge, nơi hai kỹ sư Sophie Wilson và Steve Furber phát triển bộ xử lý ARM1 với chỉ 25.000 bóng bán dẫn, ARM đã cách mạng hóa ngành công nghiệp với các thiết kế tiết kiệm năng lượng và hiệu năng cao.
ARM bắt nguồn từ startup nhỏ Acorn Computers ở Cambridge, được thành lập bởi Chris Curry và Hermann Hauser. Năm 1980, Acorn giành được hợp đồng cung cấp máy tính BBC Micro cho sáng kiến của chính phủ Anh nhằm trang bị máy tính cho mọi lớp học. Theo BBC News, hợp đồng này không chỉ là một chiến thắng thương mại mà còn là bước ngoặt thay đổi cảnh quan công nghệ. Thay vì sử dụng chip có sẵn, Acorn quyết định tự phát triển một bộ xử lý riêng.
Năm 1985, bộ xử lý ARM1 ra đời dưới bàn tay của Sophie Wilson và Steve Furber, sử dụng quy trình 3μm với chỉ 25.000 bóng bán dẫn – con số nhỏ bé so với hàng tỷ bóng bán dẫn trong các chip hiện đại. Theo IEEE Spectrum, điểm mạnh của ARM1 nằm ở hiệu năng ấn tượng và mức tiêu thụ điện năng thấp, một đặc tính không phải do tầm nhìn xa mà xuất phát từ sự bất đắc dĩ. Do thiếu ngân sách để sử dụng vỏ gốm đắt tiền, Acorn phải chọn vỏ nhựa rẻ hơn buộc đội ngũ thiết kế tối ưu hóa chip để giảm tiêu thụ điện năng. Không có công cụ đo lường công suất, ARM1 được thiết kế nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn, vô tình tạo ra một kiến trúc tiết kiệm năng lượng vượt trội.
Theo The Guardian, sự ra đời của ARM1 đánh dấu khởi đầu cho kiến trúc RISC (Reduced Instruction Set Computing), ưu tiên các lệnh đơn giản để tăng hiệu quả xử lý. Chính sự đơn giản, thanh lịch và tiết kiệm này đã đặt nền móng cho sự thống trị của ARM trong các thiết bị di động, cảm biến và thậm chí là trung tâm dữ liệu ngày nay.
Hành trình 40 năm của ARM là câu chuyện về sự phát triển không ngừng. Từ BBC Micro, ARM nhanh chóng mở rộng tầm ảnh hưởng khi kiến trúc của họ được cấp phép cho các nhà sản xuất chip trên toàn cầu. Theo thông báo chính thức của ARM, công ty đã xuất xưởng 250 tỷ chip, có mặt trong mọi thứ từ smartphone, laptop đến xe hơi và siêu máy tính. Sự phổ biến này đến từ mô hình kinh doanh độc đáo của ARM: thay vì sản xuất chip, họ thiết kế kiến trúc và cấp phép cho các đối tác Apple, Qualcomm, MediaTek và Samsung.
Một ví dụ điển hình là chip Dimensity 9500 sắp ra mắt của MediaTek, sử dụng lõi ARMv9-A, cho thấy ARM vẫn là trung tâm của các thiết bị di động hiện đại. Theo TechRadar, 95% điện thoại thông minh trên thế giới gồm iPhone và các dòng Android cao cấp, đều sử dụng chip dựa trên kiến trúc ARM. Sự tiết kiệm năng lượng của ARM đã trở thành yếu tố then chốt trong thời đại mà pin và hiệu suất là ưu tiên hàng đầu.
ARM không chỉ dừng lại ở thiết bị tiêu dùng. Theo Forbes, kiến trúc ARM đang thâm nhập vào trung tâm dữ liệu với các công ty như Amazon (chip Graviton) và Nvidia (chip Grace) sử dụng ARM để xây dựng các máy chủ hiệu năng cao, tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra, ARM đang đầu tư mạnh vào AI và điện toán biên (edge computing), với các lõi như Cortex-X và Neoverse được tối ưu cho các ứng dụng trí tuệ nhân tạo và học máy. Điều này phản ánh tầm nhìn ban đầu của Acorn: tạo ra công nghệ “được mọi người mong muốn trong 20 năm tới”.
Sự thành công của ARM không phải là con đường bằng phẳng. Trong những năm 1980, Acorn đối mặt với nguồn lực hạn chế, thiếu công cụ thiết kế tiên tiến, cạnh tranh khốc liệt từ các gã khổng lồ như Intel và Motorola. Theo Wired UK, Sophie Wilson và Steve Furber làm việc trong điều kiện thiếu thốn, sử dụng các phương pháp thiết kế thủ công và dựa vào sự sáng tạo để vượt qua rào cản kỹ thuật. Việc chọn vỏ nhựa thay vì gốm không chỉ là giải pháp tài chính mà còn buộc họ phải đổi mới, dẫn đến một kiến trúc tiết kiệm năng lượng vượt thời đại.
Một thách thức khác là sự hoài nghi từ ngành công nghiệp. Theo Nikkei Asia, vào thời điểm đó, việc một công ty nhỏ như Acorn tự phát triển bộ xử lý 32-bit bị xem là “điên rồ”. Tuy nhiên, tinh thần khởi nghiệp và sự hỗ trợ từ các nhà đầu tư, bao gồm cả Apple (mua cổ phần ARM vào năm 1990), đã giúp ARM vượt qua giai đoạn khó khăn. Việc tách khỏi Acorn vào năm 1990 để thành lập ARM Holdings là bước ngoặt, cho phép công ty tập trung vào cấp phép kiến trúc thay vì sản xuất phần cứng.
Trong bài đăng blog kỷ niệm 40 năm, ARM tuyên bố “hành trình vẫn chưa kết thúc”. Công ty đang nhắm đến các lĩnh vực mới, bao gồm trung tâm dữ liệu, AI, điện toán biên, và tính bền vững. Theo Bloomberg, ARM đang phát triển các lõi Neoverse thế hệ mới để cạnh tranh với kiến trúc x86 của Intel và AMD trong thị trường máy chủ, nơi hiệu quả năng lượng ngày càng quan trọng để giảm chi phí vận hành và tác động môi trường.
Trong lĩnh vực AI, các lõi Cortex-A và GPU Mali của ARM được tối ưu cho các tác vụ học máy, từ trợ lý ảo trên điện thoại đến các mô hình AI lớn trong đám mây. Theo TechCrunch, ARM hợp tác với Nvidia để tích hợp kiến trúc ARM vào các siêu máy tính AI, như Grace Hopper Superchip. Đồng thời, ARM đang đầu tư vào điện toán biên, nơi các thiết bị như cảm biến IoT và xe tự hành yêu cầu xử lý mạnh mẽ nhưng tiết kiệm năng lượng.
Tính bền vững cũng là ưu tiên lớn. Theo Forbes, thiết kế tiết kiệm năng lượng của ARM giúp giảm lượng khí thải carbon từ thiết bị điện tử và trung tâm dữ liệu, phù hợp với mục tiêu trung hòa carbon toàn cầu. Ví dụ, chip ARM trong các máy chủ Amazon Web Services tiêu thụ ít năng lượng hơn 30% so với chip x86 tương đương.
ARM bắt nguồn từ startup nhỏ Acorn Computers ở Cambridge, được thành lập bởi Chris Curry và Hermann Hauser. Năm 1980, Acorn giành được hợp đồng cung cấp máy tính BBC Micro cho sáng kiến của chính phủ Anh nhằm trang bị máy tính cho mọi lớp học. Theo BBC News, hợp đồng này không chỉ là một chiến thắng thương mại mà còn là bước ngoặt thay đổi cảnh quan công nghệ. Thay vì sử dụng chip có sẵn, Acorn quyết định tự phát triển một bộ xử lý riêng.
Năm 1985, bộ xử lý ARM1 ra đời dưới bàn tay của Sophie Wilson và Steve Furber, sử dụng quy trình 3μm với chỉ 25.000 bóng bán dẫn – con số nhỏ bé so với hàng tỷ bóng bán dẫn trong các chip hiện đại. Theo IEEE Spectrum, điểm mạnh của ARM1 nằm ở hiệu năng ấn tượng và mức tiêu thụ điện năng thấp, một đặc tính không phải do tầm nhìn xa mà xuất phát từ sự bất đắc dĩ. Do thiếu ngân sách để sử dụng vỏ gốm đắt tiền, Acorn phải chọn vỏ nhựa rẻ hơn buộc đội ngũ thiết kế tối ưu hóa chip để giảm tiêu thụ điện năng. Không có công cụ đo lường công suất, ARM1 được thiết kế nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn, vô tình tạo ra một kiến trúc tiết kiệm năng lượng vượt trội.
Theo The Guardian, sự ra đời của ARM1 đánh dấu khởi đầu cho kiến trúc RISC (Reduced Instruction Set Computing), ưu tiên các lệnh đơn giản để tăng hiệu quả xử lý. Chính sự đơn giản, thanh lịch và tiết kiệm này đã đặt nền móng cho sự thống trị của ARM trong các thiết bị di động, cảm biến và thậm chí là trung tâm dữ liệu ngày nay.
Hành trình 40 năm của ARM là câu chuyện về sự phát triển không ngừng. Từ BBC Micro, ARM nhanh chóng mở rộng tầm ảnh hưởng khi kiến trúc của họ được cấp phép cho các nhà sản xuất chip trên toàn cầu. Theo thông báo chính thức của ARM, công ty đã xuất xưởng 250 tỷ chip, có mặt trong mọi thứ từ smartphone, laptop đến xe hơi và siêu máy tính. Sự phổ biến này đến từ mô hình kinh doanh độc đáo của ARM: thay vì sản xuất chip, họ thiết kế kiến trúc và cấp phép cho các đối tác Apple, Qualcomm, MediaTek và Samsung.
Một ví dụ điển hình là chip Dimensity 9500 sắp ra mắt của MediaTek, sử dụng lõi ARMv9-A, cho thấy ARM vẫn là trung tâm của các thiết bị di động hiện đại. Theo TechRadar, 95% điện thoại thông minh trên thế giới gồm iPhone và các dòng Android cao cấp, đều sử dụng chip dựa trên kiến trúc ARM. Sự tiết kiệm năng lượng của ARM đã trở thành yếu tố then chốt trong thời đại mà pin và hiệu suất là ưu tiên hàng đầu.
ARM không chỉ dừng lại ở thiết bị tiêu dùng. Theo Forbes, kiến trúc ARM đang thâm nhập vào trung tâm dữ liệu với các công ty như Amazon (chip Graviton) và Nvidia (chip Grace) sử dụng ARM để xây dựng các máy chủ hiệu năng cao, tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra, ARM đang đầu tư mạnh vào AI và điện toán biên (edge computing), với các lõi như Cortex-X và Neoverse được tối ưu cho các ứng dụng trí tuệ nhân tạo và học máy. Điều này phản ánh tầm nhìn ban đầu của Acorn: tạo ra công nghệ “được mọi người mong muốn trong 20 năm tới”.
Sự thành công của ARM không phải là con đường bằng phẳng. Trong những năm 1980, Acorn đối mặt với nguồn lực hạn chế, thiếu công cụ thiết kế tiên tiến, cạnh tranh khốc liệt từ các gã khổng lồ như Intel và Motorola. Theo Wired UK, Sophie Wilson và Steve Furber làm việc trong điều kiện thiếu thốn, sử dụng các phương pháp thiết kế thủ công và dựa vào sự sáng tạo để vượt qua rào cản kỹ thuật. Việc chọn vỏ nhựa thay vì gốm không chỉ là giải pháp tài chính mà còn buộc họ phải đổi mới, dẫn đến một kiến trúc tiết kiệm năng lượng vượt thời đại.
Một thách thức khác là sự hoài nghi từ ngành công nghiệp. Theo Nikkei Asia, vào thời điểm đó, việc một công ty nhỏ như Acorn tự phát triển bộ xử lý 32-bit bị xem là “điên rồ”. Tuy nhiên, tinh thần khởi nghiệp và sự hỗ trợ từ các nhà đầu tư, bao gồm cả Apple (mua cổ phần ARM vào năm 1990), đã giúp ARM vượt qua giai đoạn khó khăn. Việc tách khỏi Acorn vào năm 1990 để thành lập ARM Holdings là bước ngoặt, cho phép công ty tập trung vào cấp phép kiến trúc thay vì sản xuất phần cứng.
Trong bài đăng blog kỷ niệm 40 năm, ARM tuyên bố “hành trình vẫn chưa kết thúc”. Công ty đang nhắm đến các lĩnh vực mới, bao gồm trung tâm dữ liệu, AI, điện toán biên, và tính bền vững. Theo Bloomberg, ARM đang phát triển các lõi Neoverse thế hệ mới để cạnh tranh với kiến trúc x86 của Intel và AMD trong thị trường máy chủ, nơi hiệu quả năng lượng ngày càng quan trọng để giảm chi phí vận hành và tác động môi trường.
Trong lĩnh vực AI, các lõi Cortex-A và GPU Mali của ARM được tối ưu cho các tác vụ học máy, từ trợ lý ảo trên điện thoại đến các mô hình AI lớn trong đám mây. Theo TechCrunch, ARM hợp tác với Nvidia để tích hợp kiến trúc ARM vào các siêu máy tính AI, như Grace Hopper Superchip. Đồng thời, ARM đang đầu tư vào điện toán biên, nơi các thiết bị như cảm biến IoT và xe tự hành yêu cầu xử lý mạnh mẽ nhưng tiết kiệm năng lượng.
Tính bền vững cũng là ưu tiên lớn. Theo Forbes, thiết kế tiết kiệm năng lượng của ARM giúp giảm lượng khí thải carbon từ thiết bị điện tử và trung tâm dữ liệu, phù hợp với mục tiêu trung hòa carbon toàn cầu. Ví dụ, chip ARM trong các máy chủ Amazon Web Services tiêu thụ ít năng lượng hơn 30% so với chip x86 tương đương.
