2025 年 4 月，Arm 架構迎來了問世 40 周年。這個始于英國劍橋一隅、懷揣雄心壯志的項目，如今已成為全球廣泛采用的計算架構。從傳感器、智能手機、筆記本電腦，到汽車、數(shù)據(jù)中心等諸多領域，有數(shù)十億設備如今運行在 Arm 架構之上。

Arm 架構始于 40 年前一支懷揣遠大理想的小團隊，他們致力于讓高性能、低功耗的計算技術惠及所有人。秉承簡單、簡約和精簡的設計理念，Arm 架構為高效、可擴展技術的新紀元奠定了基礎。

為了探尋 Arm 架構何以成為現(xiàn)代計算的基礎，我們將時鐘撥回到 40 年前，回到一切開始的地方。

Acorn Computers 和 BBC Micro

1978 年，Chris Curry 和 Hermann Hauser 在劍橋共同創(chuàng)立了 Acorn Computers 公司（以下簡稱 Acorn）。這家擅長抓住機遇的初創(chuàng)企業(yè)在英國政府“每間教室一臺電腦”的計劃中脫穎而出，成功拿下了 BBC Micro 的研發(fā)合約。這次中標不僅改寫了 Acorn 的命運，也為計算技術的未來發(fā)展埋下了伏筆。

Acorn 最初為 BBC Micro 搭載了 6502 微處理器，但它無法滿足 Acorn 對機器性能更高的追求，因此，Acorn 決定自行研發(fā)處理器。對于那個年代的小型企業(yè)，這是個不同尋常的大膽決定。

ARM1 掀開處理技術革新大幕

上世紀八十年代初，兩位抱負遠大的工程師 Sophie Wilson 和 Steve Furber 接受任命，開始著手設計 32 位處理器。在資源有限的情況下，他們創(chuàng)造出了高效而簡約的處理器架構 —— ARM1。這個架構于 1985 年問世，采用三微米工藝，僅使用了 25,000 個晶體管，兼顧了低功耗、運行快和高能效等優(yōu)勢。

這個最初為解決燃眉之急的方案，迅速發(fā)展成一種新的架構理念：RISC（精簡指令集計算）。與當時復雜的指令集不同，RISC 具備 Acorn 所需的精簡、快速處理特性，推動了計算性能的突破。

面向更廣泛群體的芯片

Arm 架構致力于“讓大眾都能體驗到 MIPS（每秒百萬條指令）級的運算能力”。與當時專注于高端工作站或大型機的其他處理器設計不同，這種理念使得 Arm 架構更加注重能效、速度和可擴展性。

1987 年全球首款基于 RISC 的家用計算機 Acorn Archimedes 橫空出世，充分展現(xiàn)了這種新架構的多重優(yōu)勢。

從 Acorn 獨立出來的轉變歷程

Acorn 的發(fā)展并不總是一帆風順。財務危機迫使公司重組，最終推動 Acorn、Apple 和 VLSI Technology 在 1990 年攜手創(chuàng)辦了合資企業(yè) Advanced RISC Machines (ARM) Ltd。這家企業(yè)肩負使命，致力于把 Arm 架構的強大性能和高效推向更廣闊的市場。

在 Apple Newton 發(fā)布時，Arm 迎來了第一次轉機，Newton 是率先基于 Arm 架構的商用設備之一。盡管 Newton 本身未在商業(yè)上大獲成功，但卻為 Arm 的全球擴展奠定了關鍵的基礎。不久之后，基于 Arm 架構的技術憑借超低功耗和緊湊設計，開始席卷手機、消費類電子、物聯(lián)網(wǎng)設備和嵌入式系統(tǒng)市場。

有趣的是，Arm 的低功耗設計不只是一項戰(zhàn)略創(chuàng)新，最初其實是為了解決燃眉之急才應運而生。在早期，Acorn 無力承擔昂貴的陶瓷芯片封裝，所以必須提高處理器的能效，以使器件能在成本更低的塑料封裝中運行。由于缺乏功耗評估工具，為保險起見，設計團隊對芯片采取了極為嚴苛的安全設計。而正是這一決策，成就了處理器的出色能效表現(xiàn)，也為往后數(shù)十年注重能效的設計理念奠定了基調。

從實現(xiàn)移動端里程碑到成為市場標準

諾基亞 6110 手機的問世是 Arm 架構早期發(fā)展中的一個重要突破。這款當時暢銷的移動設備搭載了 Arm7TDMI 處理器，標志著 Arm 在移動領域爆炸性增長的開始。

從那時起，Arm 架構的發(fā)展勢如破竹，逐漸成為了移動領域、嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)和邊緣設備的事實標準，現(xiàn)如今還贏得了云計算和數(shù)據(jù)中心的青睞。時至今日，Arm 技術已授權許可給數(shù)百家公司使用，應用于超過 3,000 億顆芯片中，足以證明 Arm 架構的可擴展性和通用性。目前，Arm 已發(fā)展至第九代架構：Armv9。

Arm 架構正在不斷發(fā)展，塑造著當下和未來的計算格局。從更新主要功能到漸進式的性能優(yōu)化，Arm 架構的每一次進展都為各類設備和應用顯著地改善了性能及能效表現(xiàn)，進一步拓展了功能。

傳承悠久的創(chuàng)新思維

Arm 架構的優(yōu)越表現(xiàn)不僅源于技術實力，更植根于底層設計理念。從一開始，Arm 就堅持以簡約、靈活和能效為核心，因而能夠一直兼顧緊湊設計和低能耗需求，從而在當今追求高速、智能和互聯(lián)的時代展現(xiàn)出更高的適配性。從智能手機、智能恒溫器到云端服務器，Arm 正在推動現(xiàn)代計算領域的智能發(fā)展。

而 Arm 的旅程遠未結束。隨著人工智能 (AI)、邊緣計算和可持續(xù)發(fā)展趨勢逐漸重塑技術格局，幾十年前在劍橋實驗室發(fā)展起來的架構正煥發(fā)出強大的生命力。憑借規(guī)模化部署高性能、低功耗處理器的能力，在所涉及的每一個技術市場，Arm 都成為了公認的行業(yè)標準，并將持續(xù)驅動未來的行業(yè)發(fā)展。

我們也將在之后的文章中，為大家介紹 Arm 架構 40 年來的演進發(fā)展，帶你了解 Arm 是如何執(zhí)著不懈地追求創(chuàng)新進步，持續(xù)勾勒計算領域的發(fā)展藍圖，敬請期待！