Arm processzor (Arm processor): a RISC-alapú CPU család definíciója és működése

Az ARM Processzor Család: A RISC Architektúra Alapjai és Dominanciája

Az ARM processzor az elmúlt évtizedek egyik legmeghatározóbb technológiai innovációja, amely alapjaiban változtatta meg a digitális eszközök világát. A mozaikszó eredetileg az Acorn RISC Machine nevet takarta, később pedig az Advanced RISC Machine rövidítéseként vált ismertté. Ez a processzorcsalád nem egyetlen chipgyártó terméke, hanem egy architektúra, amelyet az ARM Holdings (ma SoftBank leányvállalata) fejleszt és licencel más vállalatok számára. Ennek köszönhetően az ARM technológia rendkívül széles körben elterjedt, a legkisebb szenzoroktól kezdve egészen a nagyteljesítményű szerverekig.

A RISC (Reduced Instruction Set Computing), azaz a redukált utasításkészletű számítástechnika elveire épülő ARM architektúra alapvető különbséget mutat a hagyományos, bonyolultabb utasításkészletű CISC (Complex Instruction Set Computing) processzorokkal szemben. Ez a különbség nem csupán a technikai megvalósításban rejlik, hanem alapjaiban befolyásolja a processzorok teljesítményét, energiafogyasztását és az alkalmazási területeiket is. Az ARM sikerének kulcsa éppen ebben az energiahatékony, de mégis nagy teljesítményű megközelítésben rejlik, ami lehetővé tette, hogy a mobiltelefonoktól az okosórákig, a beágyazott rendszerektől a laptopokig és egyre inkább a szerverekig szinte mindenhol jelen legyen.

A RISC Architektúra Definíciója és Filozófiája

A RISC architektúra egy olyan processzortervezési filozófia, amely az utasításkészlet egyszerűsítésére fókuszál. A fő cél az, hogy minden egyes utasítás a lehető leggyorsabban, ideális esetben egy órajelciklus alatt végrehajtható legyen. Ez éles ellentétben áll a CISC architektúrával, ahol az utasítások bonyolultabbak lehetnek, és több órajelciklust igényelhetnek a végrehajtásuk. A RISC elvek a következő kulcsfontosságú pontokon alapulnak:

• Egyszerű, fix hosszúságú utasítások: Minden utasítás azonos méretű, ami leegyszerűsíti a dekódolási folyamatot.
• Nagy számú általános célú regiszter: A RISC processzorok jellemzően sok regiszterrel rendelkeznek, ami minimalizálja a memória hozzáférések számát, mivel az adatok gyakran a regiszterekben tárolhatók.
• Load/Store architektúra: Csak a dedikált „load” (betöltés) és „store” (tárolás) utasítások férhetnek hozzá a memóriához. Minden más művelet (pl. aritmetikai vagy logikai) kizárólag a regiszterek tartalmán dolgozik.
• Hardveres megvalósítás: A bonyolultabb műveleteket nem a hardverben, hanem a szoftverben (fordítóprogramok segítségével) valósítják meg egyszerűbb utasítások sorozatával.
• Pipelining (futószalagos feldolgozás): Az utasítások végrehajtása több szakaszra oszlik (pl. utasítás lehívása, dekódolás, végrehajtás, eredmény visszaírása), és ezek a szakaszok párhuzamosan működnek. Amíg egy utasítás végrehajtás alatt áll, a következő már dekódolásra kerül, és így tovább.

Ez az egyszerűsített megközelítés számos előnnyel jár. Először is, a processzor magja kisebb és kevesebb tranzisztorból áll, ami olcsóbb gyártást és alacsonyabb energiafogyasztást eredményez. Másodszor, az egyszerűbb utasítások gyorsabb dekódolást és végrehajtást tesznek lehetővé, ami magasabb órajel elérését vagy hatékonyabb pipelininget eredményezhet. Harmadszor, a fix hosszúságú utasítások és a Load/Store architektúra megkönnyíti a fordítóprogramok számára az optimális kód generálását, mivel a memória hozzáférések egyértelműen elkülönülnek a számítási műveletektől.

Az ARM Története és Üzleti Modellje

Az ARM története az 1980-as évek elején kezdődött az Acorn Computers nevű brit cégnél, amely az Apple-lel és más vállalatokkal együttműködve egy új, RISC-alapú processzort tervezett a személyi számítógépeikhez. Az első ARM processzor, az Acorn RISC Machine (ARM1) 1985-ben készült el. Ez volt az első kereskedelmile forgalmazott RISC processzor, amely az 1987-ben megjelent Acorn Archimedes számítógépben kapott helyet.

1990-ben az Acorn, az Apple és a VLSI Technology közös vállalataként megalakult az ARM Holdings plc. Ez a lépés döntő fontosságú volt, mivel az új vállalat nem a chipek gyártására, hanem az ARM architektúra licencelésére és a processzor IP (Intellectual Property) magok fejlesztésére fókuszált. Ez az üzleti modell, miszerint az ARM nem gyárt processzorokat, hanem a terveket adja el más chipgyártóknak (pl. Qualcomm, Samsung, Apple, MediaTek, NXP), tette lehetővé az architektúra rendkívül gyors és széleskörű elterjedését.

Az ARM Holdings egyedülálló licencelési modellje forradalmasította a félvezetőipart, lehetővé téve, hogy a világ vezető chipgyártói a saját igényeikre szabott, energiahatékony és nagy teljesítményű processzorokat fejlesszenek ki az ARM alapjain.

Ez a stratégia rendkívül sikeresnek bizonyult. Az ARM processzorok az 1990-es években és a 2000-es évek elején számos beágyazott rendszerben, mobiltelefonban és hordozható eszközben jelentek meg. A kéziszámítógépek (PDA-k), mint például a Palm Pilot, és a korai okostelefonok, mint a Nokia és a BlackBerry készülékei, mind ARM processzorokra épültek. A valódi áttörést azonban az okostelefonok megjelenése hozta el, különösen az iPhone 2007-es bemutatkozása, amely egy ARM-alapú processzort használt. Azóta az ARM dominánssá vált a mobil szektorban, és folyamatosan terjeszkedik más piacokon is.

Az ARM Architektúra Működése és Főbb Jellemzői

Az ARM architektúra, mint RISC alapú rendszer, számos kulcsfontosságú elemet tartalmaz, amelyek optimalizálják a teljesítményt és az energiahatékonyságot. Ezek közé tartozik az utasításkészlet, a regiszterek kezelése, a memória hozzáférés és a modern processzoroktól elvárható fejlett technológiák, mint a pipeline és a cache rendszerek.

Utasításkészlet és Módok

Az ARM processzorok két fő utasításkészletet támogatnak:

• ARM utasításkészlet: Ez a 32 bites utasításkészlet a klasszikus ARM architektúra alapja. Minden utasítás 32 bit hosszú, ami egyszerűsíti a dekódolást és optimalizálja a pipeline-t.
• Thumb utasításkészlet: Az ARMv4T architektúrától kezdve bevezették a Thumb utasításkészletet, amely 16 bites utasításokat is tartalmaz. Ez a tömörített utasításkészlet kisebb kódot eredményez, ami kevesebb memóriát igényel és csökkenti az energiafogyasztást, különösen memória-intenzív feladatoknál. A processzor képes váltani az ARM és Thumb módok között a futás során.
• Thumb-2: Ez a Thumb utasításkészlet továbbfejlesztése, amely vegyesen használ 16 és 32 bites utasításokat, ötvözve a Thumb kódméretbeli előnyeit az ARM utasításkészlet teljesítményével.
• ARMv8-A és AArch64 (64-bites architektúra): Az ARMv8-A architektúra bevezetésével az ARM áttért a 64 bites feldolgozásra. Az AArch64 utasításkészlet (más néven ARM64) új regisztereket, utasításokat és egy modernizált memóriakezelési modellt vezetett be. Ez tette lehetővé az ARM számára, hogy belépjen a szerverek és asztali számítógépek piacára, ahol a 64 bites címzés és a nagyobb adatmennyiségek kezelése elengedhetetlen. Az ARMv8-A processzorok képesek a régebbi, 32 bites ARM és Thumb kódok futtatására is (AArch32 mód).

Regiszterek és Adatút

Az ARM architektúra bőséges regiszterkészlettel rendelkezik, ami kulcsfontosságú a RISC filozófia szempontjából. Jellemzően 16 általános célú regiszter áll rendelkezésre (R0-R15), bár néhány speciális regiszternek rögzített funkciója van (pl. R13 a stack pointer, R14 a link register, R15 a program counter). A 64 bites AArch64 módban ez a szám 31 általános célú regiszterre nő (X0-X30), mindegyik 64 bit szélességű.

A regiszterek használata minimalizálja a memória hozzáférések szükségességét, ami jelentősen növeli a sebességet és csökkenti az energiafogyasztást. Mivel a regiszterek sokkal gyorsabbak, mint a memória, a gyakran használt adatok és köztes eredmények ott tárolása optimalizálja a végrehajtási időt.

Load/Store Architektúra

Mint említettük, az ARM egy Load/Store architektúra. Ez azt jelenti, hogy a processzor nem képes közvetlenül memóriában lévő adatokon aritmetikai vagy logikai műveleteket végezni. Az adatoknak először a regiszterekbe kell kerülniük (Load utasítás), ott elvégezhetők a műveletek, majd az eredményt vissza kell írni a memóriába (Store utasítás). Ez a szigorú elkülönítés leegyszerűsíti a processzor tervezését és a pipeline optimalizálását.

Pipeline (Futószalagos Feldolgozás)

Az ARM processzorok széles körben alkalmazzák a pipeline technológiát. A pipeline lényege, hogy az utasítások végrehajtását több, egymástól elkülönülő szakaszra bontják. Például:

1. Fetch (lehívás): Az utasítás beolvasása a memóriából.
2. Decode (dekódolás): Az utasítás értelmezése.
3. Execute (végrehajtás): A tényleges művelet elvégzése.
4. Memory (memória hozzáférés): Adatok betöltése vagy tárolása a memóriában (csak Load/Store utasításoknál).
5. Write-back (visszaírás): Az eredmény regiszterbe írása.

Mivel ezek a szakaszok párhuzamosan működhetnek, amíg egy utasítás az egyik szakaszban van, a következő már a korábbi szakaszban halad. Ez jelentősen növeli a processzor átviteli sebességét (throughput), azaz az egységnyi idő alatt végrehajtott utasítások számát. A modern ARM magok mélyebb pipeline-okkal rendelkeznek, ami még nagyobb párhuzamosságot tesz lehetővé.

Cache Rendszer

A cache memória (gyorsítótár) kulcsfontosságú a modern processzorok teljesítményében, beleértve az ARM-ot is. A cache egy kisméretű, nagyon gyors memória, amely a CPU és a fő memória között helyezkedik el. Célja, hogy a gyakran használt adatokat és utasításokat a CPU-hoz közelebb tárolja, csökkentve ezzel a memória hozzáférési időt. Az ARM processzorok tipikusan több szintű cache-t használnak:

• L1 Cache: A leggyorsabb és a legkisebb cache, közvetlenül a processzormaghoz integrálva. Gyakran két részre oszlik: utasítás-cache (L1-I) és adat-cache (L1-D).
• L2 Cache: Nagyobb és valamivel lassabb, mint az L1, de még mindig sokkal gyorsabb, mint a fő memória. Lehet dedikált magonként, vagy megosztott több mag között.
• L3 Cache: A legnagyobb és leglassabb cache, amely általában az összes processzormag között megosztott.

A hatékony cache-hierarchia elengedhetetlen az energiahatékonyság és a teljesítmény szempontjából, mivel minimalizálja a lassabb és energiaigényesebb fő memória hozzáféréseket.

Memóriakezelés: MMU és MPU

Az ARM processzorok két fő egységet használnak a memóriakezelésre:

• MMU (Memory Management Unit – Memóriakezelő Egység): Ez az egység felelős a virtuális memória kezeléséért. Lehetővé teszi az operációs rendszer számára, hogy a programok számára virtuális címtartományokat biztosítson, amelyek függetlenek a fizikai memóriától. Az MMU fordítja le a virtuális címeket fizikai címekre, és kezeli a lapozást (paging) és a memória védelmét, biztosítva, hogy az egyes programok ne férhessenek hozzá egymás memóriaterületéhez. A Cortex-A sorozatú processzorok rendelkeznek MMU-val.
• MPU (Memory Protection Unit – Memóriavédelmi Egység): Az MPU egy egyszerűbb memóriakezelő egység, amelyet elsősorban a Cortex-M és Cortex-R sorozatú mikrovezérlőkben és valós idejű processzorokban használnak. Az MPU lehetővé teszi a memória területek védelmét (pl. írásvédett, végrehajtható, nem végrehajtható), de nem támogatja a virtuális memóriát vagy a lapozást. Ez ideális az egyszerűbb, valós idejű rendszerekhez, ahol a determinisztikus viselkedés fontosabb, mint a komplex memóriakezelés.

Az ARM Processzor Családok és Alkalmazásaik

Az ARM számos processzormagot fejlesztett ki, amelyek különböző alkalmazási területekre optimalizáltak. Ezeket főként három fő Cortex családba sorolhatjuk:

1. ARM Cortex-A Sorozat (Application Processors)

A Cortex-A magok a legnagyobb teljesítményű ARM processzorok, amelyeket komplex operációs rendszerek (Android, iOS, Linux, Windows) futtatására terveztek. Ideálisak okostelefonokba, táblagépekbe, laptopokba, szerverekbe és más, nagy számítási igényű eszközökbe. Főbb jellemzőik:

• Teljes MMU támogatás a virtuális memóriához.
• Fejlett pipeline-ok és out-of-order execution (utasítások sorrenden kívüli végrehajtása) a maximális teljesítmény érdekében.
• Integrált NEON SIMD (Single Instruction Multiple Data) egység a médiafeldolgozáshoz és gépi tanuláshoz.
• TrustZone technológia a biztonságos végrehajtáshoz.
• Big.LITTLE konfigurációk támogatása az energiahatékonyság és a teljesítmény optimalizálására.

Példák Cortex-A magokra:

• Cortex-A53, A55: Energiahatékony magok, gyakran használtak a Big.LITTLE konfigurációk „LITTLE” (kis) klasztereként.
• Cortex-A72, A73, A75, A76, A77, A78: Nagy teljesítményű magok, gyakran a Big.LITTLE konfigurációk „BIG” (nagy) klasztereként.
• Cortex-X1, X2, X3: Az ARM „extra nagy” teljesítményű magjai, amelyek a maximális nyers erőt célozzák.
• Neoverse N1, N2, V1: Szerverekbe és adatközpontokba tervezett magok, optimalizálva a skálázhatóságra és a felhőalapú számítástechnikára.

2. ARM Cortex-R Sorozat (Real-time Processors)

A Cortex-R magokat valós idejű rendszerekhez tervezték, ahol a determinisztikus viselkedés és az alacsony késleltetés kritikus. Ezek a processzorok jellemzően ipari vezérlőkben, autóipari rendszerekben (ADAS, infotainment), orvosi eszközökben és merevlemez-vezérlőkben találhatók meg. Főbb jellemzőik:

• MPU (Memóriavédelmi Egység) támogatása az egyszerű memóriavédelemhez, MMU nélkül.
• Rendkívül alacsony késleltetés és determinisztikus válaszidő.
• Hibatűrő képességek (ECC memória támogatás, duplikált magok a redundanciához).
• Magas órajelű, de viszonylag rövid pipeline a gyors válaszidő érdekében.

Példák Cortex-R magokra:

• Cortex-R4, R5, R7, R8: Korábbi generációk.
• Cortex-R52, R82: A legújabb generációk, amelyek fejlett biztonsági és valós idejű funkciókat kínálnak.

3. ARM Cortex-M Sorozat (Microcontrollers)

A Cortex-M magok a legkisebb és legenergiahatékonyabb ARM processzorok, amelyeket mikrovezérlőkbe és beágyazott rendszerekbe terveztek. Ezeket használják IoT eszközökben, szenzorokban, háztartási gépekben, viselhető eszközökben és egyszerű vezérlőrendszerekben. Főbb jellemzőik:

• Nincs MMU, opcionálisan MPU.
• Rendkívül alacsony energiafogyasztás és kis szilíciumfelület.
• Egyszerű pipeline és alacsony órajel.
• Főként Thumb utasításkészletet használnak a kódméret optimalizálásához.
• Számos periféria interfész támogatása (SPI, I2C, UART, GPIO stb.).

Példák Cortex-M magokra:

• Cortex-M0, M0+: A legkisebb és legenergiahatékonyabb magok, ideálisak rendkívül költségérzékeny és energiafogyasztás-kritikus alkalmazásokhoz.
• Cortex-M3, M4: Közepes teljesítményű, széles körben használt magok, a M4 FPU-val (lebegőpontos egységgel) is rendelkezik.
• Cortex-M7: A legerősebb Cortex-M mag, magasabb órajellel és fejlettebb pipeline-nal.
• Cortex-M23, M33: Az ARMv8-M architektúrán alapuló magok, amelyek TrustZone for ARMv8-M biztonsági technológiát is tartalmaznak.

Fejlett ARM Technológiák és Kiterjesztések

Az ARM nem csak a processzormagokat fejleszti, hanem számos kiterjesztést és technológiát is, amelyek növelik a processzorok képességeit és alkalmazási területeit.

NEON (SIMD)

A NEON egy SIMD (Single Instruction Multiple Data) kiterjesztés az ARM architektúrához, amely lehetővé teszi egyetlen utasítással több adatponton történő párhuzamos műveletek végrehajtását. Ez különösen hasznos multimédiás alkalmazásoknál (videó- és hangfeldolgozás), képfeldolgozásnál, játékoknál és egyre inkább a gépi tanulási algoritmusoknál. A NEON egység vektoros műveleteket hajt végre, jelentősen felgyorsítva az ilyen típusú számításokat.

TrustZone

Az ARM TrustZone egy hardveres biztonsági technológia, amely egy processzoron belül két elkülönített végrehajtási környezetet hoz létre: egy normál világot (Normal World) és egy biztonságos világot (Secure World). Ez lehetővé teszi, hogy érzékeny műveletek (pl. ujjlenyomat-hitelesítés, DRM-tartalom lejátszása, titkosítási kulcsok kezelése) egy teljesen izolált környezetben fussanak, védve őket a potenciálisan kompromittált operációs rendszertől vagy alkalmazásoktól a normál világban. Ez alapvető a modern okostelefonok, fizetési rendszerek és IoT eszközök biztonságában.

Big.LITTLE

A Big.LITTLE technológia az ARM egyik kulcsfontosságú innovációja az energiahatékonyság terén. Lényege, hogy egyetlen chipen belül különböző típusú processzormagokat (egy „nagy”, nagy teljesítményű magot és egy „kis”, energiahatékony magot) kombinál. A „nagy” magok (pl. Cortex-A7x, X-széria) a nagy számítási igényű feladatokat (játékok, videófeldolgozás) kezelik, míg a „kis” magok (pl. Cortex-A5x) az alacsonyabb számítási igényű, háttérben futó feladatokat (e-mail szinkronizálás, üzenetek fogadása) látják el. Az operációs rendszer dinamikusan vált a magok között a terheléstől függően, optimalizálva a teljesítményt és az energiafogyasztást. Ez a hibrid megközelítés jelentősen meghosszabbítja az akkumulátor élettartamát mobil eszközökben, miközben biztosítja a szükséges teljesítményt a csúcsterhelés idején.

Virtuális Gépek Támogatása

Az ARM processzorok (különösen a Cortex-A sorozat) virtualizációs kiterjesztésekkel is rendelkeznek. Ez lehetővé teszi, hogy egyetlen fizikai processzoron több virtuális gép (VM) fusson egymástól függetlenül. Ez a technológia elengedhetetlen a felhőalapú számítástechnikában, a szerverek virtualizációjában és a szoftverfejlesztési környezetekben. A hardveres virtualizációs támogatás minimalizálja a teljesítményveszteséget és növeli a biztonságot a különböző virtuális környezetek között.

Az ARM Ökoszisztéma és Dominanciája

Az ARM sikerének egyik fő oka a robusztus ökoszisztéma, amely körülötte kialakult. Ez magában foglalja a hardvergyártókat, az operációs rendszereket, a fejlesztőeszközöket és a szoftveres támogatást.

Operációs Rendszerek és Szoftverek

Az ARM processzorok a mobil eszközökön dominálnak, ahol az Android és az iOS operációs rendszerek szinte kizárólagosan ARM alapúak. Ezenkívül számos Linux disztribúció is támogatja az ARM-ot (pl. Debian, Ubuntu, Fedora), ami lehetővé teszi a szerverek, beágyazott rendszerek és egykártyás számítógépek (mint a Raspberry Pi) működését. A Microsoft is egyre inkább támogatja a Windows on ARM platformot, amely ARM-alapú laptopokon és táblagépeken futtatja a Windows-t. Ez a széleskörű szoftveres támogatás garantálja, hogy a fejlesztők könnyen tudnak alkalmazásokat és rendszereket építeni az ARM architektúrára.

Fejlesztőeszközök

Az ARM átfogó fejlesztőeszköz-készletet kínál, beleértve a fordítóprogramokat (pl. GCC, LLVM/Clang), hibakeresőket (debuggers), profilozókat és szimulátorokat. Ezek az eszközök megkönnyítik a szoftverek fejlesztését, optimalizálását és hibakeresését az ARM platformon. Számos IDE (Integrated Development Environment) is támogatja az ARM fejlesztést, mint például az ARM Keil MDK, az IAR Embedded Workbench, vagy a Visual Studio Code.

Piaci Dominancia és Növekedési Területek

Az ARM processzorok vitathatatlanul dominálnak a mobil piacon, ahol szinte minden okostelefon és táblagép ARM alapú. Ezen kívül a beágyazott rendszerek, az IoT (Internet of Things) eszközök és a mikrovezérlők piacán is vezető szerepet töltenek be. Az utóbbi években az ARM agresszívan terjeszkedik a szerverek és a laptopok piacán is. Az Apple saját M-sorozatú chipjei, amelyek ARM architektúrára épülnek, megmutatták, hogy az ARM képes felvenni a versenyt a hagyományos x86-os processzorokkal a teljesítmény terén is, miközben megőrzi energiahatékonysági előnyét.

A felhőalapú szolgáltatók, mint az Amazon (Graviton processzorok), a Microsoft és a Google, szintén egyre inkább alkalmazzák az ARM alapú szervereket adatközpontjaikban, felismerve azok energiahatékonysági és teljesítménybeli előnyeit a specifikus feladatokhoz. Ez a tendencia valószínűleg folytatódni fog, ahogy az ARM tovább finomítja a Neoverse magjait a szerverpiac igényeire.

Összehasonlítás az x86 Architektúrával (CISC)

Az x86 architektúra, amelyet elsősorban az Intel és az AMD processzorai képviselnek, a CISC (Complex Instruction Set Computing) elveire épül. Az ARM és az x86 közötti különbségek alapvetőek, és mindkét architektúrának megvannak a maga előnyei és hátrányai.

Az x86 processzorok történelmileg a nyers számítási teljesítményt és a széleskörű szoftverkompatibilitást kínálták, különösen az asztali és szerverpiacon. Azonban az ARM energiahatékonysága és a „teljesítmény per watt” mutatója egyre vonzóbbá teszi a felhőalapú és mobil környezetekben. Az Apple M-sorozatú chipjei megmutatták, hogy az ARM képes felvenni a versenyt az x86-tal a csúcskategóriás laptopok és asztali gépek szegmensében is, ami egyre élesebb versenyt vetít előre.

Az ARM Jövője és Kihívásai

Az ARM folyamatosan fejleszti architektúráját, hogy lépést tartson az iparág változó igényeivel. Az ARMv9 architektúra, amelyet 2021-ben mutattak be, a jövőbeli ARM processzorok alapját képezi. Főbb fókuszterületei a következők:

• Biztonság: Az ARMv9 bevezeti a Confidential Compute Architecture (CCA)-t, amely még magasabb szintű biztonságot nyújt a titkosított adatok feldolgozásához a memóriában.
• Mesterséges intelligencia (AI) és Gépi Tanulás (ML): Az Scalable Vector Extension 2 (SVE2) továbbfejlesztett vektoros számítási képességeket kínál, amelyek optimalizáltak az AI/ML feladatokhoz és a digitális jelfeldolgozáshoz.
• Digitális jelfeldolgozás (DSP): Az SVE2 a DSP alkalmazásokban is jelentős teljesítménynövekedést biztosít.
• Folyamatos teljesítményfejlesztés: Az ARM ígérete szerint az ARMv9 architektúra jelentős IPC növekedést hoz a következő generációs Cortex-A magokban.

Az ARM-nak azonban szembe kell néznie bizonyos kihívásokkal is. Az x86 architektúra továbbra is erős versenytárs, különösen az asztali és a nagyteljesítményű szerverpiacon, ahol a szoftveres kompatibilitás és az örökölt rendszerek jelentős szerepet játszanak. Emellett a nyílt forráskódú RISC-V architektúra is egyre nagyobb teret nyer, különösen az IoT és a beágyazott rendszerek területén, alternatívát kínálva az ARM licencmodelljével szemben. A RISC-V rugalmassága és licencmentessége vonzó lehet bizonyos gyártók számára, bár még messze van az ARM ökoszisztémájának fejlettségétől.

Az ARM pozíciója azonban rendkívül erős. A mobil szektorban elért szinte teljes dominanciája, a szerverpiacon elért áttörése, és az Apple példája, amely megmutatta, hogy az ARM-alapú chipek képesek felvenni a versenyt a csúcskategóriás PC-kkel, mind azt jelzi, hogy az ARM hosszú távon is az informatikai iparág egyik legfontosabb szereplője marad. Az energiahatékonyság iránti egyre növekvő igény, a mobil eszközök, az IoT és a felhőalapú számítástechnika térnyerése mind az ARM malmára hajtja a vizet, biztosítva a folyamatos innovációt és terjeszkedést.