- ARM আর্কিটেকচারটি RISC দর্শনের উপর ভিত্তি করে নির্মিত, যা শক্তি খরচ অপ্টিমাইজ করার জন্য সরল নির্দেশাবলীকে অগ্রাধিকার দেয়।
- মেধাস্বত্ব লাইসেন্সিং-ভিত্তিক এর ব্যবসায়িক মডেলটি একাধিক নির্মাতাকে নিজস্ব চিপ তৈরি করার সুযোগ করে দিয়েছে।
- এটি সাধারণ মাইক্রোকন্ট্রোলার থেকে বিকশিত হয়ে শক্তিশালী ৬৪-বিট প্রসেসরে পরিণত হয়েছে, যা x86 আর্কিটেকচারের সাথে প্রতিযোগিতা করে।
আপনি যদি মোবাইল ফোনে এটি পড়ে থাকেন, তাহলে সম্ভবত আপনার পকেটে একটি ARM চিপ পূর্ণ ক্ষমতায় কাজ করছে। আপনি আইফোন বা অ্যান্ড্রয়েড, যেটিরই ব্যবহারকারী হোন না কেন, এই প্রযুক্তিটি আজকের ডিজিটাল গতিশীলতার অদৃশ্য চালিকাশক্তি হয়ে উঠেছে । কিন্তু ভুল করবেন না, ARM শুধু ফোনের জন্যই নয়; এটি কম্পিউটারের জগতেও উল্লেখযোগ্যভাবে প্রবেশ করতে শুরু করেছে এবং এমন সব বাধা ভেঙে দিচ্ছে যা আমরা অটল বলে মনে করতাম।
আমরা এখন কোথায় আছি তা বুঝতে হলে আমাদের পেছনে ফিরে তাকাতে হবে এবং দেখতে হবে যে এই সবকিছুর শুরু সিলিকন ভ্যালির কোনো গ্যারেজে হয়নি, বরং যুক্তরাজ্যে হয়েছিল। কম্পিউটার সাক্ষরতা উন্নত করার একটি প্রকল্প হিসেবে যা শুরু হয়েছিল, তা শেষ পর্যন্ত একটি কর্মদক্ষতার বিপ্লবে পরিণত হয় , যার ফলে আজ আমাদের ব্যাটারিগুলো প্রচলিত ডেস্কটপ প্রযুক্তির তুলনায় অনেক বেশি সময় ধরে চলে।
অ্যাকর্ন কম্পিউটার্সের সূচনা এবং উত্তরাধিকার
এর শুরুটা হয়েছিল সেই ১৯৮৩ সালে। অ্যাকর্ন কম্পিউটার্স এমন একটি উন্নত প্রসেসর তৈরি করতে চেয়েছিল, যা MOS 6502-এ অভ্যস্ত প্রোগ্রামারদের জন্য কোনো ঝামেলার কারণ হবে না। সোফি উইলসন এবং স্টিভ ফারবারের নির্দেশনায় দলটি ১৯৮৫ সালে ARM1 ডিজাইন করে, যদিও এর প্রথম যে সংস্করণটি বাজারে আসে সেটি ছিল ১৯৮৬ সালের ARM2। এই চিপটি ছিল সরলতার এক সত্যিকারের বিস্ময়: এতে মাত্র ৩০,০০০ ট্রানজিস্টর ছিল , এটি মাইক্রোকোড ব্যবহার করত না এবং এতে ক্যাশে ছিল না, যা এটিকে অবিশ্বাস্যভাবে শক্তি-সাশ্রয়ী করে তুলেছিল।
বছর গড়ানোর সাথে সাথে তাদের উচ্চাকাঙ্ক্ষা বাড়তে থাকে। অ্যাপল এই কোরটির প্রতি আগ্রহী হয়ে ওঠে এবং ১৯৯০ সালে তারা একসাথে অ্যাডভান্সড আরআইএসসি মেশিনস লিমিটেড প্রতিষ্ঠা করে। এই অংশীদারিত্বের ফলে অ্যাপল নিউটন ডিভাইসটিতে এআরএম৬ ব্যবহৃত হয়। ডিভাইসটি প্রত্যাশিত সাফল্য না পেলেও এটি প্রমাণ করে যে পোর্টেবল হার্ডওয়্যারের জন্য এআরএমই ছিল আদর্শ পথ । পরবর্তীকালে, এআরএম৭ ফ্যামিলি বিশ্বজুড়ে আলোড়ন সৃষ্টি করে এবং লক্ষ লক্ষ মোবাইল ফোন ও গেম বয় অ্যাডভান্সের মতো কনসোলে এর ব্যবহার শুরু হয়।
RISC ডিজাইন বলতে ঠিক কী বোঝায় এবং এটি কীভাবে কাজ করে?
যখন আমরা ARM নিয়ে কথা বলি, তখন আমরা RISC (Reduced Instruction Set Computer) নিয়ে কথা বলি। ইন্টেল বা এএমডি-র CISC আর্কিটেকচারের মতো নয়, যা জটিল নির্দেশাবলী ব্যবহার করে এবং সেগুলো কার্যকর হতে বেশ কয়েকটি সাইকেল সময় নিতে পারে, ARM একটি সংক্ষিপ্ত নির্দেশাবলী সেট ব্যবহার করে । এর মূল ধারণাটি সহজ: প্রতিটি নির্দেশাবলীকে এতটাই মৌলিক করে তোলা যে তা একটিমাত্র মেমোরি সাইকেলে কার্যকর করা যায়, যা প্রক্রিয়াটিকে দ্রুততর করে এবং চিপকে অতিরিক্ত গরম হওয়া থেকে রক্ষা করে।
এই পদ্ধতি প্রসেসরকে ফেচ, ডিকোড এবং এক্সিকিউট করার মতো কাজগুলো অনেক বেশি সাবলীলভাবে সম্পাদন করতে সাহায্য করে। এছাড়াও, ARM থাম্ব মোডের মতো উদ্ভাবন বাস্তবায়ন করেছে, যা মেমরি ও শক্তি সাশ্রয়ের জন্য ৩২-বিটের পরিবর্তে ১৬-বিটের নির্দেশাবলী ব্যবহার করে, এবং জ্যাজেল প্রযুক্তি, যা সরাসরি হার্ডওয়্যারে জাভা চালানোর জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
প্রসেসর পরিবারসমূহ: IoT থেকে ক্লাউড পর্যন্ত
সব ARM চিপ একই রকম নয়, কারণ এগুলোকে এদের উদ্দেশ্য অনুযায়ী বিভিন্ন পরিবারে ভাগ করা হয়:
- কর্টেক্স-এ: এগুলো হলো শক্তিশালী যন্ত্র, যা জটিল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এগুলোই স্মার্টফোন, ট্যাবলেট এবং ক্লাউড সার্ভার নিয়ন্ত্রণ করে এবং সমর্থন জোগায়। অ্যান্ড্রয়েডের মতো অপারেটিং সিস্টেম বা আইওএস
- কর্টেক্স-আর: রিয়েল-টাইম অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বিশেষভাবে তৈরি। এগুলো এমন সব ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয় যেখানে নির্ভুলতা অপরিহার্য, যেমন গাড়ির ব্রেকিং সিস্টেম বা গুরুত্বপূর্ণ শিল্প নিয়ন্ত্রক যন্ত্রে।
- কর্টেক্স-এম: এগুলো ন্যূনতম বিদ্যুৎ খরচের জন্য বিশেষভাবে তৈরি মাইক্রোকন্ট্রোলার। আপনি এগুলো এখানে খুঁজে পেতে পারেন। স্মার্ট ডিভাইস এবং IoT সেন্সরগৃহস্থালীর যন্ত্রপাতি এবং চিকিৎসা সরঞ্জাম।
এর অন্যতম সেরা বৈশিষ্ট্য হলো বিগ.লিটল (big.LITTLE) আর্কিটেকচার। মূলত, এটি উচ্চ-পারফরম্যান্স কোরের সাথে উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন কোরের সমন্বয় ঘটায়। ফলে, যখন আপনি সময় দেখেন, চিপটি ব্যাটারি সাশ্রয়ের জন্য ছোট কোরগুলো ব্যবহার করে, কিন্তু যদি আপনি কোনো ভারী গেম চালু করেন, তখন উচ্চ-পারফরম্যান্স কোরগুলো সক্রিয় হয়ে প্রয়োজনীয় সমস্ত শক্তি সরবরাহ করে।
মহাযুদ্ধ: ARM বনাম x86
ARM এবং x86-এর মধ্যকার বিতর্কটি মূলত কার্যকারিতা এবং অদম্য শক্তির মধ্যে একটি লড়াই। x86 প্রসেসরগুলো ডেস্কটপ এবং বিশাল সার্ভারের জন্য বিশেষভাবে তৈরি, যেখানে অবিরাম বিদ্যুৎ খরচ হয় এবং বড় বড় ফ্যান ব্যবহৃত হয়। এর বিপরীতে, ARM তাপ ব্যবস্থাপনা এবং ব্যাটারি লাইফে সেরা , যা দিয়ে পাতলা, হালকা এবং সর্বোপরি শব্দহীন সিস্টেম তৈরি করা সম্ভব হয়।
ঐতিহাসিকভাবে ARM-এর সবচেয়ে বড় দুর্বলতা ছিল সামঞ্জস্যতা। যেহেতু সফটওয়্যার বিশেষভাবে এর আর্কিটেকচারের জন্য লিখতে হয়, তাই ARM-এর জন্য ডিজাইন করা অনেক উইন্ডোজ অ্যাপ্লিকেশন সরাসরি চলে না। এর সমাধান করতে অ্যাপল রোসেটা ২ তৈরি করেছে, যা একটি ট্রান্সলেটর। এটি ইন্টেল অ্যাপগুলোকে তাদের M1, M2, এবং M3 চিপে চালানোর সুযোগ করে দেয়, ফলে ব্যবহারকারীর জন্য এই রূপান্তর প্রায় নির্বিঘ্ন হয়ে ওঠে ।
ব্যবসায়িক মডেল: লাইসেন্সিং এবং ইকোসিস্টেম
এআরএম হোল্ডিংস-এর সবচেয়ে কৌতূহলোদ্দীপক বিষয়টি হলো, এটি সরাসরি চিপ তৈরি করে না। এর ব্যবসা হলো মেধাস্বত্ব। তারা নকশা (আর্কিটেকচার) তৈরি করে এবং তারপর সেই নকশাটি কোয়ালকম, স্যামসাং বা মিডিয়াটেকের মতো কোম্পানিগুলোকে লাইসেন্স দেয়। এই কোম্পানিগুলো মূল নকশাটি নিয়ে সেটিকে নিজেদের মতো করে পরিবর্তন করে, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার জন্য তাদের নিজস্ব জিপিইউ (যেমন মালি) বা নিউরাল প্রসেসিং ইউনিট (এনপিইউ) যোগ করে , এবং এভাবেই বিখ্যাত এসওসি (সিস্টেম অন এ চিপ) তৈরি করে।
এই মডেলটিই এমন অভূতপূর্ব সম্প্রসারণ সম্ভব করেছে। সিলিকন তৈরি করতে না হওয়ায়, ARM ডিজাইন উদ্ভাবনের উপর মনোযোগ দিতে পারে, অন্যদিকে নির্মাতারা সবচেয়ে শক্তিশালী বা কার্যকর চিপ তৈরির জন্য প্রতিযোগিতা করে। সাধারণ ইলেকট্রনিক খেলনা থেকে শুরু করে ল্যাপটপের জন্য শক্তিশালী স্ন্যাপড্রাগন এক্স এলিট প্রসেসর পর্যন্ত আমরা যে হার্ডওয়্যারের বিশাল বৈচিত্র্য দেখি, তা এর দ্বারাই ব্যাখ্যা করা যায়।
বর্তমানে, প্রযুক্তি শিল্প সমন্বিত হওয়ার দিকে এগোচ্ছে। এমনকি ইন্টেলও ARM-এর big.LITTLE ধারণা দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়ে হেটেরোজেনাস আর্কিটেকচার গ্রহণ করতে শুরু করেছে। যদিও এক্সট্রিম গেমিং এবং বিশাল ডেটাবেসের ক্ষেত্রে x86 এখনও সেরা, ARM মোবাইল কম্পিউটিংয়ের লড়াইয়ে জয়ী হয়েছে এবং এর অসাধারণ পারফরম্যান্স পার ওয়াট -এর সুবাদে পেশাদার ল্যাপটপের বাজারেও আলোড়ন সৃষ্টি করতে শুরু করেছে ।
