پردازنده‌های مجوزدار
بی‌شک نافذترین ارائه‌دهنده دارایی‌های معنوی يا Intellectual Property در حوزه موبايل، شرکت ARM است [به اين معنی که ARM و ديگر شرکت‌های مشابه، خط توليد تراشه ندارند و هيچ تراشه‌ای را به‌صورت فيزيکی عرضه نمی‌کنند، بلکه مجوز استفاده از طرح‌‌ها و معماری‌های خود را در قالب محصولات فکری به شرکت‌های مشتری می‌فروشند]. شرکت ARM به‌ويژه به‌دلیل صدور مجوز مجموعه دستورالعمل‌های پردازنده (مانند ARMv7 و ARMv8)، هسته‌های پردازشی سری Cortex (مانند A7) و ديگر اجزای SoC مانند اتصالات داخلی AMBA معروف است. تقريباً هر شرکتی در اکوسيستم موبايل دست‌کم در يک حوزه خاص مشتری ARM به‌شمار می‌رود.
يک رويه گسترده و رايج که قبلاً هم گفتيم بر ARM تأثير می‌گذارد، سير گذار به‌سوی استفاده از IP  با ساختار عمودی است. امروزه، ARM مشتريان پرشماری دارد که امتياز معماری سری Cortex-A را برای به‌کارگيری در دستگاه‌های موبايل‌شان دريافت می‌کنند، از جمله برودکام، مدياتک، ان‌ويديا، تگزاس اينسترومنتس و سامسونگ. در مقابل، عرضه‌کنندگان بزرگ‌تر SoC مثل اپل و کوالکام ترجيح می‌دهند امتياز مجموعه دستورالعمل‌های پردازنده را دريافت دارند و طبق آن هسته سی‌پی‌يوهای مورد نيازشان را توسط گروه‌های داخلی خودشان طراحی کنند. راهبرد اخير به تبحر مهندسی بيشتری نياز دارد اما درعوض از حيث دريافت امتياز هزينه کمتری دارد و در اصل بده‌بستانی است بين هزينه‌های ثابت و متغير.
در درازمدت، شرکت‌هایی که حجم سفارش و توليد بالایی دارند به‌جای دريافت امتياز استفاده از هسته‌های سی‌پی‌يو به‌سمت دریافت مجوز ISA و طراحی هسته سوق خواهند يافت. هسته‌های ARM به‌‌دلیل ماهيت تجارت اين شرکت، بدون مارک و محدوديت‌های خاص ارائه می‌شوند تا برای همه مشتريان جذاب و با محصولات همه توليدکنندگان (مثل TSMC، گلوبال‌فاندريز، UMC و سامسونگ) سازگار باشند. از جمله مزيت‌های استفاده از هسته سفارشی برای خريدار، هم هزينه کمتر آن نسبت به زمانی است که کسی بخواهد هسته‌های اختصاصی خود را توسعه دهد و هم اين‌که می‌توان آن‌را به‌دقت با -و برای- برنامه‌هایی که قرار است اجرا کند و همچنين با اجزای زيرساختی گوشی، سازگار و بهينه کرد.
موضوع بعدی، واگرایی تبلت‌ها و اسمارت‌فون‌ها از هم است. طراحی يک هسته سی‌پی‌يوی بهينه‌شده به‌دلیل محدوديت‌های مختلف منبع برق بسيار سخت است. در اينجا بايد توجه داشت که ممکن است بازار تبلت روزی آن‌قدر بزرگ شود که شايستگی برخورداری از طرح‌ها و تراشه‌های دقيق‌تر و بهينه‌تر را کسب کند. يعنی بازار تبلت چنان رونق و ماهيتی کسب کند که شرکت‌ها تصميم بگيرند به‌جای آن‌که از همان تراشه‌های مورداستفاده در اسمارت‌فون‌ها که با مقداری تغيير روی تبلت‌ها نيز به‌کار می‌روند، تراشه‌های متفاوت‌تر و اختصاصی‌تری را برای تبلت‌ها طراحی و توليدکنند.
فرکانس ايده‌آل فعلی برای تراشه‌های مجتمع تبلت‌ها حدود 2 تا 6 وات و برای اسمارت‌فون‌ها 5 تا 1.5 وات است. به‌نظر می‌رسد دو هسته و تراشه متفاوت که بتوانند دامنه نيازهای‌ 5 تا 6 واتی را پوشش دهند کارآمدتر از يک طراحی واحد باشد. 

سیستم‌های گرافيکی مجوزدار
دارایی‌های فکری (IP) در حوزه گرافيک سازوکار تقريباً متفاوتی دارند زیرا واسط نرم‌افزاری آن‌ها يک API يا واسط برنامه‌نويسی کاربردی است نه يک مجموعه دستورالعمل. در واقع، وقتی يک شرکت خريدار، امتياز توليد و استفاده از هسته‌های پردازنده گرافيکی را از يک شرکت ديگر دريافت می‌کند، مجوز درايورهای آن‌را هم که برای استفاده از OpenGL (در iOS، آندروئيد و لينوکس) و DirectX (در ويندوز) نوشته‌ شده‌اند دريافت کرده‌است. به‌تازگی، توانمندی‌های محاسباتی پردازنده گرافيکی برای دستگاه‌های موبايل سازگار با OpenCL و DirectX Compute Shader نيز مهم و جذاب شده‌ است. اين درايورها بسيار پيچيده هستند و پيچيگی آن‌ها را اغلب می‌توان با پيچيدگی يک سيستم‌عامل مقايسه کرد.
پيش‌گام فروش IP در حوزه گرافيکی بی‌تردید، شرکت Imagination Technologies است که سهم آن از بازار تقريباً پنج برابر سهم نزديک‌ترين رقيبش است. به‌تازگی ARM با انجام يک ماجراجویی تجاری به عرصه تجارت IP‌های گرافيکی موبايل گام گذاشته ‌است و البته در حال حاضر بازيگر بسيار کوچک اين صحنه به‌شمار می‌رود و سفارش‌هایی را هم که می‌گیرد به‌دلیل مزيت طرح‌هايش در تلفيق سی‌پی‌يو با جی‌پی‌يو است. شرکت‌های انگشت‌شمار ديگری هم در عرصه IP‌های گرافيکی فعال هستند مثل Vivante ،DMP و تاکومی. در اين ميان بعضی‌ها نيز ترجيح داده‌اند سیستم گرافيکی اختصاصی‌شان را در داخل شرکت خود توسعه دهند که البته، باتوجه به پيچيدگی APIها يا واسط‌های برنامه‌نويسی مدرن کار بسيار دشواری است. فقط شرکت‌های بسيار بزرگ (يا آن‌هایی که از تخصص گرافيکی کافی برخوردارند) می‌توانند از پس تأمين هزينه‌های توسعه يک پردازنده گرافيکی و درايورهای چند پلتفرمی آن برآيند.
از طرفی DirectX هم به‌طور خاص برای بسياری از شرکت‌ها به مشکل جديدی تبدیل شده ‌است زیرا خود مايکروسافت هم شخصاً در دنيای تبلت و گوشی ظاهر شده ‌است (و در واقع هيچ‌يک از پردازنده‌های گرافيکی مجوزدار DirectX 10 به‌بعد را پشتيبانی نمی‌کنند)؛ انجام پردازش‌های جی‌پی‌يو نيز به‌شدت سخت است. برخلاف آن‌چه که در ارتباط با سی‌پی‌يو ذکر شد، به‌نظر می‌رسد خيلی از شرکت‌ها هرگز به‌سمت طراحی و توسعه جی‌پی‌يوهای بومی توسط گروه‌‌های داخلی خود متمايل نشوند. بيش‌تر احتمال دارد که چند شرکت مثل برودکام و سامسونگ طرح‌های بومی خود را رها و آن‌ها را با يک هسته‌ها و تراشه‌های گرافيکی مجوزدار شرکت ARM جايگزين کنند، يا اين‌که يکی از عرضه‌کنندگان کوچک‌تر IP‌ را به تملک خود درآورند. 

اپل
فرزند زرين بی‌چون و چرای دنيای موبايل، اپل است که با آی‌فون و آی‌پد خود، بازار اسمارت‌فون و تبلت را از نو تعريف کرد. اپل به‌صورت تاريخی و از همان ديرباز در حوزه اسمارت‌فون‌ها و تبلت‌های گران‌قيمت و پيشرفته کار کرده‌است و اينک سومين فروشنده بزرگ اسمارت‌فون و نخستين فروشنده بزرگ تبلت در جهان به‌شمار می‌رود. جايگاه اپل از اساس در حوزه تبلت قدرتمندتر است و اتفاقاً حوزه‌ای است که رقابت کمتری در آن جريان دارد زیرا بازارش جديدتر است.  اپل برای گوشی‌ها و تبلت‌هايش تراشه‌های مجتمع بومی و داخلی خود را توسعه داد و سپس توليد آن‌ها را به سامسونگ سپرد. اين شرکت به‌تازگی هسته‌های استاندارد ARM در معماری‌های A6 و A6X را به‌ نفع هسته‌های سفارشی جديدتری موسوم به Swift کنار گذاشته ‌است. با اين‌که اپل تقريباً مالکيت همه دارایی‌ها فکری مورد استفاده در تراشه‌هايش را دراختيار دارد، در يک زمینه مستثنی است و آن شامل اجزا و سیستم گرافيکی است که در اين مورد به‌خصوص آن‌چه را که نياز دارد از شرکت Imagination Technologies تأمين می‌کند. باتوجه به اين‌که اپل حدود 10 درصد سهام Imagination Technologies را در‌اختيار دارد و بزرگ‌ترين مشتری محصولات اين شرکت بريتانيایی به شمار می‌رود، سخت است تصور کنيم که اپل بخواهد روزی جی‌پی‌يوهای مورد نياز خود را خودش طراحی کند، حتی اگر حجم مورد نيازش بالا باشد. اپل در‌گذشته مودم‌های بی‌سيم موبايل خود را از طريق اينتل تأمين می‌کرد اما اکنون در محصولات جديدش از مودم‌های کوالکام استفاده می‌کند.
منطقی است پيش‌بينی کنيم که اپل به طراحی SoCهای  خود ادامه خواهد داد و توليد آن‌ها را به‌يک شرکت تراشه‌ساز خواهد سپرد، البته شاید تولیدکننده‌ای را انتخاب کند که همزمان رقيب‌شان به شمار نرود (سامسونگ که تراشه‌های برخی از محصولات اپل را تأمين می‌کرد رقيب اين شرکت در بازار به‌شمار می‌رود). نگاه به تاريخ در اينجا آموزنده است؛ اپل سودهای در‌خور ‌توجهی را از کنترل کل اين پلتفرم عايد خود می‌کند. این شرکت قبلاً يک‌بار ديگر هم چنين راهکار تمام و کمالی را در حوزه کامپيوترهای شخصی مبتنی‌بر سی پی‌يوهای آی‌بی‌ام و موتورولا به‌کار بسته ‌بود و موفقيت‌آميز بودن آن‌ها به اثبات رسيده ‌بود. در آن زمان، وقتی عرضه‌کنندگان پردازنده‌های PowerPC به‌دلیل شرايط بی‌ثبات اقتصادی حاکم بر بازار آن سال‌ها ديگر نتوانستند محصولات رقابتی عرضه کنند اپل آن پلتفرم سخت‌افزاری را ترک کرد و به معماری x86 اينتل روی آورد. اما ‌اينک که اپل هرسال به‌راحتی بيش از 200 ميليون آی‌فون و آی‌پد می‌فروشد به‌نظر نمی‌رسد که اين سناريو تا مدت‌ها دوباره تکرار شود.

واگرایی گوشی‌ها و تبلت‌ها از هم می‌تواند برای اپل يک چالش فنی به‌شمار می‌رود. تا اينجا، مصرف انرژی SoCهای آی‌پد تقريباً برابر با کم‌‌ترين ميزان مصرف تبلت‌ها است و اين يعنی می‌توان هم برای آی‌فون و هم برای آی‌پد از هسته‌های سی پی‌يوی يکسانی استفاده کرد. البته، اگر اپل به‌دنبال تفاوت‌های بيشتری می‌بود، دريافت مجوز يک هسته خاص برای اين منظور از ARM يا به ‌احتمال بيش‌تر، طراحی يک ريزمعماری ديگر گزينه‌های جذابی ‌بودند.
فرجام کار اپل به کل بازار و اين‌که آيا به‌روی تجهيزات ارزان‌تر آغوش خواهدگشود يا نه، بستگی زيادی دارد. بازار موبايل رشد سريعی را تجربه می‌کند اما بخش عمده اين بازار روبه‌رشد در کشورهای درحال توسعه واقع شده ‌است؛ يعنی جایی که هزينه‌ها برای مردم عامل تعيين‌کننده‌ای هستند. تا حد زيادی در محاسبه آمار و ارقام اين سير رو‌به‌رشد، دلتای قيمت بين يک گوشی معمولی و اسمارت‌فون در حال محدودتر شدن است و اين مردم را تشويق می‌کند که رويه‌های جاری خود را تغيير دهند. اگر اپل اين موضوع را می‌داند و با اين‌ حال باز هم تنها به توليد محصولات لوکس و گران‌بها بسنده می‌کند، در‌‌‌واقع دارد رشد کشورهایی مانند هند و برزيل را ناديده می‌گيرد. باتوجه به‌اين‌که محصولات لوکس بيش‌تر در بازار کشورهای توسعه‌يافته خريدار دارند، اپل به بازاری محدود خواهد شد که کم‌وبيش اشباع شده ‌است.
کاهش قيمت آی‌پد و آی‌فون يک چالش سيستماتيک (و مربوط به کل سيستم و نه جزء‌جزء آن) است. يعنی نمی‌توانيد روی يک قطعه خاص از آی‌پد دست بگذاريد و بگوييد اين قطعه باعث افزايش قيمت آی‌پد می‌شود و بايد آن‌را مهار کرد؛ پس اگر قرار است تغييراتی صورت بگيرد به طبع بايد کل‌نگر و فراگستر باشند. اين موضوع با يک مورد استثنا درباره آی‌فون‌ هم تا حدود زيادی مصداق دارد. آن استثنا مودم است. برای همراه شدن با جريان حاکم و نشان دادن واکنش درست در بازار اسمارت‌فون‌های ارزان‌، اپل بايد خودش يک مودم چندحالتی يا مولتی‌مُد توسعه دهد يا اين‌که مودم مورد نياز خود را از از طريق تصاحب يک شرکت مودم‌ساز تأمين کند (مودمی که با نسل دوم و سوم و چهارم شبکه‌های سلولی سازگار باشد) و سپس آن‌را در تراشه‌های مجتمع آی‌فون تلفيق کند. هرچند انجام اين‌کار برای شرکتی با منابع و ثرورت اپل غيرممکن نيست، اما می‌تواند به فرآيندی زمان‌بر و دشوار بدل شود.
اپل در کشورهای توسعه‌يافته با يک چالش دووجهی روبه‌رو خواهد بود. نخست، مقابله با رقبای آندروئيدی و ويندوزی و دوم متقاعد کردن کاربران به ارتقای سريع‌تر محصولات‌شان. هر دو مشکل مذکور بيش‌تر در سطح سيستم مطرح هستند و نه در سطح تراشه‌های مجتمع. تاريخچه کامپيوترهای شخصی نشان می‌دهد که هرچه بازار بزرگ‌تر و واگراتر می‌شود اکوسيستم‌های واگراتر نيز سرانجام بر پلتفرم‌های اختصاصی سايه می‌افکنند، البته اين فرآيند ممکن است سال‌ها طول بکشد.

سامسونگ
شرکت ديگری که برای مديريت تجارت و توسعه محصولاتش ساختار نيمه عمودی را برگزيده ‌است، سامسونگ است. اين شرکت گوشی و تبلت می‌فروشد و تراشه‌های مجتمع سری Exynos، حافظه‌های فلش NAND، حافظه DRAM و نمايشگرهای مورد نياز دستگاه‌های پرشمارش را خودش توليد می‌کند. در عين حال، اين شرکت به‌شدت به IPهای شرکت‌های ديگر وابسته ‌است. سامسونگ مجوز ساخته هسته سی‌پی‌يوهای موردنياز تجهيزاتش را از ARM و مجوز توسعه جی‌پی‌يوی آن‌ها را باز هم از ARM و Imagination Technologies دريافت می‌کند. اين شرکت يک طراحی اختصاصی و داخلی هم برای جی‌پی‌يو دارد اما طبق شواهد موجود بعيد است سامسونگ بخواهد اين سامانه‌های گرافيکی و نرم‌افزارهای اختصاصی را در محصولات گران‌‌قيمتش به‌کار ببرد.
سامسونگ برخلاف اپل، از معتقدان سرسخت تنوع قيمت است و از اين‌رو در بازارهای پرشماری حضور دارد. آمارهای فروش سه‌ماهه آخر سال 2012، سامسونگ را به‌عنوان بزرگ‌ترين فروشنده گوشی در جهان معرفی کردند و اين شرکت در بازار تبلت نيز با فاصله‌‌ای معين پشت سر اپل در جایگاه دوم گام برمی‌‌دارد. با وجود چنين حجم بالایی از فروش، شگفت‌انگيز است که اين شرکت الگوی اپل را در پيش نگرفت و تصميم گرفت برای خود يک سی‌پی‌يوی اختصاصی طراحی کند. باتوجه به اين‌که سامسونگ شمار بزرگی از طراحان سابق ARM را به‌خدمت گرفته ‌است، می‌توان احتمال داد يک هسته سفارشی را در دست ساخت دارد که طی سال‌های آتی عرضه خواهد شد.
مديريت و يکپارچه‌سازی عمودی سامسونگ، هم نعمت است و هم دردسر. اين شرکت مانند اپل کنترل سفت و سختی را بر پلتفرم خود اعمال می‌کند (به استثنای نرم‌افزار). البته، به‌نظر نمی‌رسد تراشه مجتمع Exynos سامسونگ از طرف شرکت‌هایی که در حيطه‌های گوناگون رقيبش به شمار می‌روند با استقبال چندانی مواجه شود. اما ازآنجا که سامسونگ حجم فروش بسيار بالایی دارد و به‌اندازه کافی از تراشه‌های Exynos خود در محصولاتش استفاده می‌کند، مهم نيست که برای اين تراشه مجتمع مشتري ديگری هم داشته‌ باشد يا نه.
اگرچه  سامسونگ هم‌اکنون مجوز استفاده از هسته‌های استاندارد ARM را دريافت و از آن‌ها استفاده می‌کند (جديدترين نسخه معرفی‌شده دو جفت چهارهسته‌ای big.LITTLE از سری A15 و A7 بود)، با اين‌حال تقريباً اطمينان وجود دارد که اين شرکت در حال توسعه يک معماری سفارشی باشد که ظرف چند سال آتی رونمایی خواهد شد. سامسونگ اين هسته پردازنده‌های اختصاصی را به پشتوانه فروش بالای گوشی‌هايش توسعه می‌دهد و برای اين‌کار شمار زيادی از طراحان سی‌پی‌يو را استخدام کرده‌است؛ سامسونگ با اين‌کار هم محصولاتش را متفاوت‌تر و هم هزينه‌هایش را کمتر خواهدکرد.

اما در حوزه گرافيک، ماجرا فرق می‌کند و سامسونگ به‌جای تدوين يک نقشه راه جهت توسعه يک پردازنده گرافيکی بومی و اختصاصی (مانند آن‌چه که در ارتباط با سی‌پی‌يو ذکر شد)، بر تخصص شرکت‌های ديگر و طرح‌های پيشرفته پردازنده‌های گرافيکی‌شان متکی خواهد بود. اين شرکت برای تهيه درايورهای واسط‌های برنامه‌نويسی مدرن از تخصص لازم برخوردار نيست. سامسونگ تاکنون برای تأمين تراشه‌های مجمتع مورد نيازش هم از محصولات ARM و هم Imagination Technologies استفاده کرده ‌است و شايد رويکرد اين شرکت مبنی‌بر خريد از دو منبع مختلف همچنان ادامه يابد زیرا با اين شيوه، هر دو شرکت صداقت خود را در معامله (به‌دلیل رقابت با ديگری) حفظ می‌کنند. به‌لحاظ تئوری سامسونگ می‌تواند يکی از سازندگان کوچک‌تر جی‌پی‌يو مثل Vivante را تصاحب کند. البته، بيش‌تر تراشه‌سازان کوچک در حيطه درايورها و اکوسيستم از رقبای بزرگ‌ترشان خيلی عقب‌تر هستند. مشکلات نرم‌افزاری، در مقايسه با مشکلات سخت‌افزاری مربوط به طراحی هسته‌های بومی و اختصاصی، می‌تواند به‌مراتب کوچک‌تر باشند با اين‌حال نبايد ناديده‌شان گرفت.
سامسونگ يک مودم LTE را در داخل خود شرکت توسعه داده ‌است که آن‌ها را در اسمارت‌فون‌های گران‌قيمت و لوکس خود به‌کار می‌برد. نسل نخست اين مودم به‌صورت مجزا (و نه تلفيق‌شده روی SoC) طراحی شده ‌است اما می‌توان پيش‌بينی کرد که سرانجام به‌صورت تلفيقی روی SoCهای اين شرکت اجرا خواهد شد و در نتيجه هزينه ساخت آن نيز کاهش خواهديافت.
جلوتر که برويم، سامسونگ در موضعی بسيار قدرتمند قرار گرفته‌ است تا از مزيت مقبوليت اسمارت‌فون‌ها و تبلت‌ها به‌طور کامل بهره ببرد. برخلاف اپل، سامسونگ مشتاق است محصولاتش را طوری بسازد که طيف گسترده‌تری از کاربران را جذب خود کند و با اين کار به‌وضوح از رشد جاری در کشورهای درحال توسعه نفع خواهدبرد. يکپارچه‌سازی و توسعه عمودی محصولات در مقياس وسيع، يکی از ثروت‌های واقعی سامسونگ است که با استفاده از آن می‌تواند در رقابت با ديگر پلتفرم‌های آندروئيدی و نيز ويندوزی، اختلاف بين هزينه و قيمت، کنترل بر پلتفرم و ارائه محصولات متفاوت را افزايش دهد و سرعت ببخشد. اگرچه ممکن است رقبا به‌دلیل ترس از گوشی‌سازان رقيب (و از جمله سامسونگ) با هم متحد شوند و همزيستی تجارت‌محوری را پديد آورند، اما اين شرکت تا سال‌های مديد يکی از بزرگ‌ترين بازيگران اين صحنه باقی خواهد ماند.
 
» نويسنده: ديويد کانتر
» منبع: آرس‌تکنيکا
» ترجمه: علی حسينی - ماهنامه شبكه