• ARM هندسة معمارية ليس شيئًا جديدًا ، لكنه على شفاه جميع عشاق الأجهزة بفضل حقيقة ذلك تفاح قررت إضفاء لمسة على أجهزتها وقررت التخلي عن هندسة x86 لاستخدام ARM. هذا يقودنا إلى السؤال الذي لا مفر منه ، هل سيأتي وقت يمكن فيه لبنية ARM استبدال x86 الحالي على جهاز الكمبيوتر ؟ وحتى لو كان على أجهزة الكمبيوتر المحمولة؟ دعونا نراه.
حتى الآن ، لم تتنافس معماري ARM و x86 مع بعضها البعض ، حيث تم تصميمها لأغراض مختلفة. الآن تتغير الأمور ، مع إطلاق Apple لملف ماك مصغرة مع معالجات ARM ونتائج قادرة تمامًا ، لذا تطفو المناقشة الأبدية مرة أخرى وبنفس الأمثلة كما هو الحال دائمًا ؛ على سبيل المثال ، بينما يستهلك معالج سطح المكتب "متوسط" x86 ما بين 65 و 130 واط ، يمكن لمعالج ARM أن يفعل الشيء نفسه مع 7-10 واط فقط ، لذا إذا كان يستهلك القليل ، فلماذا لا يحل محل معمارية ARM x86؟
هل يستطيع ARM فعل نفس الشيء مثل x86؟
الإجابة المختصرة على ذلك هي أنه نعم ، يمكن لـ ARM أن تفعل الشيء نفسه ، ولكن لديها بعض الفروق الدقيقة المهمة جدًا التي تتضمن "بأي طريقة" ، وخاصة "في المدة" (من حيث الأداء). يستخدم x86 تقنية CISC ، مع مجموعات تعليمات أوسع موجهة نحو حل المشكلات الأكثر تعقيدًا ، بينما يستخدم ARM RISC (وهو في الواقع R لـ ARM) ، وهو أبسط بكثير.
| CISC | RISC |
|---|---|
| تعليمات متعددة الدورات | تعليمات دورة واحدة |
| الشحن والتخزين مدمجان في تعليمات أخرى | التحميل والتخزين تعليمات منفصلة |
| هندسة الذاكرة والذاكرة | هندسة التسجيل والتسجيل |
| تعليمات طويلة ، رمز مع بضعة أسطر | تعليمات قصيرة ، رمز مع العديد من الأسطر |
| يستخدم ذاكرة البرامج الثابتة | تنفيذ التعليمات مباشرة على الأجهزة |
| تم التأكيد على تنوع مجموعة التعليمات | يتم إضافة التعليمات الجديدة فقط في حالة استخدامها بشكل متكرر ولا تقلل من أداء أهمها |
| يقلل من صعوبة تنفيذ المجمعين | مترجمين معقدة للغاية |
| القضاء على الكود الصغير وفك تشفير التعليمات المعقدة |
وبالتالي ، لدينا أن معالجات x86 موجهة نحو الأداء والتنوع ، بينما يتم توجيه ARM بشكل أكبر نحو استهلاك منخفض للطاقة وخيارات محدودة. يمكن لمعالج ARM أن يفعل نفس الشيء مثل x86 ولكن بطرق مختلفة ، ودائمًا ما يكون أكثر تفصيلاً ، وهذا في النهاية له تأثير كبير على الأداء من حيث الوقت الذي يستغرقه التنفيذ.
من ناحية أخرى ، تتميز ARM بكونها أبسط وبالتالي يتم تقليل حجم النوى بشكل كبير مقارنةً بمنافسيها ، لذلك فهي قادرة على دمج عدد أكبر من هذه النوى على الرغم من أنها أبطأ ، وبالتالي تحقيق ذلك الأحمال من يمكن تقسيم العمل بشكل أكبر وتحسينه.
في النهاية ، يمكن لـ ARM القيام بنفس الشيء مثل x86 ، ولكن بشكل مختلف تمامًا. الآن ، هذا لا يعني أنه يمكن استبدال معمارية بأخرى ، على الأقل ليس بهذه السهولة وسنرى السبب.
الأجهزة لا معنى لها بدون برامج
والدليل الحي على هذا العائق هو التفاح الحي. لقد أمضوا ، قبل تقديم المعالجات القائمة على ARM ، الكثير من الوقت والجهد لتكييف نظام التشغيل الخاص بهم ، وفي الواقع ، قاموا بإنشاء مجموعة أدوات تطوير بحيث يمكن لمطوري البرامج فعل الشيء نفسه. إذا نظرت بطريقة أخرى ، فهذا يعني أن البرنامج مصمم لهندسة معينة ، أي أنه لا يمكنك تشغيل برنامج مصمم لـ x86 على جهاز كمبيوتر مستند إلى ARM.
لذلك ، ليس فقط السؤال الذي يمكن للمرء أن يقوم به هو الآخر ، بل هو أن كل البرامج يجب أن يتم تكييفها أو نقلها ، وهذا شيء لا تستطيع جميع الشركات القيام به ، ولا تستطيع جميع الشركات تحمله. لذلك ، فهو شيء لا جدوى منه حاليًا ، ولا حتى على المدى المتوسط ؛ يمكن أن يحدث هذا على المدى الطويل ، لكن لا يمكننا توقعه قريبًا ، بعيدًا عن ذلك.
ما الهدف من استبدال ARM بـ x86؟
في البيئات التي يكون فيها الاستهلاك عاملاً حاسماً ، وفي نفس الوقت حيث يتم تنفيذ مهام محددة ومتكررة للغاية ، يكون هذا منطقيًا. على سبيل المثال ، تخيل خادم قاعدة بيانات يحتوي على معالج تقليدي يستند إلى x86 وأجهزة أخرى ، ويقوم بمهمة إدارة قاعدة البيانات ولا شيء آخر. يحتاج هذا الخادم إلى معالج قوي للغاية مع استهلاك مرتفع ، ومع ذلك يمكن استبداله بسهولة بواحد أو أكثر من معالجات ARM مع عدد أكبر من النوى الأقل قوة ولكن ينتج عنها أداء مساوٍ أو أعلى واستهلاك أقل بكثير.
هذا لأنهم ببساطة باستخدام عدد أكبر من النوى يحققون نفس النتيجة مع استهلاك أقل ، ولكن ذلك لأن المهمة محددة للغاية وقد تم تصميم كل من الأجهزة والبرامج من أجلها. إذا كان علينا الرجوع إلى جهاز كمبيوتر للاستخدام اليومي ، مهما كانت وظيفته ، فستتغير الأمور لأننا سنرى أنفسنا في مواقف لا يستحق فيها استهلاك ARM المنخفض هذا العناء لأنه يستغرق وقتًا طويلاً لأداء وظائف معينة أكثر من معالج x86 يفعل ذلك في غمضة عين بفضل مجموعة التعليمات.
الأمر نفسه ينطبق على النظام البيئي لأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، حيث يكون الاستهلاك بالتأكيد أكثر أهمية من جهاز كمبيوتر سطح المكتب ببساطة بسبب عمر البطارية ، ولكن حيث يلزم نفس التنوع كما هو الحال في أجهزة الكمبيوتر التقليدية.
باختصار ، من الممكن أن ينتهي الأمر ببرنامج ARM ليحل محل x86 ولكن في الوقت الحالي من الناحية النظرية فقط ، لأنه ليس ضروريًا ولا يبدو أن المطورين يريدون ذلك (على وجه التحديد لأنه ليس ضروريًا). ومع ذلك ، فمن الممكن في البيئات المهنية وخاصة الخوادم ، أن تبدأ الشركات في التطوير تحت ARM لاكتساب الكفاءة ، لأنه في النهاية سيعني ذلك توفيرًا جيدًا في التكلفة على المدى الطويل.
