Projekt ARM architektura není nic nového, ale díky tomu je na rtech všech hardwarových nadšenců jablko se rozhodl dát svému zařízení šmrnc a rozhodl se opustit architekturu x86 a používat ARM. To nás vede k nevyhnutelné otázce, zda někdy přijde doba, kdy architektura ARM může vyměňte aktuální x86 na PC ? A i když je to na laptopech? Pojďme se na to podívat.
Až dosud architektury ARM a x86 mezi sebou nekonkurovaly, protože byly navrženy pro různé účely. Nyní se věci mění, když Apple uvádí na trh Mac Mini s procesory ARM a se docela schopnými výsledky, takže se věčná diskuse znovu objeví a se stejnými příklady jako vždy; Například zatímco „střední“ stolní procesor x86 spotřebuje mezi 65 a 130 watty, procesor ARM může dělat totéž s pouhými 7–10 watty, takže pokud spotřebovává tak málo, proč nevyměnit architekturu ARM x86?
Může ARM opravdu dělat totéž jako x86?
Krátká odpověď na to je, že ano, ARM může dělat totéž, ale má několik velmi důležitých nuancí, které zahrnují „jakým způsobem“, a zejména „jak dlouho“ (pokud jde o výkon). x86 používá technologii CISC s širšími instrukčními sadami zaměřenými na řešení složitějších problémů, zatímco ARM používá RISC (což je ve skutečnosti R pro ARM), mnohem jednodušší.
| CISC | RISC |
|---|---|
| Pokyny pro více cyklů | Pokyny pro jeden cyklus |
| Nabíjení a skladování jsou součástí dalších pokynů | Nakládání a skladování jsou samostatné pokyny |
| Architektura paměť-paměť | Architektura registru a registru |
| Dlouhé pokyny, kód s několika řádky | Krátké pokyny, kód s mnoha řádky |
| Používá paměť firmwaru | Implementujte pokyny přímo do hardwaru |
| Zdůrazňuje se všestrannost instrukční sady | Nové pokyny se přidají, pouze pokud se často používají a nesnižují výkon těch nejdůležitějších |
| Snižuje obtížnost implementace překladačů | Velmi složité překladače |
| Eliminujte mikrokód a dekódování složitých pokynů |
Máme tedy, že procesory x86 jsou orientovány na výkon a všestrannost, zatímco ARM je orientováno spíše na nízkou spotřebu energie as omezenými možnostmi. Procesor ARM může dělat totéž jako x86, ale různými způsoby, vždy mnohem propracovanější, a to nakonec má velký vliv na výkon, pokud jde o čas potřebný k provedení.
Na druhou stranu má ARM tu výhodu, že je jednodušší, a proto je velikost jader ve srovnání se svými konkurenty podstatně menší, takže jsou schopny začlenit větší počet těchto jader, i když jsou pomalejší, čímž se dosahuje toho, že zatížení práce může být dále rozdělena a optimalizována.
Nakonec může ARM dělat totéž jako x86, úplně jinak. To ale neznamená, že jednu architekturu lze nahradit druhou, alespoň ne tak snadno a my uvidíme proč.
Hardware nemá smysl bez softwaru
Živým důkazem této překážky je živý Apple. Před představením svých procesorů založených na ARM již strávili spoustu času a úsilí přizpůsobováním svého operačního systému a ve skutečnosti vytvořili vývojovou sadu, aby mohli vývojáři softwaru dělat totéž. Z jiného pohledu to znamená, že software je určen pro konkrétní architekturu, to znamená, že v počítači založeném na ARM nelze spustit program určený pro x86.
Nejde tedy pouze o to, že jeden může dělat práci druhého, ale také o to, že veškerý software musí být přizpůsoben nebo přenesen, a to je něco, co ne všechny společnosti mohou dělat, ani si všechny společnosti nemohou dovolit. Proto je to něco, co v současné době nemá žádnou životaschopnost, a to ani ve střednědobém horizontu; z dlouhodobého hlediska se to může stát, ale nemůžeme to očekávat brzy, daleko od toho.
Jaký má smysl ARM nahrazující x86?
V prostředích, kde je spotřeba klíčovým faktorem, a zároveň, kde se provádějí velmi specifické a opakující se úkoly, to dává smysl. Představte si například databázový server, který má konvenční procesor na bázi x86 a další hardware a který provádí úlohu správy databáze a nic jiného. Tento server potřebuje velmi výkonný procesor s vysokou spotřebou, a přesto by mohl být snadno nahrazen jedním nebo více procesory ARM s mnoha méně výkonnými jádry, ale jejichž výsledkem by byl stejný nebo vyšší výkon a mnohem nižší spotřeba.
Je tomu tak proto, že pouhým použitím většího počtu jader dosahují stejného výsledku při nižší spotřebě, ale je to proto, že úkol je velmi specifický a byl pro něj navržen hardware i software. Pokud musíme odkázat na PC pro každodenní použití, bez ohledu na jeho funkci, pak se věci změní, protože se uvidíme v situacích, kdy tato nízká spotřeba ARM nestojí za to, protože provádění určitých funkcí trvá příliš dlouho než procesor x86 mrknutím oka díky jeho instrukčním sadám.
Totéž platí pro ekosystém notebooků, kde je spotřeba určitě mnohem důležitější než u stolního počítače jednoduše kvůli výdrži baterie, ale kde je vyžadována stejná univerzálnost jako u běžného počítače.
Stručně řečeno, je možné, že ARM nakonec nahradí x86, ale zatím jen teoreticky, protože to není ani nutné, ani se nezdá, že by to vývojáři chtěli (právě proto, že to není nutné). Je však možné, že v profesionálních prostředích a zejména na serverech se společnosti začnou vyvíjet pod ARM, aby získaly efektivitu, protože to nakonec bude znamenat dobrou úsporu nákladů v dlouhodobém horizontu.
