Wird die ARM-Architektur x86 auf dem PC ersetzen?

Das ARM Architektur ist nichts Neues, aber es ist auf den Lippen aller Hardware-Enthusiasten dank der Tatsache, dass Apple hat beschlossen, seine Ausrüstung zu verändern und die x86-Architektur für die Verwendung von ARM aufzugeben. Dies führt uns zu der unvermeidlichen Frage, ob es jemals eine Zeit geben wird, in der die ARM-Architektur dies kann Ersetzen Sie das aktuelle x86 auf dem PC ? Und selbst wenn es auf Laptops ist? Mal sehen.

Bisher konkurrierten ARM- und x86-Architekturen nicht miteinander, da sie für unterschiedliche Zwecke entwickelt wurden. Jetzt ändern sich die Dinge, und Apple startet seine Mac Mini mit ARM-Prozessoren und mit durchaus fähigen Ergebnissen, so dass die ewige Diskussion wieder auftaucht und mit den gleichen Beispielen wie immer; Während beispielsweise ein „mittlerer“ x86-Desktop-Prozessor zwischen 65 und 130 Watt verbraucht, kann ein ARM-Prozessor dasselbe mit nur 7 bis 10 Watt tun. Wenn er also so wenig verbraucht, warum nicht die ARM-Architektur x86 ersetzen?

Wird die ARM-Architektur x86 ersetzen?

Kann ARM wirklich dasselbe tun wie x86?

Die kurze Antwort darauf lautet: Ja, ARM kann das Gleiche tun, hat jedoch einige sehr wichtige Nuancen, die das „Auf welche Weise“ und insbesondere das „Wie lange“ (in Bezug auf die Leistung) betreffen. x86 verwendet die CISC-Technologie mit breiteren Befehlssätzen, die auf die Lösung komplexerer Probleme ausgerichtet sind, während ARM RISC (eigentlich R für ARM) verwendet, das viel einfacher ist.

CISC RISC
Mehrzyklusanweisungen Einzelzyklusanweisungen
Aufladung und Lagerung in anderen Anweisungen enthalten Laden und Lagern sind separate Anweisungen
Speicher-Speicher-Architektur Registry-Registry-Architektur
Lange Anweisungen, Code mit wenigen Zeilen Kurze Anweisungen, Code mit vielen Zeilen
Verwendet Firmware-Speicher Implementieren Sie Anweisungen direkt auf der Hardware
Die Vielseitigkeit des Befehlssatzes wird hervorgehoben Neue Anweisungen werden nur hinzugefügt, wenn sie häufig verwendet werden und die Leistung der wichtigsten Anweisungen nicht beeinträchtigen
Reduziert die Schwierigkeit, Compiler zu implementieren Sehr komplexe Compiler
Beseitigen Sie Mikrocode und Dekodierung komplexer Anweisungen

Wir haben also festgestellt, dass x86-Prozessoren auf Leistung und Vielseitigkeit ausgerichtet sind, während ARM eher auf geringen Stromverbrauch und begrenzte Optionen ausgerichtet ist. Ein ARM-Prozessor kann das Gleiche wie ein x86-Prozessor tun, jedoch auf unterschiedliche Weise, immer viel aufwändiger, und dies hat letztendlich einen großen Einfluss auf die Leistung in Bezug auf die Zeit, die für die Ausführung benötigt wird.

Auf der anderen Seite hat ARM den Vorteil, dass es einfacher ist und daher die Größe der Kerne im Vergleich zu seinen Konkurrenten erheblich reduziert wird, so dass sie eine größere Anzahl dieser Kerne einbauen können, obwohl sie langsamer sind, wodurch die Lasten von erreicht werden Die Arbeit kann weiter aufgeteilt und optimiert werden.

Intel-Foveros

Letztendlich kann ARM das Gleiche wie x86 tun, nur ganz anders. Dies bedeutet nicht, dass eine Architektur durch die andere ersetzt werden kann, zumindest nicht so einfach, und wir werden sehen, warum.

Hardware ist ohne Software bedeutungslos

Der lebende Beweis für dieses Hindernis ist der lebende Apfel. Bevor sie ihre ARM-basierten Prozessoren vorstellten, haben sie bereits viel Zeit und Mühe aufgewendet, um ihr Betriebssystem anzupassen, und tatsächlich ein Entwicklungskit erstellt, damit Softwareentwickler dasselbe tun können. Anders gesehen bedeutet dies, dass die Software für eine bestimmte Architektur entwickelt wurde, dh Sie können kein Programm, das für x86 entwickelt wurde, auf einem ARM-basierten Computer ausführen.

Daher ist es nicht nur eine Frage, dass das eine die Arbeit des anderen erledigen kann, sondern dass die gesamte Software angepasst oder portiert werden muss, und dies können nicht alle Unternehmen und auch nicht alle Unternehmen leisten. Daher ist es etwas, das derzeit nicht einmal mittelfristig lebensfähig ist; Auf lange Sicht ist es etwas, das passieren könnte, aber wir können es nicht bald erwarten, weit davon entfernt.

Was bringt es, wenn ARM x86 ersetzt?

In Umgebungen, in denen der Verbrauch ein entscheidender Faktor ist und gleichzeitig sehr spezifische und sich wiederholende Aufgaben ausgeführt werden, ist dies hier sinnvoll. Stellen Sie sich beispielsweise einen Datenbankserver vor, der über einen herkömmlichen x86-basierten Prozessor und andere Hardware verfügt und eine Datenbankverwaltungsaufgabe ausführt, und sonst nichts. Dieser Server benötigt einen sehr leistungsstarken Prozessor mit einem hohen Verbrauch, und dennoch könnte er leicht durch einen oder mehrere ARM-Prozessoren mit viel weniger leistungsfähigen Kernen ersetzt werden, die jedoch zu gleicher oder höherer Leistung und mit viel geringerem Verbrauch führen.

Dies liegt daran, dass sie einfach durch die Verwendung einer größeren Anzahl von Kernen das gleiche Ergebnis mit einem geringeren Verbrauch erzielen. Dies liegt jedoch daran, dass die Aufgabe sehr spezifisch ist und sowohl die Hardware als auch die Software dafür entwickelt wurden. Wenn wir uns für den täglichen Gebrauch auf einen PC beziehen müssen, unabhängig von seiner Funktion, ändern sich die Dinge, weil wir uns in Situationen sehen, in denen sich dieser niedrige ARM-Verbrauch nicht lohnt, weil die Ausführung bestimmter Funktionen zu lange dauert als bei einem x86-Prozessor im Handumdrehen dank seiner Befehlssätze.

Gleiches gilt für das Ökosystem der Laptops, bei dem der Verbrauch aufgrund der Akkulaufzeit sicherlich viel wichtiger ist als bei einem Desktop-PC, bei dem jedoch die gleiche Vielseitigkeit wie bei einem herkömmlichen PC erforderlich ist.

Kurz gesagt, es ist möglich, dass ARM x86 ersetzt, aber vorerst nur theoretisch, da es weder notwendig ist noch von den Entwicklern gewünscht wird (gerade weil es nicht notwendig ist). Es ist jedoch möglich, dass sich Unternehmen in professionellen Umgebungen und insbesondere auf Servern unter ARM entwickeln, um die Effizienz zu steigern, da dies letztendlich auf lange Sicht eine gute Kostenersparnis bedeutet.