ARM vs X86: A Apple faz bem em deixar a Intel para ARM?

De vez em quando e repetidamente, a mesma pergunta surge novamente com esses dois tipos de arquiteturas de processador. A desculpa agora está com Apple partida Intel atrás e correndo por conta própria ARM chips e, embora a decisão seja complexa, muitos não entendem como tomaram esse caminho. Portanto, vamos tentar comparar ARM versus X86 em suas características, abordagens e conceitos básicos para entender esse salto.

O principal problema que vamos enfrentar neste artigo são os conceitos, que são ao mesmo tempo a chave que a Apple resolve para o salto. E o fato é que a empresa não disputa a coroa do desempenho em vários setores há muito tempo, mas está se concentrando no ecossistema próprio e, acima de tudo, mais eficiente.

ARM vs X86: A Apple faz bem

ARM vs X86, uma história que não tem fim

cisc-risco

Assumimos que todos sabemos de onde vem o nome X86 (Intel 8086) e, com base nisso, precisamos entender de onde vem a computação. O X86 foi baseado na arquitetura e tecnologia CISC, onde sempre foi caracterizado por ter conjuntos muito extensos de instruções para resolver operações cada vez mais complexas (daí o nome).

A evolução da arquitetura CISC como conceito e base foi passar dessas instruções já complexas para instruções mais simples e é aí que entra o ARM. Tanto a Intel quanto AMD perceberam que tinham que criar microinstruções para simplificar tarefas e, assim, ganhar desempenho em determinadas partes, sempre sem perder o desempenho característico do CISC em operações complexas.

risco-contra-cisco

Como sabemos com certeza, o CISC passou algum tempo competindo com outra arquitetura chamada RISC, muito mais simples que a primeira, mas que pressionou as micro instruções para acabar superando-a em todos os aspectos. Embora se acreditasse abandonado como tal, o RISC decolou novamente das mãos da ARM ou Máquina RISC avançada , uma empresa criada para licenciar a fabricação de processadores com essa tecnologia, ocupando uma lacuna que tanto a Intel quanto a AMD estavam ignorando completamente devido à briga pela coroa que sempre tiveram.

Embora muitos previssem uma falha no braço, a empresa sabia como entrar em vários mercados, entre eles smartphones, fornos, microondas, televisões e uma grande variedade de produtos etc. baseado em processadores licenciados com a tecnologia ARM.

ARM vs X86: espaço, características e consumo

Arquitectura grande.LITTLE

Como vemos, ARM vs X86 são antônimos e não rivais, já que via de regra eles não incomodam, pelo menos até recentemente, algo que discutiremos mais tarde. Ambos CPU as arquiteturas tinham um mercado bem definido: o X86 era muito mais rápido, mas também ocupava muito mais silício e tinha um consumo muito maior.

Em vez disso, a ARM busca eficiência, um equilíbrio entre consumo e desempenho com base em menos estágios de processamento, mas núcleos com menor velocidade e divididos em duas especificações muito específicas: alto desempenho e baixo desempenho, os chamados big.LITTLE arquitetura .

Enquanto uma CPU de desktop ou servidor pode ir entre 65 watts e quase 300 watts no pico, um processador ARM estará acima 5 ou 7 watts e 150 no caso de servidores. Isso aprimora os principais fatores. A Intel e a AMD optam por núcleos complexos em larga escala, portanto, no mesmo espaço que um ARM, eles podem incluir menos deles, mas muito rápido e solvente.

Por outro lado, o ARM começa com a vantagem da simplicidade e, com isso, o tamanho dos núcleos é consideravelmente reduzido em comparação com seus rivais, portanto, eles são capazes de acomodar um número maior deles, embora sejam mais lentos e com velocidade média mais baixa, alcançando as cargas de trabalho são divididas e podem ser otimizadas ainda mais em determinados ambientes, como servidores.

Eles não usam o mesmo software, ele precisa ser carregado

Embora os esforços da Apple e Microsoft estão indo na direção certa para alcançar a hegemonia de software que roda em ARM e X86, parece que aqueles em Cupertino estão indo com alguma vantagem, impulsionados é claro por deixar a Intel para sempre.

Os sistemas operacionais precisam ser criados e otimizados amplamente para cada uma das arquiteturas, especialmente se queremos tirar o máximo proveito do X86 ou ARM. Nesse aspecto, é mais fácil programar para o ARM do que para o X86, pois o último requer compiladores mais complexos, melhor compactação do código e melhor depuração do mesmo devido ao número de instruções que eles conseguem executar.

Além disso, o ecossistema ARM geral é muito menor do que o do X86, embora Android e iOS ajudaram a reduzir a lacuna. Portanto, a questão é clara: eles são realmente concorrentes? Anos atrás, a resposta teria sido um quase retumbante não, mas atualmente isso não pode ser afirmado e menos a cada dia.

ARM vale para servidores, Intel vale para smartphones?

intel-forevos-lakefield

A ARM está tentando entrar totalmente no mundo dos servidores através de várias empresas e atualmente gigantes como CloudFlare vêm testando os benefícios de suas arquiteturas. Embora estejam abrindo um buraco e precisem melhorar, hoje o ARM é viável para ambientes de negócios e data centers muito focados em determinadas cargas de trabalho, onde curiosamente nem a Intel nem a AMD podem competir.

Nós falamos por exemplo de OpenSSL , certos algoritmos de compactação, NGINX e similares. Obviamente, são tarefas muito específicas, mas o ARM aqui é competitivo por sua natureza, por outro lado, em tarefas como Regexp, Go Crypto etc. ... O ARM não tem nada a ver.

Se a ARM está entrando nesse setor, a Intel quer ir diretamente para a de sua rival com a Lakefield, arquitetura baseada em seu próprio conceito de grande. Empilhamento 3D e apenas 7 watts de consumo, o que é uma realidade e já foi apresentado.

Curiosamente, a Apple agora está deixando a Intel e se concentrando em seus novos chips que prometem até 12 núcleos de baixo consumo de energia, assim como o blues implementará a primeira grande mudança arquitetônica desde Skylake e marcou um roteiro em um ritmo diabólico. Portanto, a história entre o ARM e o X86 nem está no auge, está apenas começando, talvez em duas décadas possamos ver onde termina.