ARM arhitectură nu este nimic nou, dar este pe buzele tuturor pasionaților de hardware datorită faptului că Apple a decis să dea echipamentelor sale o întorsătură și a decis să abandoneze arhitectura x86 pentru a utiliza ARM. Acest lucru ne conduce la întrebarea inevitabilă, va veni vreodată un moment în care arhitectura ARM poate înlocuiți actualul x86 pe computer ? Și chiar dacă este pe laptopuri? Să vedem.
Până acum, arhitecturile ARM și x86 nu concurau unele cu altele, deoarece erau proiectate pentru scopuri diferite. Acum lucrurile se schimbă, odată cu lansarea Apple Mac Mini cu procesoare ARM și cu rezultate destul de capabile, așa că veșnica discuție reapare și cu aceleași exemple ca întotdeauna; De exemplu, în timp ce un procesor desktop „mediu” x86 consumă între 65 și 130 de wați, un procesor ARM poate face același lucru cu doar 7-10 wați, deci dacă consumă atât de puțin, de ce să nu înlocuiți arhitectura ARM x86?
Poate ARM să facă la fel cu x86?
Răspunsul scurt la acest lucru este că da, ARM poate face același lucru, dar are câteva nuanțe foarte importante care implică „în ce mod”, și mai ales „în cât timp” (în ceea ce privește performanța). x86 folosește tehnologia CISC, cu seturi de instrucțiuni mai largi orientate spre rezolvarea problemelor mai complexe, în timp ce ARM utilizează RISC (care este de fapt R pentru ARM), mult mai simplu.
| extensia CISC | RISC |
|---|---|
| Instrucțiuni multi-ciclu | Instrucțiuni cu ciclu unic |
| Încărcarea și stocarea sunt incluse în alte instrucțiuni | Încărcarea și stocarea sunt instrucțiuni separate |
| Arhitectură memorie-memorie | Arhitectura registry-registru |
| Instrucțiuni lungi, cod cu câteva rânduri | Instrucțiuni scurte, cod cu mai multe linii |
| Folosește memoria firmware | Implementați instrucțiunile direct pe hardware |
| Se subliniază versatilitatea setului de instrucțiuni | Instrucțiunile noi sunt adăugate numai dacă sunt utilizate frecvent și nu reduc performanțele celor mai importante |
| Reduce dificultatea implementării compilatoarelor | Compilatoare foarte complexe |
| Eliminați codul micro și decodarea instrucțiunilor complexe |
Astfel, avem în vedere că procesoarele x86 sunt orientate către performanță și versatilitate, în timp ce ARM este orientat mai mult spre consum redus de energie și cu opțiuni limitate. Un procesor ARM poate face același lucru ca un x86, dar în moduri diferite, întotdeauna mult mai elaborat și, în cele din urmă, are un impact mare asupra performanței în ceea ce privește timpul necesar pentru realizare.
Pe de altă parte, ARM are avantajul de a fi mai simplă și, prin urmare, dimensiunea nucleelor este considerabil redusă în comparație cu rivalii săi, astfel încât acestea sunt capabile să încorporeze un număr mai mare de nuclee, deși sunt mai lente, realizând astfel că sarcinile de munca poate fi divizată și optimizată în continuare.
În cele din urmă, ARM poate face același lucru ca și x86, destul de diferit. Acum, asta nu înseamnă că o arhitectură poate fi înlocuită cu cealaltă, cel puțin nu atât de ușor și vom vedea de ce.
Hardware-ul nu are sens fără software
Dovada vie a acestui impediment este Apple viu. Ei, înainte de a-și introduce procesoarele bazate pe ARM, au petrecut deja mult timp și eforturi adaptându-și sistemul de operare și, de fapt, au creat un kit de dezvoltare, astfel încât dezvoltatorii de software să poată face același lucru. Privit într-un alt mod, acest lucru înseamnă că software-ul este proiectat pentru o arhitectură specifică, adică nu puteți rula un program conceput pentru x86 pe un computer bazat pe ARM.
Prin urmare, nu este doar o întrebare că unul poate face munca celuilalt, ci este faptul că toate software-urile trebuie să fie adaptate sau portate, iar acest lucru nu poate fi făcut de către toate companiile și nici nu își pot permite toate companiile. Prin urmare, este ceva care în prezent nu are viabilitate, nici măcar pe termen mediu; pe termen lung este ceva care s-ar putea întâmpla, dar nu ne putem aștepta la asta în curând, departe de el.
Ce rost are ARM să înlocuiască x86?
În mediile în care consumul este un factor crucial și, în același timp, în care se desfășoară sarcini foarte specifice și repetitive, acesta are sens. De exemplu, imaginați-vă un server de baze de date care are un procesor convențional bazat pe x86 și alt hardware și care efectuează o sarcină de gestionare a bazei de date și nimic altceva. Serverul respectiv are nevoie de un procesor foarte puternic, cu un consum ridicat, și totuși ar putea fi înlocuit cu ușurință de unul sau mai multe procesoare ARM cu mai multe nuclee mai puțin puternice, dar care au ca rezultat performanțe egale sau mai mari și cu un consum mult mai mic.
Acest lucru se datorează faptului că, pur și simplu utilizând un număr mai mare de nuclee, obțin același rezultat cu un consum mai redus, dar se datorează faptului că sarcina este foarte specifică și atât hardware-ul cât și software-ul au fost proiectate pentru aceasta. Dacă trebuie să ne referim la un PC pentru utilizare de zi cu zi, indiferent de funcția sa, atunci lucrurile se schimbă pentru că ne vom vedea în situații în care acest consum redus de ARM nu merită, deoarece durează prea mult să îndeplinească anumite funcții decât o face un procesor x86 într-o clipire, datorită seturilor sale de instrucțiuni.
Același lucru este valabil și pentru ecosistemul laptopurilor, unde consumul este cu siguranță mult mai important decât într-un computer desktop pur și simplu din cauza duratei de viață a bateriei, dar unde este necesară aceeași versatilitate ca într-un computer convențional.
Pe scurt, este posibil ca ARM să ajungă să înlocuiască x86, dar deocamdată doar teoretic, deoarece nu este nici necesar și nici nu pare că dezvoltatorii îl vor (tocmai pentru că nu este necesar). Cu toate acestea, este posibil ca în mediile profesionale și în special în servere, companiile să înceapă să se dezvolte sub ARM pentru a câștiga eficiență, deoarece în cele din urmă acest lucru va însemna o economie bună de costuri pe termen lung.
