ARM procesory slaví 35 let. APPLE chystá MacBook s ARM místo Intel x86 na příští rok? Tisk E-mail
Napsal Jan "DD" Stach   
Pondělí, 27 duben 2020
altPrvní ARM procesor se objevil už v roce 1985. Dnes pohání drtivou většinu mobilních zařízení.

 

 

 

Ani se tomu nechce věřit, ale ARM architektura a procesory jsou na světě už 35 let. Srovnávat je s x86-64 od Intelu/AMD je ovšem složité. ARM je výrazně méně komplexní a má méně instrukčních sad, než současné mnohem univerzálnější x86 procesory. Jsou aplikace, kde jsou ARM procesory relativně dobré, ale neexistuje žádný, který by se byť jen přiblížil výkonu i slabších současných moderních x86 procesorů napříč mnoha aplikacemi. Rozdíl je stále v násobcích výkonu. Výhodou ARM vzhledem k jednoduchosti je ale z toho pramenící nízká spotřeba a tedy efektivita. Využívají výrazně méně energie, nicméně existují i velmi úsporná x86 řešení, která jsou stále výkonnější, ačkoliv rozdíl ve spotřebě není tak extrémní, a tedy efektivita už se docela přibližuje. ARM tedy není lepší než x86 řešení, je prostě jiné a velmi specifické.

ARM architektura má ale určitě místo na trhu, za posledních mnoho let došlo k výraznému posunu zejména na poli mobilních zařízení a operačních systémů, které dokáží využít ten stále omezený výkon ARM procesorů, ale současně nízkou spotřebu, k akceptovatelnému použitelnému výkonu pro běžné uživatele. Moderní telefony/tablety tak dokáží bez potíží provozovat aplikace včetně třeba zpracování videa, grafiky apod. Tedy věci, se kterými by ještě na přelomu tisíciletí měly co dělat i nejvýkonnější počítače světa. Z tohoto pohledu tak máme dnes v kapse opravdu superpočítače :).

Klasické počítače založené na ARM procesorech také nejsou úplnou nikdy neviděnou novinkou. Několik mobilních počítačů s touto platformou existuje a běží na nich i klasický PC operační systém a počítá se s nimi i do dalších let (včetně Windows 10). Nicméně právě tyto modely odhalují slabiny ARM platformy. Tedy velmi nízký a omezený výkon i ve srovnání s velmi průměrnými až podprůměrnými současnými x86 procesory. Ty sice žerou více, ale také mají více výkonu, takže výsledná efektivita není zase o tolik rozdílná. Přesto se dostáváme do situace, kdy ten výkon, který ARM nabízí, mnoha lidem pro jejich dnes často jen „webovou“ činnost, úplně stačí. Počítače, speciálně ty mobilní s ARM běžící ale na Windows či Chrome OS/ANDROID, se tedy budou stále více objevovat.

  • Apple půjde do ARM u MacBooku

A stranou nezůstane ani Apple se svou platformou, který vyvíjí svá vlastní SoC na ARM postavená a na míru k nim dělá software a optimalizace aplikací. Je tedy jen otázkou času, než se objeví klasický MacBook od Apple, který místo Intel x86-64 procesoru, bude mít Apple ARM a „mobilní iOS“. A vypadá to, že se dočkáme příští rok.

Mělo by jít o celkově 12jádrové 5nm SoC, zcela novou platformu, využívající 8 výkonných a 4 úsporná jádra. Cílem bude extrémní mobilní výdrž na baterie. Samozřejmě z hlediska výpočetního výkonu nikdo nečeká, že by tohle konkurovalo x86 procesorům, ale jak říkám, spoustě lidí ARM prostě stačí, protože většina jejich práce probíhá přes webová rozhraní, nebo jednoduché komunikační, kancelářské aplikace. MacBook na ARM není vlastně nic jiného, než tablet iPad Pro v těle klasického notebooku.

Osobně bych tedy na ARMovém notebooku ani MacBooku neviděl zase nic tak světoborného a objevného. Apple samozřejmě bude mít nadále v nabídce i výkonnější x86 řešení, protože jednoduše ne všem bude výkon ARM platformy stačit a přes různé proklamace neexistuje ARM procesor, který by skutečně dokázal s výkonnými x86 soupeřit. Ono se zjišťuje, že když budete chtít udělat výkonný ARM, přidat tedy na komplexnosti, zrychlit ho a naučit ho více instrukcí, nebude zdaleka tak úsporný a efektivní.

Nutno říci, že zatímco ARM tedy do jisté míry může x86 platformě a zařízením u některých uživatelů konkurovat, x86 platforma to má horší. Intel svou ultramobilní x86 ATOM platformu před lety odpískal, AMD nic podobného ani nikdy nenabídlo. Ačkoliv o tom uvažovalo a byly takové plány za minulého vedení (hlavně v oblasti serverů). AMD přitom mohlo být dost významným hráčem na poli ARM SoC, pokud by ovšem jedno z předchozích vedeních AMD po akvizici ATI, nerozhodlo o prodeji mobilní grafické ATI divize. To se ukázalo opravdu tragikomickým rozhodnutím a jedním z největších omylů v historii, protože mobilní ATI Radeon byly absolutní špička a položily základy mobilním SoC, jak je dnes známe. AMD je ovšem prodalo za několik mizerných desítek milionů dolarů společnosti Qualcomm. A zbytek už známe. Ta na nich vydělala a vydělává mnoho miliard dolarů, protože ATI RADEON jsou klíčovou součástí ARM SoC platforem QualComm pod označením ADRENO. To označuje onu grafickou část a je přesmyčkou slova RADEON. AMD je tak neustále připomínáno, že možná mohlo být hodně věcí jinak.

V současnosti AMD sice samo nemá oznámeny žádné ARM aktivity, ale jeho Radeon NAVI architekturu bude používat SAMSUNG ve svých ARM Soc platformách. Samotné x86 procesory, ať od AMD nebo Intelu, se ale do mobilních telefonů ani klasických tabletů nehrnou a nevypadá to, že by se na tom v dohledné době něco změnilo. Takže ARM zde nemá žádnou konkurenci, což asi také není ideální stav :-/.

 

AUTOR: Jan "DD" Stach
Radši dělám věci pomaleji a pořádně, než rychle a špatně.

Starší články


Komentáře
Přidat Nový
ender [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-27 17:14:14
avatar
DD porovnavas arm vs x86, co by si ale mal podla mna porovnavat je architektura procesorov t.j. RISC (arm) a CISC (x86).

RISC je skratka pre reduced instruction set computer a zakladna myslienka je, ze CPU vykonava menej cyklov na spracovanie instrukcii pretoze instrukcie su menej komplexne.

Co sa potom vykonu tyka, tak tu je to tazke odhadnut. Ja si myslim ze by to mohlo prekonat aj Intel a Amd, aspon co sa notebookov tyka. Ked sa totiz pozrieme do minulosti, tak tie RISC cpu neboli vobec malo vykonne napr. PowerPC v ps3, xbox360 a aj v Mackoch do roku 2005. Aspon co sa pamatam, tak CPU v mac bol vykonnejsi ako Intel. To sa zmenilo prichodom core architektury a preto vlastne apple presiel na Intel. Ono totiz problem x86 je, ze tie CPU podporuju vsetky instrukcie od roku 1972 a kazda instrukcia v cpu je v podstate niekolko tisic tranzistorov navyse. Cize ak si Apple navrhne vlastny CPU, tak to moze robit na skoro zelenej luke. O nieco podobne sa uz pokusal Intel s Itanium avsak to stroskotalo na spatnej kompatibilite. Tu ma ale vyhodu Apple, ktory vlastni cely ekosystem co sa jeho pocitacov tyka HW, OS a tiez vyvojove nastroje. Osobne cakam, ze budeme prekvapeni
Rafan [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-27 22:00:55
avatar
Srovnávat ARM a X86 procesor je problém v tom, že záleží na tom jaké mám požadavky a co tedy od toho CPU vyžaduji. Nízká spotřeba a vysoká efektivita RISC (ARM) CPU je jeho předností a i achilovou patou. Co RISC CPU nepodporuje, zjednodušeně řečeno na co není hardware připraven, chcete li zadrátován, tak to na něm nejede. To je pro vývojáře softu, který pracuje na novém kódu problém, protože nemůže prakticky testovat svůj kód. Na toto je právě lepší CISC tedy X86 CPU, kde se tento problém dá ošetřit softwáre cestou. Nejede to bůhví jak efektivně, ale jede to. Pokud se prokáže softwáre inovace dobrá, tedy života schopná, výrobce v nové generaci a někdy i jen revizi CPU odladí instrukce s hardware daného X86 CPU. Co z toho plyne? Svět X86 CPU je díky univerzálnosti svobodnější o proti ARM který je hodně uzavřený. Dodnes pamatuji jak reagoval na výtky Steve Jobs když některé věci na strojích APPLE s ARM CPU nefungovali správně nebo vůbec slovy, že je uživatel nepotřebuje. Tím Steve Jobs zakrýval právě tu nepružnost ARM CPU a problém se většinou vyřešil v další generaci kdy se u hardware CPU udělala podpora a pak už to fungovalo a pak dle APPLE bez toho naopak zákazník nemůže žít. Ta uzavřenost a efektivita RISC CPU mě imponuje a zároveň straší. To ale jen díky tomu, že tu je CISC CPU kde mohou vývojáři hledat pomyslný azyl. Bez CISC by byl svět jen s RISC život v kleci, kterou vystaví tvůrce hardware a softu v jedné pomyslné osobě.
ender [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-28 06:48:38
avatar
Citace:
Co RISC CPU nepodporuje, zjednodušeně řečeno na co není hardware připraven, chcete li zadrátován, tak to na něm nejede. To je pro vývojáře softu, který pracuje na novém kódu problém, protože nemůže prakticky testovat svůj kód

Toto je úplne nesprávna informácia. Vývojárovi softu je totiž úplne jedno, že na aký CPU píše kód, pretože sa o preklad zdrojovému kódu na strojový stará prekladač. Zdrojový kód na CISC a RISC môže byt úplne rovnaký a bude to fungovať na oboch CPU.
Rafan [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-28 08:20:33
avatar
No to není tak jednoduché protože ARM jen tak něco neskousne. Instrukce musí mít stejnou délku, jinak je zle. x86 CPU tento problém nemá, protože si jí obrazně řečeno naporcuje jak je třeba. ARM například dvou bitovou instrukci nevezme vůbec(protože na ní nemá podporu). Závisí hodně na tom jak je kód napsán a jak se s tím kompilátor popasuje. Obecně pro ARM to má kompilátor těžší právě kvůli nepružnosti ARMu Proto dost programů na ARMu nejede tak dobře jak by mohlo z důvodu že vývojář psal kód s vědomím, že kompilátor pro X86 CPU si sním snadno díky pružnosti CPU poradí. Je to často díky tomu, že vývojáři si při řešení problémů programování někdy vypomáhají nestandardními postupy, Protože vědí že X86 cpu to přechroustá byť s penalizací výkonu. ARM by to však nevzal vůbec. Malá obhajoba vývojáře spočívá v tom, že nepředpokládal, že by to mělo někdy na ARMu běhat.
ender [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-28 16:51:05
avatar
Oba RISC aj CISC su turingove počítače, čiže teoreticky každý program ktorý bol napísaný na CISC sa dá preložiť na validity program bežiaci na RISC. Samozrejme môže byt rozdiel vo výkone keď niektoré inštrukcie z CISC budú chýbať a cpu bude musieť vykonať viac prace.
Co sa vývojárov týka tak z ich pohladu je cpu úplne transparentne. Väčšina programov sa dnes prekladá do medzijazykov a ani nie do strojového jazyka. Do stroj jazyka sa to potom preloží až namieste na operačnom systéme na ktorom sa program pusta (java,.net,javascript)
amartin [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-28 11:19:53
avatar
Citace:
Cize ak si Apple navrhne vlastny CPU, tak to moze robit na skoro zelenej luke. O nieco podobne sa uz pokusal Intel s Itanium avsak to stroskotalo na spatnej kompatibilite. Tu ma ale vyhodu Apple, ktory vlastni cely ekosystem co sa jeho pocitacov tyka HW, OS a tiez vyvojove nastroje. Osobne cakam, ze budeme prekvapeni


Intel skúšal už všeličo. Tiež mať aj ATOM v telefóne. Alebo z CPU spraviť GPU. Len alebo práve odlišnosť daných svetov spôsobila, že vždy padol na hubu. I keď z pohľadu technológii a cvičenia pre inžinierov to bolo super.

Samozrejme Apple aj keď to nebude "best seller" vie pracovať s cenou a marketingom.

------------------------------------

Ešte by som vypichol, že v AMD CPU je schovaný ARM
LadIQe [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-27 21:22:54

mna by zaujimalo vyjadrenie RISC a CISC odbornika co do architektury, kedze ja som stale v tom, ze arm (RISC) sa nemoze nijako porovnavat a vykonovo dotiahnut s CISC, kedze tie instrukcie chybaju a treba to osetrovat softwareovo

ale nesom odbornik, preto nebudem rozdavat rozum naposledy som to studoval tak 8r dozadu a vselico sa mohlo odvtedy zmenit

chapem ale, ze v urcitych specifickych ulohach moze byt RISC vykonnejsi, ale ak sa bavime o vseobecnejsich ulohach, ci uz pre macos alebo pre window, nesom si isty, ci by tieto RISC sa vedeli dotiahnut alebo lepsie povedane, podavat konzistentny vykon ako CISC

ale ako vravim, nesom odbornik, preto si necham poradit ;)

ale veci typu, ze novy a14 bude 6xALU si nechajte
hor410 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-28 10:27:04

Už před hodně dlouhou dobou jsem četl celkem obsáhlý článek na téma RISC/CISC atd., ale nemůžu ho najít. Myslím že tam bylo něco v tom smyslu, že dnešní amd64/EM64T procesory jsou ve skutečnosti vlastně mixem RISC+CISC (snaží se brát výhody obou). Zřejmě to začalo ve firmě NexGen - její Nx586 a Nx586FP byly "pentium kompatibilní", ale ve skutečnosti byly RISC, protože NexGen neměla licenci na x86. Podobně, AMD K5 také byl vlastně RISC - K5 vycházelo z celkem úspěšné série RISC procesorů 29k, jen bylo upraveno tak, aby bylo na venek x86-kompatibilní. AMD pak koupilo NexGen a použilo jejich (zatím neuvedený) návrh Nx686 jako základ pro K6. Takže bych řekl, že dnešní amd64/EM64T CPUčka jsou opravdu mixem RISC a CISC. ARM jsem do podrobna nezkoumal nikdy, ale divil bych se, kdyby taky neobsahovaly nějaké prvky z CISC...
robert21 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-27 22:52:27

Škoda toho potenciálu, mohl to být zajímavý článek, na místo toho je plný polopravd.

ARM a x86-64 jsou velice rozdílné platformy spoléhající na jiné principy. Proto je jejich srovnání z pohledu výkonu značně nelehké. Zatímco x86-64 využívá CISC (Tedy komplexni instrukční sadu), ARM staví na RISC (tedy redukovanou instrukční sadu). To ale rozhodně neznamená že by byly x86 vždy výkonnější protože zvládají víc instrukcí. To znamená že procesor musí být velmi složitý a obsahovat celou řadu částí, které většinu času pouze spotřebovávají energii nebo leží bez povšimnutí. Naopak RISC procesory, jsou jednodušší z pohledu návrhu a své instrukce dokáží zpracovávat rychleji a s vyšší energetickou efektivitou. Příkladem může být iPad, který v řadě činností je rychlejší a výkonnější než MacBook Pro a přitom výrazně úspornější.

Navíc dnes se neprogramuje pro konkrétní hardware ale používají se vyšší jazyky které se následně zkompilují a k nim knihovny. Programátor dávno neřeší na jakém procesoru poběží jeho kód. Pokud se bavíme o běžných aplikacích, ve většině případů neřeší přístup k HW jako takovému. Od toho je tu operační systém, tedy prostředník mezi HW a SW. Důvod proč se nepoužívají ARM nebo jiné architektury je hlavně zpětná kompatibilita. Tady má ale zrovna Apple velkou výhodu tím, že ovládá celý ekosystém a i historicky má za sebou několik přechodů na úplně jinou nekompatibilní architekturu. ;)

Ono mezi námi i ty intel x86 (CISC) procesory ve skutečnosti skrývají RISC, který je energeticky efektivnější a instrukce pro něj překládají. Takže RISC jako takový asi špatný nebude. ;)

Citace:
Nicméně právě tyto modely odhalují slabiny ARM platformy. Tedy velmi nízký a omezený výkon i ve srovnání s velmi průměrnými až podprůměrnými současnými x86 procesory. Ty sice žerou více, ale také mají více výkonu, takže výsledná efektivita není zase o tolik rozdílná. Přesto se dostáváme do situace, kdy ten výkon, který ARM nabízí, mnoha lidem pro jejich dnes často jen „webovou“ činnost, úplně stačí.


Když jsou podle autora ARM procesory tak málo výkonné a podobně efektivní jako x86, proč jsou ve všech chytrých telefonech a tabletech? Proč si na ARMu staví vlastní procesory pro servery Amazon, ten největší poskytovatel cloudu? Proč microsoft vyvíjí vlastní ARM procesory a upravuje winodws, aby mohl na armu běžet? On tam nakonec ten výkon a ta efektivita asi bude když se jim věnuje tolik energie a peněz že? Další výhoda je, že na rozdíl od x86 ještě nenaráží na své limity a vypadá to že ještě nějakou dobu nebudou. No a když se podíváme, co všechno už dnes může běžet v internetovém prohlížeči ... ani ta kompatibilita by nemusela být velký problém.

Co se týče Apple, tak vzhledem k tomu že si ARM procesory už několik let vyvíjí, operační systémy pro ARM taky má a vlastně i do maců ARM montuje (byť ne jako hlavní procesor). Přechod na ARM nejspíš smysl dává, když nic jiného, může dost ušetřit. No a díky tomu že má pod kontrolou celý ekosystém, má i sílu si ARM na vlastní počítače protlačit. Jsem na ně zvědav.
TOW [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-28 08:21:11

ARM v telefonech a tabletech je ze dvou důvodů - jednak kvůli energetické efektivitě a a jednak kvůli tomu, že když se se smartphony začínalo, tak to byl v podstatě jediný široce dostupný procesor který požadavkům kladeným na smartphony vyhovoval (a pak už se to vezlo). Jinak on ARM samozřejmě má své silné stránky a má své slabiny. Motivace Amazonu a Applu je jednoznačná - mít svou vlastní nezávislou platformu. On ten Graviton je na některé typy úloh úžasný a na jiné typy úloh naprosto na prd. Takže Amazon má mix a můžete si vybrat to nejvýhodnější. A teprve až Apple uvede své ARM Macbooky, tak uvidíme jak si ty procesory vlastně ve skutečnosti v end user prostředí stojí - ty momentální srovnávačky jsou hodně nepřesné.
Rafan [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-28 08:49:59
avatar
Šlo i o cenu a licenční politiku.Intel by nikdy nesvolil k licenční výrobě někým jiným a za svá CPU chce moc. ARM je po této stránce mnohem přívětivější. Upravuj si ho jak chceš a vyráběj kde chceš. To je pak výběr jednoduchý.
amartin [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-28 11:33:22
avatar
Citace:
Šlo i o cenu a licenční politiku.Intel by nikdy nesvolil k licenční výrobě někým jiným a za svá CPU chce moc.


Máš pravdu. Je to ale paradox, lebo pár rokov dozadu si spytovali svedomie, že nezačali robiť čipy pre Apple (keď už videli, ako to Applu ide, bolo s krížikom po funuse). Možno keby nechali padnúť túto svoju modlu a spravili po vzore amd semi custom divíziu s možnosťou výroby ako u TSMC bola by to obroda Intelu. Navyše by mali sponzorov pre svoje technologické cvičenia a prinieslo by to aj nové myšlienky.
GOS007 [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-28 09:25:56
avatar
AMD, že nikdy nic podobného Atomům nenabídlo? A co byly třeba procesory AMD C-70 (9W) nebo AMD E-450 (18W).
amartin [Zobrazit profil] [Poslat zprávu] 2020-04-28 11:43:43
avatar
Proti ATOMu ponúklo AMD Jaguar. I keď týmto živilo PS a XBOX , čo by mal byť pravý opak

e. Predchodca AMD Jaguar je AMD Bobcat.
Pouze registrovaní uživatelé mohou přidat komentář!
 

Najdete nás na Facebooku

.... a také na Twitteru

RSS

DDWorld.cz

DDWorld - Blogy a videa

DDWorld - Magazín

Poslední příspěvky v diskuzích


Videa
S.T.A.L.K.E.R. 2 v nové ukázce
S.T.A.L.K.E.R. 2 v nové ukázceČtvrtek, 25 duben 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1030x
Komentářů: 3
Manor Lords – hra jednoho vývojáře boří herní svět
Manor Lords – hra jednoho vývojáře boří herní světStředa, 24 duben 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1511x
Komentářů: 1
Deadpool & Wolverine – očekávaný film v parádní ukázce
Deadpool & Wolverine – očekávaný film v parádní ukázceÚterý, 23 duben 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Film
Spuštěno: 1121x
Komentářů: 0
Fallout seriál se dočká druhé řady. Zájem je i o hry.
Fallout seriál se dočká druhé řady. Zájem je i o hry.Pondělí, 22 duben 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Film
Spuštěno: 1189x
Komentářů: 1
Unreal Engine 5.4 představuje další masivní vylepšení
Unreal Engine 5.4 představuje další masivní vylepšeníPátek, 19 duben 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: PC a IT
Spuštěno: 3772x
Komentářů: 0
Česká 3 roky stará hra Vigor brzy na PC
Česká 3 roky stará hra Vigor brzy na PCStředa, 17 duben 2024
Vložil: aDDmin
Kategorie: Počítačové hry
Spuštěno: 1464x
Komentářů: 0