Un core ARM di Apple competitivo potrebbe finalmente rompere il monopolio del calcolo lungo di x86

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Ieri, sono emersi rapporti che affermano che Apple annuncerà la sua prima CPU ARM nostrana destinata all’elaborazione desktop e laptop al WWDC in poche settimane. A breve termine, l’annuncio non cambierà molto, soprattutto perché Apple non dovrebbe lanciare l’attuale hardware basato su ARM all’evento. A lungo termine, l’impatto sul mercato delle CPU x86 potrebbe essere profondo — o potrebbe dimostrare la verità di ciò che AMD e Intel hanno detto per anni.

Nota: In questa storia,” desktop market ” dovrebbe essere tradotto come includere desktop, laptop, 2-in-1 e qualsiasi altro dispositivo tradizionale che normalmente eseguirebbe Windows, Linux o macOS.

Otto a 10 anni fa, esperti prevedevano una collisione gigante dei mercati come Microsoft è entrato compresse con Windows e Intel ha lanciato un business chip mobile. Entrambi questi sforzi sono falliti, e mentre Microsoft ha una divisione di prodotti ARM di Windows oggi, l’hardware sottostante vince grandi marchi per la durata della batteria e punteggi più deboli ovunque. Non ci sono prove che questi dispositivi stiano illuminando i grafici di vendita. Intel, ovviamente, alla fine ha lasciato il mercato degli smartphone e dei tablet.

Invece di scontrarsi, i mercati desktop e mobile hanno continuato lungo le proprie tracce, con i desktop rimasti legati al mercato x86 e il duopolio Intel/AMD, mentre ARM ha assunto il mercato mobile. I confronti tra mele e mele tra x86 e ARM sono difficili da progettare, a causa delle profonde differenze nei tipi di dispositivi e nei segmenti di mercato.

Lanciare il proprio SoC mobile / desktop renderà Apple l’unica azienda di hardware di consumo sulla Terra che controlla sia il suo hardware che il suo stack software (a meno che non si esegua Intel Linux, comunque). Al momento, Apple costruisce anche il core della CPU ARM mobile più performante che puoi acquistare. I suoi core della CPU sono notevolmente migliorati nelle ultime generazioni di prodotti, mentre Intel ha faticato a passare da 14nm. le CPU 10nm Ice Lake sono state spedite per quasi un anno, ma evidentemente qualunque roadmap Apple abbia visto non era abbastanza buona da convincere la società a non lanciare i propri sforzi di prodotto.

Nodi di processo o architettura del processore?

La questione se l’architettura della CPU X sia migliore di x86 è stata popolare per decenni, dove X è inteso come SPARC/MIPS/Itanium/PA RISC/POWER/ARM e ogni altra architettura sotto il sole. Qualunque conclusioni accademici potrebbero raggiungere, x86 ha certamente posseduto il mercato, sconfiggendo ogni architettura competitiva dal settore dei PC. Un SoC ARM basato su Apple, tuttavia, è una minaccia per x86 in un modo in cui Windows su ARM non lo è.

Potenza vs. Prestazioni

Da un confronto dell’Università del Wisconsin del 2014 sul consumo energetico della CPU ISA.

L’inevitabile impatto sulle prestazioni dell’emulazione assicura che nessun PC Windows ARM corrisponda alle capacità di un sistema x86 — non fino a quando le applicazioni non saranno nativamente disponibili per entrambi i chip, con uguali livelli di supporto GPU e ottimizzazione di basso livello. Le CPU Cortex di ARM, mentre gli esecutori capaci, non sono così potenti nel codice a thread singolo come i chip Apple – e dato che stiamo anche parlando di passare dalle buste di alimentazione del telefono cellulare alle buste di alimentazione del laptop e del desktop, Apple ha ottime ragioni per volere il più alto livello di prestazioni a thread singolo che può ottenere.

Se AMD non avesse lanciato Ryzen nel 2017, potremmo inquadrare il prossimo match-up come una valutazione della domanda: “Intel costruisce le migliori CPU?”Dato che Ryzen di AMD è probabilmente la CPU migliore dell’attuale famiglia Core di Intel, tuttavia, amplierei l’ambito della query: “Cosa conta di più — architettura del processore, o nodo di processo e ingegneria?”

L’argomento che x86 è in una sorta di svantaggio fondamentale rispetto a ARM si basa sull’idea che le caratteristiche di basso livello dell’ISA ARM trasmettano un vantaggio sostanziale rispetto a x86, o il fatto che le CPU x86 traducono il codice x86 nativo in micro-op interni per l’esecuzione. Secondo Intel e AMD, la penalità di potenza per eseguire questo tipo di decodifica nell’hardware è minuscola. Alcuni studi sull’efficienza energetica di vari ISA hanno sostenuto questo argomento alcuni anni fa, sostenendo che al di sopra del livello del microcontrollore, le decisioni di progettazione della CPU come la dimensione della cache, l’utilizzo del transistor e altri aspetti della progettazione fisica avevano un impatto molto più pesante sul consumo energetico rispetto all’ISA stesso.

Se il consumo energetico e le prestazioni sono in gran parte funzioni delle decisioni di progettazione, il nodo di processo e l’architettura della CPU, non l’uso della CPU di x86 o ARM, controlleranno la velocità e l’efficienza energetica. Ma se Apple può costruire chip ARM drammaticamente più velocemente delle CPU x86 senza fare affidamento su nuovi approcci fondamentali all’informatica, potrebbe riaccendere l’argomento sulla sostituzione di x86 con qualcos’altro, allo stesso tempo diventa chiaro che “qualcos’altro” potrebbe fornire un futuro di calcolo a lungo termine migliore. Per decenni, gli ingegneri che cercavano di fare quell’argomento dovevano farlo in teoria, contro una realtà in cui x86 era l’unico gioco in città. Con Apple gettando tutto il suo peso dietro un’implementazione personalizzata dell’architettura ARM, che non sarebbe più il caso.

Un sistema Windows on ARM con una frazione delle prestazioni di un sistema Intel o AMD ma una migliore durata della batteria è un’alternativa interessante a un PC mainstream, ma non è una minaccia per il mercato x86 dominante. Un laptop o desktop Apple di prima classe che dimostra una migliore efficienza energetica e prestazioni uguali o superiori sarebbe una minaccia diretta di una sorta che Intel e AMD non hanno affrontato da decenni.

A prima vista, la minaccia sembra limitata alla quota di mercato dei PC di Apple, ma non sono così sicuro che sia vero. Altri fornitori di chip potrebbero decidere di affrontare lo stesso problema, in particolare se Apple vuole competere con x86 anche nei server di fascia alta. Questo, a sua volta, potrebbe stimolare l’interesse per i progetti Windows nativi di ARM in una misura che non abbiamo ancora visto. Microsoft ha già i blocchi di costruzione in atto per consentire un’esperienza ARM-native di prima classe su Windows, in modo che è preso cura di. Più aziende sono interessate a creare un’esperienza ARM nativa su Windows, più Windows sarà efficace per competere con x86 quando viene eseguito su chip ARM.

Per anni, le CPU Intel sono state prese come il “migliore” predefinito di cui il mercato era capace. Dal 2017, AMD ha sempre più ricoperto quel ruolo, con chip che offrono molti più core della CPU e prestazioni complessive molto più elevate al di fuori di aree ristrette come i giochi. Dal momento che l’hardware Apple attuale non dovrebbe essere disponibile presto, non cercherò di speculare su come i prodotti di tutte e tre le società si accumuleranno, tranne per dire che la narrazione sarebbe un po ‘ diversa se Apple avesse battuto una società x86 contro entrambi.

Se Apple si dimostra in grado di costruire una CPU che possa eguagliare il meglio che AMD e Intel possono costruire, dimostrerà che i chip ARM sono in grado di superare i limiti di x86. Ciò non significa che i consumatori li abbandonerebbero — mi aspetterei un cambiamento lento al massimo, dati i prezzi di Apple e le tipiche strategie di mercato — ma sarebbe comunque uno shock per l’industria dei PC. Per la prima volta, un fornitore specifico avrebbe un vantaggio hardware unico che nessun altro OEM potrebbe eguagliare. Sarebbe accendere un fuoco sotto sia Intel e AMD per porre rimedio alla situazione.

Non sto dicendo che penso che questo accadrà, supponendo che le voci siano vere in primo luogo. Anche se Apple annuncia un chip altamente competitivo in poche settimane, potrebbe non occupare inizialmente una chiara posizione di leadership. Anche se occupa una posizione di leadership, Apple potrebbe andare per la sua strada senza attirare molto interesse dal resto del mercato — o che la posizione di leadership potrebbe essere eroso dal tempo navi hardware effettivi. Anche se occupa una posizione di leadership, Intel e AMD potrebbero rivelarsi in grado di abbinare o superare i miglioramenti di Apple prima che il mercato iniziasse a spostarsi in modo significativo. Tutte queste cose sono possibili. Ma se Apple può sfidare Intel e AMD sul proprio territorio, nelle applicazioni desktop di base, sarà la fine di un’era nell’informatica. x86 potrebbe ancora riprendere il vantaggio delle prestazioni a lungo termine, ma il suo regno incontrastato lungo decenni sarebbe finalmente giunto al termine.

Ora leggi:

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  • Apple potrebbe annunciare il passaggio ai laptop basati su ARM al WWDC questo mese
  • ARM, x86 o MIPS sono intrinsecamente più efficienti dal punto di vista energetico?

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