«Постоянные разговоры о мощности ARM и x86 основаны на ложной предпосылке», — говорит вице-президент Intel по техническому маркетингу.

«Постоянные разговоры о мощности ARM и x86 основаны на ложной предпосылке», — говорит вице-президент Intel по техническому маркетингу.

Как опытный геймер с многолетним опытом за плечами, я могу с уверенностью сказать, что спор между чипами ARM и x86 относительно энергоэффективности является сложным, во многом похожим на выбор между консольными и компьютерными играми.


Проще говоря, когда дело доходит до энергоэффективности, многие эксперты утверждают, что ARM, как правило, более энергоэффективен, чем x86. Это можно наблюдать на таких устройствах, как ноутбуки Snapdragon X Elite, которые обеспечивают впечатляющее время автономной работы.

Однако, может быть, это утверждение неверно? Интересно, что Intel, компания, разработавшая большинство мировых чипов x86, оспаривает это мнение.

Роберт Холлок может похвастаться обширными знаниями об архитектуре x86 и часто подчеркивает ее преимущества. В настоящее время он занимает должность вице-президента Intel по техническому маркетингу, а ранее в течение длительного периода занимал аналогичную должность в AMD. Примечательно, что только Intel и AMD способны производить чипы x86 (исключая VIA). Компании, стремящиеся производить чипы, обычно полагаются на платформы, разработанные и лицензированные Arm, или могут выбрать RISC-V, но это совсем другая тема.

По словам Халлока, споры о производительности ARM и x86 часто ошибочны, поскольку не сама архитектура набора команд (ISA) в первую очередь определяет энергопотребление.

Проще говоря, наша точка зрения заключается в том, что транзисторы потребляют энергию. Когда мы увеличиваем количество ядер ЦП, увеличиваем нейронный процессор (NPU), расширяем графические возможности или усложняем конструкцию, эти действия неизменно повышают энергопотребление и расчетную тепловую мощность (TDP) до уровней, аналогичных традиционным Windows/Linux. процессоры, к которым потребители привыкли.

Проще говоря: достижение желаемых функций и производительности, которые требует рынок, обычно обходится стандартными затратами, независимо от того, говорим ли мы о x86 или ARM ISA. Следовательно, если усложнение потребляет энергию в любой ISA, то это сводится к конкуренции между проектными решениями, которые предлагают оптимальный баланс производительности, энергопотребления и площади (PPA) для удовлетворения ожиданий потребителей.

Конструкции ARM по сравнению с x86 обычно отличаются своей энергоэффективностью, особенно в устройствах, в которые они встроены. Сюда входят нестандартные разработки Apple, процессоры ARM, используемые в смартфонах, а также новейшие чипы Snapdragon X Elite, интегрированные во многие ноутбуки. Примечательно, что устройства, которые известны увеличенным временем автономной работы, как правило, используют эти энергоэффективные конструкции ARM.

И наоборот, x86 в основном используется в энергоемких процессорах и серверах для настольных ПК, но нередко его можно встретить и в сверхтонких моделях ноутбуков.

В своем обсуждении Холлок углубляется в тему Lunar Lake, которая представляет собой будущее мобильных чипов, предназначенных для энергосбережения. На недавней презентации архитектуры Lunar Lake он подробно остановился на факторах, влияющих на энергоэффективность чипа, а также на факторах, которые этого не делают.

На мероприятии, состоявшемся в мае, Холлок объяснил, что его энергопотребление зависит не от того, использует ли устройство процессор x86 или ARM; вместо этого все дело во внутренней конструкции чипа. Он назвал это макетом или чертежом чипа. Технология, используемая при производстве и упаковке чипа, также играет решающую роль. Халлок подчеркнул важность оптимизации каждого отдельного компонента платформы для повышения энергоэффективности: панелей питания мощностью один ватт, высокоэффективной памяти и эффективных твердотельных накопителей (SSD). По его словам, эти факторы в первую очередь влияют на время автономной работы и мощность процессора.

В Lunar Lake вы увидите архитектуру x86, не похожую ни на что, что вы видели раньше. Наша команда тщательно оптимизировала каждый исполнительный механизм этого чипа, чтобы добиться беспрецедентной производительности на ватт. Мы не оставили камня на камне: графика, упаковка, сердцевина, ткань и каждый компонент были усовершенствованы.

«Постоянные разговоры о мощности ARM и x86 основаны на ложной предпосылке», — говорит вице-президент Intel по техническому маркетингу.

Похоже, что Intel оспаривает утверждение о том, что ISA (архитектура набора инструкций) играет значительную роль в энергосбережении. Чтобы лучше понять эту проблему, давайте также посмотрим на точку зрения известного разработчика микросхем Джима Келлера.

Когда-то, около трех лет назад, во время беседы с TechTechPotato Келлер высказал интересную мысль: любая архитектура потенциально может быть энергоэффективной. Но, как мы все знаем, со временем все меняется. В настоящее время я постоянно слежу за достижениями в области энергосбережения в игровом оборудовании.

Со временем интегрированные системные архитектуры (ISA) имеют тенденцию накапливать все большее количество компонентов или функций. Некоторые из них необходимы, некоторые могут быть не нужны, но все же полезны, а другие могут быть не особенно высокого качества — вам часто придется сохранить большинство из них, если вы хотите сохранить совместимость со старым программным и аппаратным обеспечением. По мере увеличения возраста ISA существует вероятность того, что все больше компонентов будут загромождать его, что может привести к снижению эффективности.

x86 уже довольно старый, впервые он был представлен в конце 70-х. Там много вещей.

Келлер отмечает, что когда ARM впервые появился на сцене, это был простой 32-битный компьютер, который казался менее сложным и простым в сборке, чем x86. Однако со временем они представили 16-битный режим, не очень хорошую ИТ-инструкцию, а также запутанный набор векторных расширений с плавающей запятой с наложением файлов реестра. Позже появилась 64-битная версия, которая помогла несколько навести порядок, а затем появились дополнительные функции безопасности и загрузки. Следовательно, ARM со временем стал более сложным.

Как инженер со стажем, страстно увлеченный аппаратным обеспечением с открытым исходным кодом, я видел, как с годами моя значительная часть архитектур наборов команд приходила и уходила. Но ни один из них не привлек мое внимание так, как RISC-V. Учитывая опыт, когда мне приходилось разбираться со сложностями и запатентованностью некоторых существующих архитектур, приятно видеть в блоке что-то новое, открытое, доступное и свободное от устаревшего багажа.

В этом обсуждении мы углубимся в сравнение различных архитектур с точки зрения общей эффективности — x86, ARM и RISC-V. Однако я не буду здесь углубляться в эту тему. Тем не менее, очевидно, что более современная архитектура имеет тенденцию сиять благодаря своей простоте: чем меньше сложности в архитектуре набора команд (ISA), тем более выгодной она становится.

Хотя в настоящее время мы не используем RISC-V для игр, на данный момент ему не хватает необходимой инфраструктуры. Экосистема все еще развивается, но когда она полностью установится, это может стать жизнеспособным вариантом. Более того, такие факторы, как технологический узел, конструкция транзистора, механизмы подачи питания, подложки и компоненты чипа, существенно влияют на энергопотребление любого устройства. Все дело в достижении идеального баланса между этими элементами.

Смотрите также

2024-08-06 19:47