พื้นที่ ARM สถาปัตยกรรม ไม่ใช่เรื่องใหม่ แต่เป็นที่ชื่นชอบของผู้ที่ชื่นชอบฮาร์ดแวร์ทุกคนด้วยความจริงที่ว่า Apple ได้ตัดสินใจที่จะเปลี่ยนอุปกรณ์และตัดสินใจที่จะละทิ้งสถาปัตยกรรม x86 เพื่อใช้ ARM สิ่งนี้นำเราไปสู่คำถามที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ว่าจะมีสักครั้งไหมที่สถาปัตยกรรม ARM สามารถทำได้ แทนที่ x86 ปัจจุบันบนพีซี เหรอ? และแม้ว่าจะอยู่ในแล็ปท็อป? ไปดูกันเลย.
จนถึงปัจจุบันสถาปัตยกรรม ARM และ x86 ไม่ได้แข่งขันกันเนื่องจากได้รับการออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน ตอนนี้สิ่งต่าง ๆ เปลี่ยนไปเมื่อ Apple เปิดตัว Mac มินิที่มีโปรเซสเซอร์ ARM และด้วยผลลัพธ์ที่มีความสามารถมากดังนั้นการสนทนานิรันดร์จึงปรากฏขึ้นอีกครั้งและด้วยตัวอย่างเช่นเคย ตัวอย่างเช่นในขณะที่โปรเซสเซอร์เดสก์ท็อป "ขนาดกลาง" x86 กินไฟระหว่าง 65 ถึง 130 วัตต์โปรเซสเซอร์ ARM สามารถทำได้เช่นเดียวกันโดยใช้เวลาเพียง 7-10 วัตต์ดังนั้นหากใช้พลังงานเพียงเล็กน้อยทำไมไม่เปลี่ยนสถาปัตยกรรม ARM x86
ARM สามารถทำเช่นเดียวกับ x86 ได้จริงหรือ?
คำตอบสั้น ๆ ก็คือใช่ ARM สามารถทำได้เช่นเดียวกัน แต่มีความแตกต่างที่สำคัญบางประการที่เกี่ยวข้องกับ“ ในทางใด” และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง“ ในระยะเวลา” (ในแง่ของประสิทธิภาพ) x86 ใช้เทคโนโลยี CISC โดยมีชุดคำสั่งที่กว้างขึ้นเพื่อแก้ปัญหาที่ซับซ้อนมากขึ้นในขณะที่ ARM ใช้ RISC (ซึ่งจริงๆแล้วคือ R สำหรับ ARM) ซึ่งง่ายกว่ามาก
| CISC | RISC |
|---|---|
| คำแนะนำหลายรอบ | คำแนะนำรอบเดียว |
| การชาร์จและการจัดเก็บรวมอยู่ในคำแนะนำอื่น ๆ | การโหลดและการจัดเก็บเป็นคำแนะนำแยกกัน |
| สถาปัตยกรรมหน่วยความจำหน่วยความจำ | สถาปัตยกรรม Registry-Registry |
| คำแนะนำยาวรหัสไม่กี่บรรทัด | คำแนะนำสั้น ๆ รหัสหลายบรรทัด |
| ใช้หน่วยความจำเฟิร์มแวร์ | ใช้คำแนะนำโดยตรงกับฮาร์ดแวร์ |
| เน้นความเก่งกาจของชุดคำสั่ง | คำแนะนำใหม่จะถูกเพิ่มเฉพาะเมื่อมีการใช้งานบ่อยและไม่ลดประสิทธิภาพของคำสั่งที่สำคัญที่สุด |
| ลดความยุ่งยากในการนำคอมไพเลอร์ไปใช้งาน | คอมไพเลอร์ที่ซับซ้อนมาก |
| กำจัดไมโครโค้ดและถอดรหัสคำสั่งที่ซับซ้อน |
ดังนั้นเราจึงมีโปรเซสเซอร์ x86 ที่มุ่งเน้นไปที่ประสิทธิภาพและความคล่องตัวในขณะที่ ARM มุ่งเน้นไปที่การใช้พลังงานต่ำและมีตัวเลือกที่ จำกัด โปรเซสเซอร์ ARM สามารถทำเช่นเดียวกับ x86 แต่ในรูปแบบที่แตกต่างกันมีความซับซ้อนมากขึ้นเสมอและในที่สุดก็มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพในแง่ของเวลาที่ใช้ในการดำเนินการ
ในทางกลับกัน ARM มีข้อได้เปรียบในเรื่องความเรียบง่ายกว่าดังนั้นขนาดของคอร์จึงลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับคู่แข่งดังนั้นจึงสามารถรวมคอร์เหล่านี้ได้จำนวนมากขึ้นแม้ว่าจะช้ากว่าก็ตามดังนั้นจึงบรรลุภาระของ งานสามารถแบ่งออกและเพิ่มประสิทธิภาพได้มากขึ้น
ท้ายที่สุดแล้ว ARM สามารถทำสิ่งเดียวกันกับ x86 ได้แตกต่างกันมาก ตอนนี้นี่ไม่ได้หมายความว่าสถาปัตยกรรมหนึ่งจะถูกแทนที่ด้วยสถาปัตยกรรมอื่นอย่างน้อยก็ไม่ใช่เรื่องง่ายและเราจะเห็นว่าทำไม
ฮาร์ดแวร์ไม่มีความหมายหากไม่มีซอฟต์แวร์
หลักฐานการดำรงชีวิตของอุปสรรคนี้คือการใช้ชีวิตของ Apple ก่อนที่จะเปิดตัวโปรเซสเซอร์ที่ใช้ ARM ได้ใช้เวลาและความพยายามอย่างมากในการปรับระบบปฏิบัติการและในความเป็นจริงได้สร้างชุดพัฒนาเพื่อให้นักพัฒนาซอฟต์แวร์สามารถทำเช่นเดียวกันได้ เมื่อมองในอีกแง่หนึ่งนั่นหมายความว่าซอฟต์แวร์ได้รับการออกแบบมาสำหรับสถาปัตยกรรมเฉพาะนั่นคือคุณไม่สามารถเรียกใช้โปรแกรมที่ออกแบบมาสำหรับ x86 บนคอมพิวเตอร์ที่ใช้ ARM
ดังนั้นจึงไม่เพียง แต่เป็นคำถามที่คนอื่นสามารถทำงานของอีกฝ่ายได้เท่านั้น แต่ซอฟต์แวร์ทั้งหมดต้องได้รับการดัดแปลงหรือพอร์ตและนี่คือสิ่งที่ไม่ใช่ทุก บริษัท สามารถทำได้หรือทุก บริษัท ไม่สามารถจ่ายได้ ดังนั้นมันจึงเป็นสิ่งที่ไม่มีความสามารถในปัจจุบันแม้แต่ในระยะกลาง ในระยะยาวมันเป็นสิ่งที่อาจเกิดขึ้นได้ แต่เราไม่สามารถคาดหวังได้ในไม่ช้าและห่างไกลจากมัน
อะไรคือจุดของ ARM ที่แทนที่ x86?
ในสภาพแวดล้อมที่การบริโภคเป็นปัจจัยสำคัญและในเวลาเดียวกันกับที่มีการดำเนินงานที่เฉพาะเจาะจงและซ้ำซากจำเจนี่เป็นสิ่งที่สมเหตุสมผล ตัวอย่างเช่นลองนึกภาพเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูลที่มีโปรเซสเซอร์ที่ใช้ x86 แบบเดิมและฮาร์ดแวร์อื่น ๆ และทำหน้าที่จัดการฐานข้อมูลและไม่มีอะไรอื่น เซิร์ฟเวอร์นั้นต้องการโปรเซสเซอร์ที่ทรงพลังมากและมีการบริโภคที่สูง แต่ก็ยังสามารถแทนที่ได้อย่างง่ายดายด้วยโปรเซสเซอร์ ARM หนึ่งตัวหรือมากกว่าที่มีคอร์ที่ทรงพลังน้อยกว่าจำนวนมาก แต่ส่งผลให้มีประสิทธิภาพที่เท่ากันหรือสูงกว่าและมีการสิ้นเปลืองน้อยกว่ามาก
นี่เป็นเพราะเพียงแค่ใช้คอร์จำนวนมากขึ้นพวกเขาจึงได้ผลลัพธ์ที่เหมือนกันโดยมีการบริโภคที่ต่ำลง แต่เป็นเพราะงานมีความเฉพาะเจาะจงมากและทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ได้รับการออกแบบมา หากเราต้องอ้างถึงพีซีสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวันไม่ว่าจะเป็นฟังก์ชันอะไรก็ตามสิ่งต่างๆก็เปลี่ยนไปเพราะเราจะเห็นว่าตัวเองอยู่ในสถานการณ์ที่การใช้ ARM ต่ำนี้ไม่คุ้มค่าเพราะใช้เวลาในการทำงานบางอย่างนานเกินไปกว่าที่โปรเซสเซอร์ x86 จะทำ ในพริบตาด้วยชุดคำสั่ง
เช่นเดียวกันกับระบบนิเวศของแล็ปท็อปซึ่งการบริโภคมีความสำคัญมากกว่าพีซีเดสก์ท็อปเพียงเพราะอายุการใช้งานแบตเตอรี่ แต่ต้องใช้ความสามารถรอบด้านเช่นเดียวกับพีซีทั่วไป
ในระยะสั้นเป็นไปได้ว่า ARM จะลงเอยด้วยการแทนที่ x86 แต่สำหรับตอนนี้ในทางทฤษฎีเท่านั้นเนื่องจากไม่จำเป็นและดูเหมือนว่านักพัฒนาจะไม่ต้องการ (อย่างแม่นยำเพราะไม่จำเป็น) อย่างไรก็ตามเป็นไปได้ว่าในสภาพแวดล้อมระดับมืออาชีพและเซิร์ฟเวอร์โดยเฉพาะ บริษัท ต่างๆเริ่มพัฒนาภายใต้ ARM เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเนื่องจากในท้ายที่สุดนั่นจะหมายถึงการประหยัดต้นทุนที่ดีในระยะยาว
