x86 υπό φωτιά
Σε μια παρουσίαση σχετικά με ασαφείς ισχυρισμούς απόδοσης μάρκετινγκ, αλλά σύντομα σχετικά με πραγματικά ουσιαστικά δεδομένα, η Apple παρουσίασε σήμερα τους επεξεργαστές Arm-powered M1 για τη σειρά Mac της , οι οποίοι διαθέτουν τέσσερις πυρήνες υψηλής απόδοσης, τέσσερις πυρήνες απόδοσης και οκτώ πυρήνες GPU. Η μετάβαση στο Arm σηματοδοτεί τη μεγαλύτερη αλλαγή της Apple από τότε που μεταφέρθηκε από το PowerPC στους επεξεργαστές x86 της Intel πριν από δεκαπέντε χρόνια και απειλεί να ξεπεράσει τη δεκαετία του ’86 κυριαρχίας – αντιμετωπίζοντας τόσο την Intel όσο και την AMD ένα εκπληκτικό πλήγμα στη διαδικασία.
Ακόμα πιο ανησυχητικό, τα σχέδια με βάση το Arm βρίσκονται ήδη σε πυκνότερους και πιο αποτελεσματικούς κόμβους διεργασιών από ότι είτε η Intel είτε η AMD, και εκπληκτικά, η Apple βρίσκεται με έναν απίθανο και ισχυρό σύμμαχο στην προσπάθειά του να πάρει το Arm mainstream: Nvidia.
Η Apple πιστεύει ότι το σύνολο εντολών Arm και η αρχιτεκτονική είναι η πορεία προς τα εμπρός για υπολογιστές πελατών, αλλά οι συγκρίσεις απόδοσης M1 ήταν αρκετά θολές για να κάνουν ακόμη και τους χειρότερους σκιερούς παραβάτες αναφοράς. Προς το παρόν, δεν γνωρίζουμε πώς θα συσσωρευτούν οι μάρκες σε πραγματικές δοκιμές. Ωστόσο, παρόλο που είναι δύσκολο να βγάλουμε νόημα συγκρίσεις Arm vs x86 με βάση τις λίγες πραγματικές πληροφορίες που μοιράστηκε η εταιρεία (ακόμα δεν γνωρίζουμε καν τις ταχύτητες ρολογιού του M1), το all-in στοίχημα της Apple στο Arm έχει ευρύτερες επιπτώσεις στον κλάδο . Στην πραγματικότητα, το x86 αντιμετωπίζει τώρα την πιο ισχυρή απειλή που έχει δει στην πρόσφατη ιστορία.
Η Arm είχε από καιρό μεγαλύτερες φιλοδοξίες από το να «απλώς» τροφοδοτεί δισεκατομμύρια κινητές συσκευές, αλλά η πανταχού παρούσα και εξαιρετικά μεγάλη βάση εγκατάστασης των συστημάτων που λειτουργούν με x86 ήταν ένα αδύνατο εμπόδιο για να πηδήξει. Από πολλές απόψεις, η Arm μαστίζεται από το κλασικό σενάριο κοτόπουλου και αυγού στην αγορά υπολογιστών: Χωρίς εκτεταμένους υπολογιστές Arm στο οικοσύστημα, απλά δεν υπήρχε αρκετό οικονομικό κίνητρο για τους προγραμματιστές λογισμικού να προσθέσουν τις στοχευμένες βελτιώσεις που δημιουργήστε κώδικα υψηλής απόδοσης τόσο σε συσκευές Arm όσο και σε συσκευές x86, πόσο μάλλον να γράψετε εφαρμογές PC αποκλειστικά για συστήματα Arm.
Ενώ ο κώδικας x86 μπορεί να λειτουργήσει σε αρχιτεκτονικές Arm μέσω προσομοίωσης, η έλλειψη συντονισμένου λογισμικού περιορίζει την απόδοση και την αποδοτικότητα, περιορίζοντας τελικά την πρόσληψη – μην κοιτάξετε περισσότερο από άλλες προσπάθειες εξομοίωσης x86, όπως υπολογιστές που είναι πάντα συνδεδεμένοι, για αποδεικτικά στοιχεία.
Ωστόσο, η πραγματική ισχύς της Apple δεν βρίσκεται στην κλίμακα της στην αγορά υπολογιστών. Παρά το μεγάλο μέρος των βομβαρδιστικών σχολίων σχετικά με τη μετάβαση της Apple από την Intel σε Arm, η Apple περιλαμβάνει μόνο περίπου το 9% της αγοράς υπολογιστών. Αυτό σημαίνει ότι η Intel δεν αντέχει να χάσει ένα καταστροφικό ποσό εσόδων βραχυπρόθεσμα, αν και αυτό θα μπορούσε σίγουρα να συμβεί με την πάροδο του χρόνου, εάν οι μελλοντικοί επεξεργαστές Arm της Apple προσφέρουν δραστικά υψηλότερη απόδοση σε αποδεκτά σημεία τιμών. Ωστόσο, αυτό θα διαρκέσει χρόνια, καθώς η Apple δημιουργεί τη στοίβα προϊόντων της. Ως τέλειο παράδειγμα, η Apple εξακολουθεί να προσφέρει εκδόσεις των υπολογιστών της που υποστηρίζονται από την Intel ως την αναβάθμιση του φρέσκου ρόστερ των Arm-powered Macs.
Στην πραγματικότητα, το πραγματικό κλειδί είναι το οικοσύστημα προγραμματιστών Mac της Apple. Οι προγραμματιστές Mac αποτελούν περίπου το 30% της συνολικής ομάδας προγραμματιστών λογισμικού, ενώ το 45% εργάζεται στα Windows και το 25% αφιερώνουν το χρόνο τους για τη σύνταξη λογισμικού Linux. Με την Apple να πηγαίνει all-in στο Arm, είναι μόνο θέμα χρόνου πριν η τεράστια ομάδα προγραμματιστών λογισμικού να χρησιμοποιήσει το σύνολο εντολών Arm πιο ολοκληρωμένα. Αυτό θα έχει το βασικό αποτέλεσμα της δημιουργίας ενός ευρύτερου οικοσυστήματος λογισμικού Arm που ανοίγει την πόρτα και για άλλους chipmakers να μετακινηθούν στην αρχιτεκτονική Arm για υπολογιστές.
Παραδόξως, η Apple έχει έναν απροσδόκητο σύμμαχο στην προσπάθειά του να φέρει τον Arm στην πρώτη γραμμή: Nvidia. Μέσω της εκκρεμούσας εξαγοράς Arm των 40 δισεκατομμυρίων δολαρίων , η Nvidia επωφελείται από τις προσπάθειες της Apple – τελικά η Apple είναι κάτοχος άδειας Arm.
Όπως και η Apple, η Nvidia φαίνεται να διευρύνει το οικοσύστημα του λογισμικού Arm χρησιμοποιώντας το υπάρχον σύνολο προγραμματιστών, αλλά η Nvidia επικεντρώνεται στην επέκταση του διαθέσιμου λογισμικού Arm για τον κερδοφόρο χώρο του κέντρου δεδομένων. Για να μην ξεχνάμε, η Nvidia απασχολεί περισσότερους μηχανικούς λογισμικού από μηχανικούς υλικού, από πολλές απόψεις καθιστώντας τον πάροχο λογισμικού που αναπτύσσει μάρκες. Η Nvidia διαθέτει επίσης πολυετή εμπειρία για την ανάπτυξη του ισχυρού στρατού προγραμματιστών CUDA, οπότε δεν υπάρχει λόγος να πιστεύουμε ότι η Nvidia δεν θα είναι επιτυχής στη δημιουργία του οικοσυστήματος λογισμικού.
Η Nvidia σχεδιάζει επίσης να αυξήσει την ποσότητα και την ποιότητα του πυριτίου που διατίθεται για την εκτέλεση αυτών των εφαρμογών. Η Nvidia ήταν ξεκάθαρη ότι φαίνεται να επιταχύνει τους χάρτες πορείας του εξοπλισμού Arm για να επιταχύνει τον ήδη εντυπωσιακό ρυθμό καινοτομίας με τους πυρήνες του κέντρου δεδομένων Neoverse της εταιρείας και η Nvidia δεν απέκλεισε την κυκλοφορία των δικών της CPU με την επωνυμία Nvidia . Σίγουρα δεν θα χρειαζόταν πολύ η Nvidia να αναπτύξει τις δικές της μάρκες. Οι πυρήνες του Arm’s Neoverse γίνονται απίστευτα ισχυροί. Τόσο πολύ που πολλοί αναλυτές πιστεύουν ότι ο έμπορος πάροχος πυριτίου Marvell ακύρωσε πρόσφατα το πρόγραμμα ThunderX επειδή δεν μπορούσε να προσφέρει αρκετά οφέλη πέρα από τους πυρήνες Neoverse.
Ενισχυμένη από σημαντικές εξελίξεις, όπως η διευρυμένη έκκληση του Graviton 2 της Amazon Web Services , το επικείμενο Graviton 3 και οι νέες προσπάθειες της Ampere με τους επεξεργαστές Altra , η Arm είναι έτοιμη να πάρει μερίδιο αγοράς κέντρου δεδομένων από επεξεργαστές x86 με επιταχυνόμενο ρυθμό τα επόμενα χρόνια – χρειάζεται απλώς το οικοσύστημα λογισμικού για να το ενεργοποιήσει.
Η απειλή είναι εξίσου επικίνδυνη τόσο για την Intel όσο και για την AMD, αφήνοντάς τους να κρατήσουν τη γραμμή x86. Είναι ξεκάθαρο ότι η έλλειψη καινοτομίας της Intel τα τελευταία χρόνια επέτρεψε στους ανταγωνιστές της Arm να καθιερωθούν. Ομοίως, τα προηγούμενα χρόνια στασιμότητας της AMD συνέβαλαν επίσης σε έναν κλάδο που είναι πρόθυμος για τα τεράστια κέρδη απόδοσης γενεών που έχουν γίνει συνηθισμένοι με κάθε νέα γενιά μάρκες Arm.
Ωστόσο, η μικροαρχιτεκτονική της AMD Zen έχει αποδειχθεί ότι είναι μια επεκτάσιμη και επεκτάσιμη σχεδίαση που μπορεί να προσφέρει φανταστικές βελτιώσεις απόδοσης gen-on-gen, αφήνοντάς την ως τον πραγματικό υπερασπιστή της κυριαρχίας του x86, τουλάχιστον για τώρα. Παρά την ανδρεία του Zen, υπάρχουν ακόμα μερικές μεγάλες αναπάντητες ερωτήσεις: Μπορεί η AMD να συνεχίσει να προσφέρει τόσο εντυπωσιακές βελτιώσεις απόδοσης gen-on-gen με διαδοχικές αρχιτεκτονικές και θα είναι αρκετό; Δεδομένου του πρόσφατου ιστορικού της εταιρείας, δεν υπάρχει κανένας λόγος να πιστεύουμε ότι η AMD δεν μπορεί να επιτύχει, αλλά αυτά τα γενικά κέρδη απόδοσης γίνονται ολοένα και πιο σημαντικά καθώς το x86 αντιμετωπίζει έναν ευκίνητο εχθρό Arm με ξαφνική εισροή δολαρίων και υποστήριξη από πρωτοπόρους της βιομηχανίας.
Εν τω μεταξύ, η Intel έχει χάσει από μακρού πλεονέκτημα κόμβο διαδικασία της λόγω της αγώνες με 10 nm , και τώρα 7 ηΜ , πάρα πολύ. Αυτό εξαλείφει το πλεονέκτημα της εταιρείας για αρχιτεκτονικές που είναι στενά συντονισμένες με τους κόμβους της.
Η AMD έχει αποδείξει ότι δεν χτυπάει έναν ανταγωνιστή με μια εκλεπτυσμένη αρχιτεκτονική σε έναν πυκνότερο κόμβο. Τα κέρδη απόδοσης ισχύος και απόδοσης είναι πάρα πολύ για να ξεπεραστούν και τόσο η Apple όσο και η Arm κινούνται με πρωτοποριακό ρυθμό που φαίνεται να υπερβαίνει την AMD και την Intel.
Το TSMC είναι τώρα ο μεγάλος ισοσταθμιστής της βιομηχανίας ημιαγωγών – ο καθένας μπορεί να δημιουργήσει ένα τσιπ στους κορυφαίους κόμβους του. Με ίσους όρους ανταγωνισμού κόμβου, το πλεονέκτημα στρέφεται σε εταιρείες που μπορούν να εκτελέσουν γρήγορα τις αντίστοιχες αρχιτεκτονικές τους.
Η AMD θα έχει τις μάρκες Zen 4 στον κόμβο των 5nm στην αγορά μέχρι τα τέλη του 2022, αλλά αυτό φαίνεται να είναι ένα μακρινό χρονοδιάγραμμα ενόψει των πρώτων chip των 5nm PC της Apple που προσγειώθηκαν σήμερα.
Εν τω μεταξύ, η Arm διαθέτει την πλατφόρμα V1 για το κέντρο δεδομένων που υποστηρίζει είτε 5nm είτε 7nm σήμερα, και σχεδιάζει για την πλατφόρμα N2 σε 5nm να προσγειωθεί το 2021 . Κοιτάζοντας ένα χρόνο πέρα από αυτό, ο Arm σχεδιάζει για τον Poseidon να υποστηρίξει 3nm το 2022 και μετά.
Ούτε η AMD ούτε η Intel έχουν σχέδια να βρίσκονται σε αυτούς τους (ή ισοδύναμους) κόμβους διεργασίας εντός του ίδιου χρονικού πλαισίου, θέτοντας το x86 σε σημαντικό μειονέκτημα.
Το μόνο που μένει για το Arm είναι να οικοδομήσουμε το οικοσύστημα λογισμικού και εκεί είναι που οι παράλογες παράλληλες προσπάθειες της Apple και της Nvidia συμμετέχουν στο παιχνίδι. Μόλις φτάσει το οικοσύστημα του λογισμικού, η ορμή του Arm με πυκνότερους κόμβους διεργασίας μπορεί να αποδειχθεί ανυπέρβλητη. Αυτό έχει επιπτώσεις σε όλες τις πτυχές της αυτοκρατορίας x86, από διακομιστές σε επιτραπέζιους και φορητούς υπολογιστές, και δεν υπάρχει αμφιβολία ότι μια εκτεταμένη μετανάστευση στο Arm θα μπορούσε να αλλάξει δραστικά την αγορά υπολογιστών, καθώς το x86 φαίνεται να αντιμετωπίζει την πιο ισχυρή απειλή του στην πρόσφατη ιστορία.
tomshardware.com
