ARM は最終的にラップトップの x86 CPU アーキテクチャを置き換えることができるでしょうか?

ARM ベースのラップトップは人気を集めており、長年の x86 の優位性に挑戦しています。パフォーマンスと効率性の向上により、ARM はラップトップの新しい標準になるでしょうか? この変化の背後にある推進要因を探ってみましょう。

ラップトップにおける ARM アーキテクチャの進化

ARM プロセッサは x86 プロセッサに比べて電力効率とワット当たりのパフォーマンスに優れているため、登場以来モバイル市場を独占してきました。一方、x86 は、ラップトップ/PC 市場を独占してきました。これは、こうしたデバイスに期待されるパフォーマンスが優れているためです。

2020年にAppleがARMベースのM1チップを導入するという大胆な一歩を踏み出し、ノートパソコン市場に大きな変化をもたらしたとき、すべてが変わりました。それ以来、大手テクノロジー企業はこの画期的な進歩に遅れを取らないよう積極的に取り組んできました。

しかし、ARM にはまだ克服すべきハードルが数多くあります。Apple の M チップは、ワットあたりの CPU パフォーマンスの点では Intel や AMD のプロセッサと競合しており、一部のタスクではこれらに勝っています。それでも、コア数の増加とクロック速度を使用した全体的なパワーに関しては、x86 が勝っています。

ソフトウェアの互換性も課題の 1 つです。今日のほとんどのコンピュータ アプリケーションは、x86 アーキテクチャ向けに設計されています。つまり、ARM ベースのラップトップでは、ネイティブ ARM アプリケーションに依存するか、エミュレーションを使用して x86 アプリケーションを実行する必要があり、パフォーマンスに影響する可能性があります。

これらのギャップを埋めるために、ラップトップにおける ARM の優位性につながる可能性のある取り組みがどのようなものかを見てみましょう。

ARMを前進させるハードウェアの革新

ARM アーキテクチャの主な問題は処理能力であり、モバイル デバイスに重点が置かれていました。Apple が ARM の処理能力を証明したことで、多くのテクノロジー大手が追随しました。ARM ベースのラップトップが x86 と競合できるようにするために、テクノロジー大手がどのようなハードウェア関連の取り組みを行っているかを見てみましょう。

りんご

Apple はシリコン チップでラップトップ市場に革命を起こし、ARM と x86 ラップトップに分けました。最初の M1 チップは Intel/AMD の最高の製品に挑戦しましたが、大幅に改良された M3 チップは大幅に強力で、M1 チップと比較してコア効率が 50% 高速化されています。

これらのチップは、SoC (System on Chip) 設計を使用して、高性能と低消費電力のユニークな組み合わせを提供します。CPU、GPU、ニューラル エンジン、およびその他のコンポーネントが 1 つのチップに含まれています。

ソフトウェアとハ​​ードウェアの両方を制御できるため、Apple はインスタント ウェイク、iOS アプリの互換性、業界をリードする熱管理システムなど、深く統合された機能も実現できます。ARM との契約が2040 年以降も延長されていることを考えると、ARM が Apple Macbook の未来であると想定しても間違いないでしょう。

マイクロソフト

Microsoft は Qualcomm と共同で、Microsoft SQ1 および SQ2 チップを搭載したSurface Pro Xシリーズを発売しました。これらのチップは、Apple シリコンと同様の SoC 設計哲学を共有しています。

初期の互換性とパフォーマンスの課題にもかかわらず、Microsoft は Windows 専用のカスタム SoC チップを開発していると報じられています。この取り組みは、開発者が ARM ベースのソフトウェアを作成およびテストできるようにするプラットフォームであるProject Volterraの導入によって強化されています。

クアルコム

Qualcomm ARM ベースの Snapdragon 8cx シリーズは、Windows 向け ARM ラップトップのほとんどに搭載されています。Microsoft SQ1 および SQ2 チップも、これらのカスタマイズ バージョンです。Apple シリコンには勝てなかったとしても、メーカーは x86 だけに頼らないラップトップ用の ARM チップを手に入れました。

しかし、より重要な進歩は、4nm SoC アーキテクチャに基づいて構築された、近日発売予定のSnapdragon X Eliteです。これらのチップは非常に有望で、Apple シリコン チップに匹敵する可能性もあります。x86 プロセッサと真っ向勝負できるパワーに加え、5G の組み込みや 45 TOPS AI パフォーマンスを備えた NPU などの高度な機能も備えています。

他のテクノロジー企業による貢献

Samsung、ASUS、Lenovo、HP、Dell などの多くのメーカーが ARM ベースのラップトップを発売し、ラップトップで ARM をサポートしています。確認はされていませんが、ラップトップ用に独自のカスタム SoC を作成しているメーカーもあるという噂もあります。

たとえば、Samsung は ARM ラップトップ上の Windows 向けに Exynos ベースのチップを開発していると噂されています。

ARM エコシステムを強化するソフトウェアの機能強化

x86 アーキテクチャ用にコンパイルされたソフトウェアは、ARM システムとネイティブに互換性がありません。歴史的に、x86 はデスクトップ/ラップトップ市場で主流のアーキテクチャであり、ほとんどのソフトウェア開発者はプログラムを x86 専用に設計してきました。

したがって、ARM でプログラムを実行するには、ARM 用に再コンパイルするか、エミュレーションを使用してその場で変換する必要があります。x86 ソフトウェアを ARM で実行できるようにするために現在何が行われているかを見てみましょう。

りんご

Apple は、M1 チップで x86 から ARM に完全に切り替えたとき、ほとんどのアプリが ARM 上で問題なく動作するように多大な努力を払いました。

Rosetta 2 は、移行をシームレスに行う上で重要な役割を果たしました。これは、x86 アプリを ARM アーキテクチャに即座に変換できる動的なバイナリ変換ツール (つまりエミュレーター) です。もちろん、パフォーマンスには影響がありました。ベンチマークでは、平均 15% の低下 (複雑なタスクの場合は最大 40%) が示されています。

さらに、Apple は、Photos、Keynote、Final Cut Pro、Logic Pro など、すべてのソフトウェアを x86 と ARM の両方で実行できるように再コンパイルしました。また、ユニバーサル アプリ、開発者移行キットの導入、App Store ガイドラインの更新などにより、サードパーティの開発者が x86 と ARM の両方でアプリをコンパイルすることを奨励しました。

これらすべてにより、ユーザーと開発者にとって ARM への移行がシームレスになりました。

マイクロソフト

Microsoft は、ARM ラップトップに信頼性の高いオペレーティング システムを提供するために、ARM に Windows を導入するのに時間をかけませんでした。残念ながら、パフォーマンスの問題とアプリの互換性の制限により、うまくいきませんでした。x64 エミュレーションを使用しても、信頼性の高いパフォーマンスは提供されませんでした。

ありがたいことに、Microsoft の最新エミュレーターであるPrismの将来はずっと明るいようです。Rosetta 2 と同等の、大幅に優れたパフォーマンスを提供することが期待されています。ただし、Windows 11 24H2 アップデートで一般公開される予定なので、まだ少し待つ必要があります。

Microsoft は、Office Suite、Teams、Edge など、多くのアプリを ARM システムで実行できるように変換しました。

アドビ

Adobe は、Apple がシリコン チップを発表したかなり早い段階で、Creative Suite のほとんどの ARM バージョンを提供しました。現在、Photoshop、Lightroom、Illustrator、InDesign、After Effects など、同社のほぼすべてのアプリに macOS 用の ARM バージョンがあります。それらの多くは、Microsoft Copilot+ PC でも利用できます。

何よりも素晴らしいのは、ARM 用に再コンパイルされているだけでなく、Apple シリコン Macbook を最大限に活用できるように最適化されていることです。

正統派

Ubuntu の開発元である Canonical 社も ARM を積極的に推進しています。同社は Ubuntu が ARM アーキテクチャ上でシームレスに動作することを保証しています。ARM ラップトップで Linux を使いたい人にとって、強力なサポートがある Ubuntu は信頼できる選択肢です。

さらに、Snap パッケージ形式は特定のアーキテクチャに依存しません。つまり、開発者はアプリケーションを個別にリスト化する必要もなく、簡単にアプリケーションを配布したり更新したりできます。

ARM は本当にラップトップ市場を支配できるのか?

テクノロジー大手は ARM ラップトップのサポートをますます増やしていますが、これは x86 アーキテクチャの終焉を意味するものではありません。

ARM は、ほとんどの一般ユーザーにとって魅力的な、エネルギー効率の高い強力なパフォーマンスを提供することに重点を置いています。ただし、特定の x86 ソフトウェアに依存するプロフェッショナル、ゲーム コミュニティ、および高性能コンピューティングを必要とするユーザーにとっては、ARM はまだ適切な代替品ではないかもしれません。

Intel と AMD の x86 CPU は、特に互換性とソフトウェア サポートが重要なエンタープライズ環境では、依然として純粋なパワーでリードしています。特にハードウェアが大きく異なる Windows ラップトップでは、開発者が両方のアーキテクチャ向けにアプリを一貫してコンパイルできるようになるまで、ARM は大きな市場シェアを獲得する必要があります。

ARM は電力効率に優れているため、超小型ノート PC などの特定のカテゴリでは優位に立つ可能性が高いでしょう。ただし、両方のアーキテクチャは共存し、異なるユースケースに対応することが予想されます。確かなのは、ARM が十分な市場シェアを獲得し、次のノート PC を購入する際の重要な検討事項になるだろうということです。

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