¿Podrá ARM eventualmente reemplazar la arquitectura de CPU x86 en las computadoras portátiles?

Los portátiles basados ​​en ARM están ganando terreno y desafían el dominio de larga data de x86. Con mejoras en el rendimiento y la eficiencia, ¿podría ARM convertirse en el nuevo estándar para portátiles? Exploremos los factores que impulsan este cambio.

La evolución de la arquitectura ARM en los ordenadores portátiles

Los procesadores ARM destacan por su eficiencia energética y rendimiento por vatio en comparación con los x86, por lo que han dominado el mercado de los móviles desde su creación. Por otro lado, los x86 han dominado el mercado de los ordenadores portátiles debido al mejor rendimiento que se espera de estos dispositivos.

Todo eso cambió cuando Apple dio un paso audaz al presentar los chips M1 basados ​​en ARM en 2020, lo que provocó un cambio importante en el mercado de las computadoras portátiles. Desde entonces, las principales empresas tecnológicas han estado trabajando activamente para seguir el ritmo de este avance.

Sin embargo, ARM aún tiene muchos obstáculos que superar. Los chips M de Apple compiten estrechamente con los procesadores Intel y AMD en términos de rendimiento de CPU por vatio e incluso los superan en algunas tareas. Aun así, cuando se trata de potencia general utilizando una mayor cantidad de núcleos y velocidad de reloj, x86 los supera.

La compatibilidad del software es otro desafío. La mayoría de las aplicaciones informáticas actuales están diseñadas para la arquitectura x86. Esto significa que las computadoras portátiles basadas en ARM deben depender de aplicaciones ARM nativas o usar emulación para ejecutar aplicaciones x86, lo que puede afectar el rendimiento.

Para salvar estas brechas, veamos qué esfuerzos se están realizando que podrían llevar al dominio de ARM en las computadoras portátiles.

Innovaciones de hardware que impulsan a ARM hacia adelante

La potencia de procesamiento fue el principal problema de la arquitectura ARM, lo que obligó a centrarse en los dispositivos móviles. Cuando Apple demostró las capacidades de procesamiento de ARM, muchos gigantes tecnológicos siguieron su ejemplo. Veamos qué esfuerzos relacionados con el hardware están realizando los gigantes tecnológicos para permitir que los portátiles basados ​​en ARM compitan con los x86.

Manzana

Apple, con sus chips de silicio, revolucionó el mercado de los ordenadores portátiles y lo dividió en portátiles ARM y x86. El chip M1 inicial desafió a las mejores ofertas de Intel/AMD, mientras que el chip M3, muy mejorado, es significativamente más potente, con una eficiencia de núcleos un 50 % más rápida en comparación con el chip M1.

Estos chips ofrecen una combinación única de alto rendimiento y bajo consumo de energía gracias al diseño SoC (sistema en chip). Incluye CPU, GPU, Neural Engine y otros componentes en un solo chip.

El control tanto del software como del hardware también le permitió a Apple crear funciones profundamente integradas como activación instantánea, compatibilidad con aplicaciones iOS y un sistema de gestión térmica líder en la industria. Es seguro asumir que ARM es el futuro de las MacBooks de Apple, especialmente considerando que su acuerdo con ARM se extiende más allá de 2040 .

Microsoft

En colaboración con Qualcomm, Microsoft lanzó la serie Surface Pro X , equipada con los chips SQ1 y SQ2 de Microsoft. Estos chips comparten una filosofía de diseño SoC similar a la del silicio de Apple.

A pesar de los problemas iniciales de compatibilidad y rendimiento, Microsoft está desarrollando un chip SoC personalizado específicamente para Windows. Esta iniciativa se ve reforzada por la introducción del Proyecto Volterra , una plataforma que permite a los desarrolladores crear y probar software basado en ARM.

Qualcomm

La serie Snapdragon 8cx basada en ARM de Qualcomm es la que alimenta la mayoría de los portátiles ARM para Windows. Los chips SQ1 y SQ2 de Microsoft también son versiones personalizadas de estos. Aunque no pudo superar al silicio de Apple, sí proporcionó a los fabricantes un chip ARM para portátiles que no dependiera únicamente de x86.

Sin embargo, el avance más importante es el próximo Snapdragon X Elite construido sobre una arquitectura SoC de 4 nm. Estos chips parecen muy prometedores e incluso podrían rivalizar con los chips de silicio de Apple. Junto con la potencia para competir directamente con los procesadores x86, también tiene características avanzadas como 5G integrado y NPU con rendimiento de IA de 45 TOPS.

Contribución de otras empresas tecnológicas

Muchos fabricantes como Samsung, ASUS, Lenovo, HP y Dell han lanzado portátiles basados ​​en ARM, que admiten ARM en portátiles. Aunque no está confirmado, también hay rumores de que algunos están trabajando en la fabricación de su propio SoC personalizado para portátiles.

Por ejemplo, se rumorea que Samsung está desarrollando un chip basado en Exynos para Windows en portátiles ARM.

Mejoras de software que impulsan el ecosistema ARM

El software compilado para la arquitectura x86 no es compatible de forma nativa con los sistemas ARM. Históricamente, x86 ha sido la arquitectura dominante en el mercado de computadoras de escritorio y portátiles, lo que ha llevado a la mayoría de los desarrolladores de software a diseñar sus programas exclusivamente para x86.

Para ejecutar un programa en ARM, es necesario volver a compilarlo para ARM o bien, se necesita una emulación para convertirlo sobre la marcha. Veamos qué se está haciendo actualmente para permitir que el software x86 se ejecute en ARM.

Manzana

Cuando Apple realizó el cambio completo de x86 a ARM con los chips M1, también hizo muchos esfuerzos para garantizar que la mayoría de las aplicaciones funcionaran sin problemas en ARM.

Rosetta 2 desempeñó un papel crucial para que la transición fuera perfecta. Es una herramienta de traducción binaria dinámica (es decir, un emulador) que puede convertir aplicaciones x86 a la arquitectura ARM sobre la marcha. Por supuesto, afectó al rendimiento. Los puntos de referencia sugieren una caída promedio del 15 % (hasta el 40 % para tareas complejas).

Además, Apple recompiló todo su software para que funcione tanto en x86 como en ARM, incluidos Photos, Keynote, Final Cut Pro, Logic Pro, etc. También alentó a los desarrolladores externos a compilar aplicaciones tanto para x86 como para ARM mediante la introducción de Universal Apps , Developer Transition Kit, la actualización de las pautas de la App Store, etc.

Todo esto hizo que la transición a ARM fuera perfecta para los usuarios y desarrolladores.

Microsoft

Microsoft no se tomó el tiempo de presentar Windows en ARM, ofreciendo a las computadoras portátiles ARM un sistema operativo confiable. Desafortunadamente, no funcionó bien debido a problemas de rendimiento y compatibilidad limitada con las aplicaciones. Incluso con la emulación x64, no ofrecía un rendimiento confiable.

Afortunadamente, el futuro parece mucho mejor con Prism , el último emulador de Microsoft. Se espera que ofrezca un rendimiento significativamente mejor, tan bueno como Rosetta 2. Sin embargo, todavía hay que esperar un poco, ya que estará disponible para el público con la actualización 24H2 de Windows 11.

Microsoft también ha convertido muchas de sus aplicaciones para que se ejecuten en sistemas ARM, incluida Office Suite, Teams y Edge.

Adobe

Adobe puso a disposición las versiones ARM de la mayoría de sus aplicaciones Creative Suite bastante pronto, cuando Apple anunció los chips de silicio. Actualmente, casi todas sus aplicaciones tienen una versión ARM para macOS, incluidas Photoshop, Lightroom, Illustrator, InDesign, After Effects, etc. Muchas de ellas también están disponibles en los PC con Microsoft Copilot+.

Lo mejor de todo es que no sólo están recompilados para ARM, sino que también están optimizados para aprovechar al máximo las MacBooks con silicio de Apple.

Canónico

Canonical, la empresa detrás de Ubuntu, también promueve fuertemente ARM. Se ha asegurado de que Ubuntu funcione sin problemas en la arquitectura ARM. Si alguien quiere Linux en una computadora portátil ARM, Ubuntu es una opción confiable gracias a su sólido respaldo.

Además, el formato de los paquetes Snap tampoco depende de una arquitectura específica, lo que significa que los desarrolladores pueden distribuir fácilmente sus aplicaciones y actualizarlas sin tener que preocuparse por incluirlas en listas separadas.

¿Puede ARM dominar realmente el mercado de ordenadores portátiles?

Los gigantes tecnológicos apoyan cada vez más las computadoras portátiles ARM, pero esto no significa el fin de la arquitectura x86.

El objetivo de ARM es ofrecer un alto rendimiento con eficiencia energética, algo que resulta atractivo para la mayoría de los usuarios habituales. Sin embargo, los profesionales que dependen de software x86 específico, la comunidad de jugadores y aquellos que necesitan computación de alto rendimiento tal vez no encuentren en ARM un reemplazo adecuado por el momento.

Las CPU x86 de Intel y AMD siguen siendo líderes en potencia bruta, en particular en entornos empresariales donde la compatibilidad y el soporte de software son cruciales. ARM debe ganar una cuota de mercado significativa antes de que los desarrolladores compilen de forma consistente sus aplicaciones para ambas arquitecturas, especialmente para portátiles Windows donde el hardware varía ampliamente.

Dada la fortaleza de ARM en eficiencia energética, es probable que domine categorías específicas como las computadoras portátiles ultraportátiles. Sin embargo, se espera que ambas arquitecturas coexistan y sirvan para diferentes casos de uso. Una cosa es segura: ARM está preparada para ganar suficiente participación de mercado como para convertirse en un factor clave a considerar al comprar su próxima computadora portátil.

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