Kan ARM uiteindelijk de x86 CPU-architectuur in laptops vervangen?

ARM-gebaseerde laptops winnen aan populariteit en dagen de langdurige x86-dominantie uit. Zou ARM, met verbeteringen in prestaties en efficiëntie, de nieuwe standaard voor laptops kunnen worden? Laten we de drijvende factoren achter deze verschuiving onderzoeken.

De evolutie van ARM-architectuur in laptops

ARM-processors blinken uit in energie-efficiëntie en prestaties per watt vergeleken met x86, wat de reden is dat ze de mobiele markt domineren sinds de oprichting. Aan de andere kant domineert x86 de laptop/pc-markt vanwege de betere prestaties die van dergelijke apparaten worden verwacht.

Dat veranderde allemaal toen Apple een gedurfde stap zette door in 2020 de op ARM gebaseerde M1-chips te introduceren, wat een grote verschuiving in de laptopmarkt veroorzaakte. Sindsdien werken grote technologiebedrijven actief om gelijke tred te houden met deze doorbraak.

ARM heeft echter nog veel hordes te nemen. Apple’s M-chips concurreren nauw met Intel- en AMD-processors in termen van CPU-prestaties per watt en verslaan ze zelfs in sommige taken. Toch verslaat x86 het als het gaat om algehele kracht met een hoger aantal cores en kloksnelheid.

Softwarecompatibiliteit is een andere uitdaging. De meeste computerapplicaties zijn tegenwoordig ontworpen voor de x86-architectuur. Dit betekent dat ARM-gebaseerde laptops afhankelijk zijn van native ARM-apps of emulatie gebruiken om x86-applicaties uit te voeren, wat de prestaties kan beïnvloeden.

Om deze kloof te dichten, gaan we kijken welke inspanningen er worden geleverd om ARM dominant te maken op laptops.

Hardware-innovaties die ARM vooruithelpen

Processing power was het belangrijkste probleem met ARM-architectuur, waardoor de focus op mobiele apparaten kwam te liggen. Toen Apple de processingcapaciteiten van ARM bewees, volgden veel techgiganten. Laten we eens kijken welke hardwaregerelateerde inspanningen techgiganten leveren om ARM-gebaseerde laptops te laten concurreren met x86.

Appel

Apple heeft met zijn siliciumchips de laptopmarkt gerevolutioneerd en verdeeld in ARM- en x86-laptops. De eerste M1-chip daagde de beste aanbiedingen van Intel/AMD uit, terwijl de sterk verbeterde M3-chip aanzienlijk krachtiger is, met 50% snellere core-efficiëntie vergeleken met de M1-chip.

Deze chips bieden een unieke combinatie van hoge prestaties en laag stroomverbruik met behulp van het SoC (System on Chip)-ontwerp. Het omvat CPU, GPU, Neural Engine en andere componenten op één chip.

De controle over zowel software als hardware stelde Apple ook in staat om diep geïntegreerde functies te creëren, zoals instant wake, iOS-appcompatibiliteit en een toonaangevend thermisch managementsysteem. We kunnen gerust aannemen dat ARM de toekomst is van Apple Macbooks, vooral gezien het feit dat hun deal met ARM verder reikt dan 2040 .

Microsoft

In samenwerking met Qualcomm lanceerde Microsoft de Surface Pro X- serie, aangestuurd door de Microsoft SQ1- en SQ2-chips. Deze chips delen een vergelijkbare SoC-ontwerpfilosofie met Apple-siliconen.

Ondanks vroege compatibiliteits- en prestatieproblemen, is Microsoft naar verluidt bezig met het ontwikkelen van een aangepaste SoC-chip specifiek voor Windows. Dit initiatief wordt versterkt door de introductie van Project Volterra , een platform waarmee ontwikkelaars ARM-gebaseerde software kunnen maken en testen.

Qualcomm

Qualcomm ARM-gebaseerde Snapdragon 8cx-serie is wat de meeste ARM-laptops voor Windows aandrijft. De Microsoft SQ1- en SQ2-chips zijn ook aangepaste versies hiervan. Ook al kon het Apple-siliconen niet verslaan, het gaf fabrikanten wel een ARM-chip voor laptops om niet alleen op x86 te vertrouwen.

De belangrijkste vooruitgang is echter de aankomende Snapdragon X Elite , gebouwd op 4nm SoC-architectuur. Deze chips lijken veelbelovend en zouden zelfs Apple-siliconenchips kunnen evenaren. Naast de kracht om het hoofd te bieden aan x86-processors, heeft het ook geavanceerde functies zoals ingebouwde 5G en NPU met 45 TOPS AI-prestaties.

Bijdrage van andere technologiebedrijven

Veel fabrikanten zoals Samsung, ASUS, Lenovo, HP en Dell hebben ARM-gebaseerde laptops gelanceerd, die ARM op laptops ondersteunen. Hoewel het niet is bevestigd, zijn er ook geruchten dat sommigen werken aan het maken van hun eigen aangepaste SoC voor laptops.

Er gaan bijvoorbeeld geruchten dat Samsung een Exynos-gebaseerde chip voor Windows op ARM-laptops ontwikkelt.

Softwareverbeteringen die het ARM-ecosysteem van stroom voorzien

Software die is gecompileerd voor x86-architectuur is niet native compatibel met ARM-systemen. Historisch gezien is x86 de dominante architectuur in de desktop-/laptopmarkt, wat ertoe heeft geleid dat de meeste softwareontwikkelaars hun programma’s exclusief voor x86 hebben ontworpen.

Om een ​​programma in ARM te draaien, moet het dus opnieuw worden gecompileerd voor ARM of heb je emulatie nodig om onderweg te converteren. Laten we eens kijken wat er momenteel wordt gedaan om x86-software op ARM te laten draaien.

Appel

Toen Apple met de M1-chips volledig overstapte van x86 naar ARM, deden ze er ook alles aan om ervoor te zorgen dat de meeste apps vlekkeloos op ARM draaiden.

Rosetta 2 speelde een cruciale rol in het naadloos laten verlopen van de overgang. Het is een dynamische binaire vertaaltool (d.w.z. een emulator) die x86-apps on the fly naar ARM-architectuur kan converteren. Natuurlijk had het wel invloed op de prestaties. De benchmarks suggereren een gemiddelde daling van 15% (tot 40% voor complexe taken).

Bovendien heeft Apple al zijn software opnieuw gecompileerd zodat deze op zowel x86 als ARM kan worden uitgevoerd, waaronder Photos, Keynote, Final Cut Pro, Logic Pro, etc. Het bedrijf moedigde externe ontwikkelaars ook aan om apps voor zowel x86 als ARM te compileren door Universal Apps , Developer Transition Kit te introduceren, de richtlijnen voor de App Store bij te werken, etc.

Dit alles zorgde ervoor dat de overgang naar ARM soepel verliep voor gebruikers en ontwikkelaars.

Microsoft

Microsoft nam niet de tijd om Windows op ARM te introduceren, en bood ARM-laptops een betrouwbaar besturingssysteem. Helaas ging dat niet goed vanwege prestatieproblemen en beperkte app-compatibiliteit. Zelfs met x64-emulatie bood het geen betrouwbare prestaties.

Gelukkig ziet de toekomst er veel beter uit met Prism ; Microsofts nieuwste emulator. Verwacht wordt dat deze aanzienlijk betere prestaties levert; net zo goed als Rosetta 2. Er is echter nog even geduld nodig, want deze wordt openbaar beschikbaar met de Windows 11 24H2-update.

Microsoft heeft ook veel van zijn apps geconverteerd zodat ze op ARM-systemen kunnen draaien, waaronder de Office Suite, Teams en Edge.

Adobe

Adobe maakte de ARM-versies van de meeste Creative Suite al vrij vroeg beschikbaar toen Apple siliciumchips aankondigde. Momenteel hebben bijna al zijn apps een ARM-versie voor macOS, waaronder Photoshop, Lightroom, Illustrator, InDesign, After Effects, etc. Veel ervan zijn ook beschikbaar op Microsoft Copilot+ pc’s.

Het beste van alles is dat ze niet alleen opnieuw zijn gecompileerd voor ARM, maar ook zijn geoptimaliseerd om optimaal gebruik te maken van Apple Silicon Macbooks.

Canoniek

Canonical, het bedrijf achter Ubuntu, promoot ARM ook sterk. Het heeft ervoor gezorgd dat Ubuntu naadloos werkt op ARM-architectuur. Als iemand Linux op een ARM-laptop wil, is Ubuntu een betrouwbare keuze dankzij de sterke ondersteuning.

Bovendien is het Snap Packages-formaat ook niet afhankelijk van een specifieke architectuur. Dit betekent dat ontwikkelaars hun applicaties eenvoudig kunnen distribueren en updaten zonder zich zorgen te hoeven maken over het apart vermelden ervan.

Kan ARM de laptopmarkt echt domineren?

Techgiganten ondersteunen steeds vaker ARM-laptops, maar dit betekent niet het einde van de x86-architectuur.

ARM’s focus ligt op het leveren van sterke prestaties met energie-efficiëntie, wat de meeste reguliere gebruikers aanspreekt. Echter, professionals die afhankelijk zijn van specifieke x86-software, de gaming community en degenen die high-performance computing nodig hebben, vinden ARM misschien nog geen geschikte vervanger.

De x86-CPU’s van Intel en AMD zijn nog steeds toonaangevend in pure kracht, met name in zakelijke omgevingen waar compatibiliteit en softwareondersteuning cruciaal zijn. ARM moet een aanzienlijk marktaandeel verwerven voordat ontwikkelaars hun apps consistent voor beide architecturen compileren, met name voor Windows-laptops waar hardware sterk varieert.

Gezien ARM’s kracht in energie-efficiëntie, zal het waarschijnlijk specifieke categorieën domineren, zoals ultraportable laptops. Beide architecturen zullen echter naar verwachting naast elkaar bestaan ​​en verschillende use cases bedienen. Eén ding is zeker, ARM staat op het punt om genoeg marktaandeel te verwerven om een ​​belangrijke overweging te worden bij de aankoop van uw volgende laptop.

Afbeelding tegoed: Freepik