O ARM pode eventualmente substituir a arquitetura de CPU x86 em laptops?

Laptops baseados em ARM estão ganhando força, desafiando o domínio de longa data do x86. Com melhorias em desempenho e eficiência, o ARM pode se tornar o novo padrão para laptops? Vamos explorar os fatores motivadores por trás dessa mudança.

A evolução da arquitetura ARM em laptops

Os processadores ARM se destacam em eficiência de energia e desempenho por watt em comparação ao x86, razão pela qual eles dominaram o mercado móvel desde o início. Por outro lado, o x86 dominou o mercado de laptops/PCs devido ao melhor desempenho esperado de tais dispositivos.

Tudo mudou quando a Apple deu um passo ousado ao introduzir os chips M1 baseados em ARM em 2020, causando uma grande mudança no mercado de laptops. Desde então, grandes empresas de tecnologia têm trabalhado ativamente para acompanhar esse avanço.

No entanto, a ARM ainda tem muitos obstáculos a superar. Os chips M da Apple competem de perto com os processadores Intel e AMD em termos de desempenho de CPU por watt e até os superam em algumas tarefas. Ainda assim, quando se trata de potência geral usando um número maior de núcleos e velocidade de clock, o x86 o supera.

A compatibilidade de software é outro desafio. A maioria dos aplicativos de computador hoje são projetados para a arquitetura x86. Isso significa que laptops baseados em ARM devem depender de aplicativos ARM nativos ou usar emulação para executar aplicativos x86, o que pode impactar o desempenho.

Para preencher essas lacunas, vamos ver quais esforços estão sendo feitos que podem levar ao domínio do ARM em laptops.

Inovações de hardware que estão impulsionando o ARM

O poder de processamento era o principal problema com a arquitetura ARM, forçando seu foco em dispositivos móveis. Com a Apple provando as capacidades de processamento do ARM, muitos gigantes da tecnologia seguiram. Vamos ver quais esforços relacionados a hardware estão sendo feitos por gigantes da tecnologia que estão permitindo que laptops baseados em ARM concorram com x86.

Maçã

A Apple com seus chips de silício revolucionou o mercado de laptops e o dividiu em laptops ARM e x86. O chip M1 inicial desafiou as melhores ofertas da Intel/AMD, enquanto o chip M3 muito melhorado é significativamente mais poderoso, com eficiência de núcleos 50% mais rápida em comparação ao chip M1.

Esses chips oferecem uma combinação única de alto desempenho e baixo consumo de energia usando o design SoC (System on Chip). Ele inclui CPU, GPU, Neural Engine e outros componentes em um único chip.

O controle sobre o software e o hardware também permitiu que a Apple criasse recursos profundamente integrados, como despertar instantâneo, compatibilidade com aplicativos iOS e um sistema de gerenciamento térmico líder do setor. É seguro assumir que o ARM é o futuro dos Macbooks da Apple, especialmente considerando que seu acordo com a ARM se estende além de 2040 .

Microsoft

Em colaboração com a Qualcomm, a Microsoft lançou a série Surface Pro X , equipada com os chips Microsoft SQ1 e SQ2. Esses chips compartilham uma filosofia de design SoC semelhante com o silício da Apple.

Apesar dos desafios iniciais de compatibilidade e desempenho, a Microsoft está supostamente desenvolvendo um chip SoC personalizado especificamente para Windows. Esta iniciativa é reforçada pela introdução do Project Volterra , uma plataforma que permite aos desenvolvedores criar e testar software baseado em ARM.

Qualcomm

A série Snapdragon 8cx baseada em ARM da Qualcomm é o que alimenta a maioria dos laptops ARM para Windows. Os chips Microsoft SQ1 e SQ2 também são versões personalizadas deles. Mesmo que não tenha conseguido superar o silício da Apple, ele deu aos fabricantes um chip ARM para laptops não dependerem somente do x86.

No entanto, o avanço mais importante é o próximo Snapdragon X Elite construído na arquitetura SoC de 4 nm. Esses chips parecem muito promissores e podem até rivalizar com os chips de silício da Apple. Junto com o poder de competir de igual para igual com os processadores x86, ele também tem recursos avançados como 5G integrado e NPU com desempenho de IA de 45 TOPS.

Contribuição de outras empresas de tecnologia

Muitos fabricantes como Samsung, ASUS, Lenovo, HP e Dell lançaram laptops baseados em ARM, suportando ARM em laptops. Embora não confirmado, também há rumores de que alguns estão trabalhando para fazer seu próprio SoC personalizado para laptops.

Por exemplo, há rumores de que a Samsung está desenvolvendo um chip baseado em Exynos para Windows em laptops ARM.

Melhorias de software que impulsionam o ecossistema ARM

Software compilado para arquitetura x86 não é nativamente compatível com sistemas ARM. Historicamente, x86 tem sido a arquitetura dominante no mercado de desktop/laptops, levando a maioria dos desenvolvedores de software a projetar seus programas exclusivamente para x86.

Então, para executar um programa em ARM, ele precisa ser recompilado para ARM ou você precisa de emulação para converter em movimento. Vamos ver o que está sendo feito atualmente para permitir que o software x86 rode em ARM.

Maçã

Quando a Apple fez a mudança completa do x86 para o ARM com os chips M1, eles também fizeram muitos esforços para garantir que a maioria dos aplicativos funcionasse perfeitamente no ARM.

O Rosetta 2 desempenhou um papel crucial em tornar a transição perfeita. É uma ferramenta de tradução binária dinâmica (ou seja, um emulador) que pode converter aplicativos x86 para arquitetura ARM na hora. Claro, isso afetou o desempenho. Os benchmarks sugerem uma queda média de 15% (até 40% para tarefas complexas).

Além disso, a Apple recompilou todos os seus softwares para rodar em x86 e ARM, incluindo Fotos, Keynote, Final Cut Pro, Logic Pro, etc. Ela também encorajou desenvolvedores terceirizados a compilar aplicativos para x86 e ARM, introduzindo o Universal Apps , o Developer Transition Kit, atualizando as diretrizes da App Store, etc.

Tudo isso tornou a transição para o ARM perfeita para usuários e desenvolvedores.

Microsoft

A Microsoft não teve tempo para introduzir o Windows no ARM, oferecendo aos laptops ARM um sistema operacional confiável. Infelizmente, não foi bem devido a problemas de desempenho e compatibilidade limitada de aplicativos. Mesmo com emulação x64, não ofereceu desempenho confiável.

Felizmente, o futuro parece muito melhor com o Prism ; o mais recente emulador da Microsoft. Espera-se que ele ofereça um desempenho significativamente melhor; tão bom quanto o Rosetta 2. No entanto, ainda há uma pequena espera, pois ele se tornará disponível publicamente com a atualização do Windows 11 24H2.

A Microsoft também converteu muitos de seus aplicativos para rodar em sistemas ARM, incluindo o Office Suite, Teams e Edge.

Adobe

A Adobe disponibilizou as versões ARM da maioria de seu Creative Suite bem cedo, quando a Apple anunciou chips de silício. Atualmente, quase todos os seus aplicativos têm uma versão ARM para macOS, incluindo Photoshop, Lightroom, Illustrator, InDesign, After Effects, etc. Muitos deles também estão disponíveis em PCs Microsoft Copilot+.

O melhor de tudo é que eles não são apenas recompilados para ARM, mas também otimizados para aproveitar ao máximo os Macbooks com silício da Apple.

Canônico

A Canonical, a empresa por trás do Ubuntu, também promove fortemente o ARM. Ela garantiu que o Ubuntu funcione perfeitamente na arquitetura ARM. Se alguém quiser Linux em um laptop ARM, o Ubuntu é uma escolha confiável graças ao forte suporte.

Além disso, o formato Snap Packages também não depende de uma arquitetura específica. Isso significa que os desenvolvedores podem distribuir facilmente seus aplicativos e atualizá-los sem se preocupar em listá-los separadamente.

A ARM pode realmente dominar o mercado de laptops?

Gigantes da tecnologia estão cada vez mais dando suporte a laptops ARM, mas isso não significa o fim da arquitetura x86.

O foco da ARM é entregar um desempenho forte com eficiência energética, o que atrai a maioria dos usuários regulares. No entanto, profissionais que dependem de software x86 específico, a comunidade de jogos e aqueles que precisam de computação de alto desempenho podem não achar a ARM uma substituição adequada ainda.

As CPUs x86 da Intel e da AMD ainda lideram em potência bruta, particularmente em ambientes corporativos onde compatibilidade e suporte de software são cruciais. A ARM precisa ganhar uma fatia significativa do mercado antes que os desenvolvedores compilem consistentemente seus aplicativos para ambas as arquiteturas, especialmente para laptops Windows onde o hardware varia muito.

Dada a força da ARM em eficiência energética, ela provavelmente dominará categorias específicas, como laptops ultraportáteis. No entanto, espera-se que ambas as arquiteturas coexistam, atendendo a diferentes casos de uso. Uma coisa é certa, a ARM está pronta para ganhar participação de mercado suficiente para se tornar uma consideração importante ao comprar seu próximo laptop.

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