Da li je Arm zaista efikasniji od x86?

Arm se često hvali svojom efikasnošću; na kraju krajeva, postoji razlog zašto je postao najraširenija arhitektura koja omogućava duži rad prenosnih uređaja. Više od decenije je prisutan u našim pametnim telefonima (osim kratkog perioda kada su neki telefoni koristili x86), a laptop računari počinju da prelaze na Arm platformu upravo zahvaljujući produženom veku trajanja baterije.

Ipak, Intel tvrdi da sa Lunar Lake generacijom procesora može “razbiti mit” o tome da je Arm efikasniji od x86. Ali, da li je Arm zaista efikasniji od x86? Da li je to mit? Ili je sve to samo marketing?

x86 ima prednosti u odnosu na Arm, ali efikasnost nije jedna od njih

Pre svega, x86 je izuzetno moćna arhitektura. x86 procesori su zasnovani na Complex Instruction Set Computing (CISC) arhitekturi, koja uključuje veći skup složenijih instrukcija, što zauzvrat troši više energije. Neke x86 instrukcije čak mogu zahtevati više ciklusa za izvršenje, što može povećati potrošnju energije, ali i smanjiti efikasnost.

Sa složenijim instrukcijama, x86 može imati kompleksan pipeline. Na primer, x86 koristi skup instrukcija promenljive dužine od 1 do 15 bajtova, dok je Arm fiksne dužine (iako Thumb instrukcije mogu biti promenljive).

Predviđanje grananja je takođe značajno važnije kod x86 procesora zbog složenosti instrukcija koje se izvršavaju, jer se te instrukcije često konvertuju u jednostavnije RISC-like mikro-operacije. Ovo su značajno napredni prediktori jer trošak pogrešnog predviđanja i naknadnog zastoja može biti znatno skuplji nego penali zastoja kod Arm arhitekture.

Pored toga, Arm angažuje manje tranzistora po instrukciji, što delimično doprinosi manjoj potrošnji energije. Ovo su samo neki od načina na koje Arm uspeva da bude efikasan, ali postoje brojne male razlike između dve arhitekture koje Arm-u daju prednost. Međutim, manje tranzistora po instrukciji takođe znači manju složenost, što omogućava x86 da zablista kao moćna arhitektura sposobna za ispunjavanje ogromnih računskih zahteva.

Efikasnost Arm-a je rezultat prednost na nivou arhitekture

Da bi x86 bio jednako efikasan kao Arm, Intel će morati da uradi mnogo posla. Za početak, skup instrukcija sam po sebi je energetski skup, jer je ciklus prikupljanja, dekodiranja i izvršenja složeniji kod x86 nego kod Arm-a. Kombinovanje jednostavnih instrukcija u jednu mikro-operaciju takođe može pomoći, posebno kada je reč o smanjenju opterećenja.

XDA

Nasuprot tome, Arm-ova RISC arhitektura je ogromna prednost, posebno jer je svaka instrukcija u Arm-u dizajnirana tako da bude brža i lakša za izvršenje. Takođe njegove instrukcije imaju fiksnu dužinu što olakšava dekodiranje, a korišćenje Thumb instrukcija sa manje bita, može smanjiti veličinu koda i potrebni memorijski prostor. Thumb instrukcije su manje, što znači da je potrebno manje zahvata memorije za izvršenje, a istovremeno više instrukcija može stati u keš procesora.

Pored toga, Arm čipovi su često deo šireg sistema-na-čipu, umesto odvojenog CPU-a koji se povezuje sa ostatkom računara putem matične ploče. Ti direktni spojevi i veze koje Arm CPU može imati sa memorijskim kontrolerom, GPU-om i drugim važnim delovima hardvera računara mogu doprineti efikasnosti. Ovo je upravo način na koji Apple unificirana memorija funkcioniše i doprinosi odličnom veku trajanja baterije njihovih uređaja.

Intel može učiniti x86 efikasnijim, ali kompanija je tiha o tome kako to uraditi

Intel je siguran da x86 može biti jednako efikasan kao Arm, ali problem je što postoji nekoliko hardverskih ograničenja koja to otežavaju. Sigurno postoje poboljšanja koja se mogu napraviti na x86 arhitekturi, ali bilo bi iznenađujuće ako Lunar Lake zaista postigne efikasnost koja može da parira najboljem Arm procesoru.

Ne želimo u potpunosti da odbacimo Intel i kažemo da to ne mogu, ali prilikom pokušaja da dobijemo informacije o tome kako Intel planira “razbiti mit”,  nismo dobili nikakve konkretne informacije od Intela o tome kako tačno to planiraju postići.

Intel

Intel je bio dominantna sila na tržištu procesora godinama, ali onda ga je AMD dostigao i sada novi igrači počinju da ulaze u igru. Intel je zaista na povratku prvi put nakon dugo, dugo vremena, i ne bi bilo samo fantastično vratiti se sa x86 procesorom koji može parirati Arm arhitekturi.

Još smo daleko od toga kada će Lunar Lake čipovi stići do uređaja, tako da nećemo moći da donesemo sud najranije do kraja godine, čak i dalje. Intel kaže da će isporuke početi u Q3 i Q4 2024, ali očekujemo da će to biti kao kod Meteor Lake-a, gde će stvarni pristup potrošačima doći tek u 2025.

Iako je Intel bio bučan o svojoj efikasnosti u poređenju sa Arm procesorima, preliminarno predstavljanje nam nije mnogo toga reklo niti dalo na uvid šta će zapravo stići do korisnika.

Da li se osam jezgara u Lunar Lake-u odnosi na najbolji model, ili sve modele u seriji? Da li će performanse NPU-a, reklamirane kao 48 TOPS, stizati kod svih modela iz ove serije? Puno je pitanja sa vrlo malo odgovora, a najveće pitanje je efikasnost. Moramo ćemo sačekati i videti ima li u tome makar delić istine i opipljivog za nas krajnje korisnike, analizira XDA.