ARM, a día de hoy, emerge con fuerza más allá de los smartphones y tabletas gracias al impulso que le ha dado Apple con su anuncio de migración desde Intel hasta ARM en sus gamas MacBook, MacBook Pro y iMac, en un plazo de dos años. Los equipos Always Connected con Windows sobre ARM han pasado sin pena ni gloria por el mercado, de momento. Y aquí es donde topamos con el escollo que ARM tiene que vencer para ser la arquitectura dominante más allá de los teléfonos y las tabletas.
Optimizar el sistema operativo y las aplicaciones para que funcionen sobre ARM no es una tarea fácil. Microsoft es la prueba más evidente, hasta el punto de que muchas aplicaciones para Windows no funcionan en Windows sobre ARM. Y las que funcionan, no siempre lo hacen de un modo óptimo.
Foto: Apple lleva años desarrollando sus propios procesadores ARM basados en sus propios diseños. Compatibles con el ISA de Arm, por supuesto, pero la descodificación de las instrucciones se lleva a cabo de un modo único y diferenciado del método propuesto por Arm. Foto de Tech Insights.
Apple tiene como ventaja que macOS funciona sobre un kernel Unix, el BSD Unix. Unix estaba pensado para ejecutarse sobre arquitecturas RISC, por lo que, aparentemente, parte del trabajo estaría hecho.
En x86, hay instrucciones complejas como AVX-512, que no son fácilmente migrables a ARM., Convertir código x86 a ARM requiere convertir instrucciones CISC a RISC, o prescindir de ellas, lo cual puede complicar la migración de programas y aplicaciones desde x86 a ARM. En macOS, no queda más remedio que hacerlo. En Windows, donde los equipos con procesadores ARM son marginales en variedad y cuota de mercado, no parece que la motivación para migrar programas y aplicaciones sea fuerte.
Parece que ARM ganará en portátiles delgados y ligeros
ARM tiene otra virtud que x86 no tiene: las empresas que desarrollan sus propios procesadores basados en la ISA de ARM pasan por Qualcomm, Samsung, Apple o Huawei además de aquellas que usan la arquitectura nativa de ARM sin modificaciones.
En x86 tenemos Intel y AMD, y casi de milagro, y las variaciones en la arquitectura responden a criterios que no siempre se entienden bien, con el agravante del uso de instrucciones propietarias como las SIMD, que fragmentan la arquitectura, aunque luego esta fragmentación se vuelva en contra de la propia Intel, que tiene que renunciar a usar sus propias instrucciones en Lakefield o Alder Lake-S.
De momento, es Apple la que está dando el salto más importante desde los móviles y las tabletas a los portátiles con sus procesadores Axx Bionic. Qualcomm puede ponerse la medalla de ser pionera en este movimiento con su SoC Snapdragon 8cX, aunque en los últimos dos años apenas sí ha hecho modificaciones o actualizaciones significativas. Sin embargo, Apple va a dedicar la tecnología de 5 nm y un diseño específico para portátiles en su próximo SoC para MacBook y MacBook Pro.
Foto: Qualcomm desarrolló el SoC Snapdragon 8cx para equipos Windows 10 sobre ARM. Pero lleva prácticamente dos años sin haber sido mejorado. Apple
Y parece que el rendimiento va a ser mucho mayor que el obtenido con Intel en el rango de TDP de 10 W a 25 W. Y eso, hará que en Windows se demande la adopción de ARM. Es cuestión de tiempo que los fabricantes de portátiles presionen a Qualcomm o a Huawei o Samsung para que desarrollen sus propios chips, o hagan que ARM mueva ficha y dedique una variante de su arquitectura al segmento de los portátiles.
¿Qué escenarios se plantean ahora?
El escenario más probable es que Apple demuestre con sus primeros equipos MacBook y MacBook Pro sobre ARM que es una tecnología viable y solvente en rendimiento y eficiencia. Otro tema será que las aplicaciones disponibles sean numerosas o haya ausencias importantes que limiten la funcionalidad. Al menos, en un primer momento, claro. Apple, en cualquier caso, podrá argumentar que los programas irán migrando a ARM con rapidez.
Los análisis de los equipos que salgan durante este mismo año, harán que el segmento de los equipos 2 e 1 y ultrabooks se vea convulsionado y provoque una reacción en cadena que llegue a Windows. El segmento de los equipos gaming, sin embargo, seguirá en manos de Intel y AMD.
Intel tendrá que poner a prueba su tecnología Alder Lake lo antes posible para responder a Apple y ofrecer a los fabricantes una alternativa x86 viable. Lakefield no parece que vaya a ser una opción. A primera vista, Alder Lake no parece que vaya a ser un competidor para la propuesta ARM de Apple. Atom nunca fue especialmente potente, mientras que limitar el número de cores de alto rendimiento hará que los benchmarks no sean favorables. Quizá los gráficos Intel Xe integrados sí sean competitivos.
Foto: Apple puede demostrar que Arm es la opción óptima para portátiles por debajo de 28 W de TDP. En unas semanas lo sabremos.
El resultado puede ser un progresivo incremento de las ventas de equipos portátiles Apple en el segmento de los 10 W a los 25 W en el segmento premium. Aunque si los precios que se han filtrado son reales, tanto Intel o AMD como Microsoft pueden tener un problema en uno de los segmentos de mercado más activos en el momento actual.
Con Comet Lake-U, lo que parece claro es que el rendimiento depende enormemente de la disipación térmica. Equipos con procesadores de 15 W, funcionan casi todo el rato a 7 W a poco que la temperatura aumenta. Ahora mismo no pasa nada, porque es lo que hay. Pero, si ARM es capaz de superar de forma constante y regular los resultados de Intel / Microsoft, se abrirá la caja de Pandora de la competencia.
ARM hasta en la sopa
Al final, resumiendo, lo que parece que tendremos es ARM hasta en la sopa. Si en estos dos años que vienen Apple tiene éxito, será complicado que Intel o AMD puedan ser los líderes en el segmento de equipos delgados y ligeros. Microsoft podrá mantener su posición si encuentra un buen procesador ARM para Windows.
En equipos de 45W donde haya GPUs para gaming, ARM tardará más en llegar. Hay que ver cómo escala el rendimiento de los procesadores ARM con el TDP, pero en el rango de los 45W, Intel y AMD pueden seguir siendo competitivos frente a ARM, al menos en una primera aproximación.
En estos dos años, es más que probable que Qualcomm o Samsung o Huawei desarrollen un procesador solvente y competitivo frente a loa Apple Axx Bionic.
RISC V, el contendiente
Además de ARM, está ganado terreno otra arquitectura abierta en la que quienes deseen trabajar con ella no tienen que pagar royalties. Es la arquitectura RISC V, desarrollada conceptualmente en el ámbito universitario allá en los años 80 del siglo pasado, como respuesta a necesidades didácticas en las que no era posible ni deseable pagar royalties a ARM. En 2010, RISC V se convirtió en una arquitectura completa en Berkeley. RISC V, como alternativa real en el segmento de los semiconductores data de 2015
Es una arquitectura que, en los últimos años, está ganando cuota de mercado en segmentos como los wearables gracias precisamente lo fácil que es desarrollar soluciones basadas en RISC V, así como añadir instrucciones propias para lograr ciertos fines. Se crea fragmentación, pero si no hablamos de procesadores de propósito general, sino de un procesador para un Smartwatch de Samsung, por ejemplo, usar RISC V frente a ARM puede hacer que mejore el rendimiento o la autonomía o ambos parámetros. RISC V es una arquitectura eficiente, modular y escalable
