Новые процессоры ARM смогут потягаться с Core i5

Процессоры ARM традиционно используются в смартфонах и планшетах, но в последнее время производители ПК вроде Asus и HP решили, что производительность и низкое энергопотребление этих «камней» вполне подходят для ноутбуков. Глядя на такое положение вещей, сама компания ARM анонсировала процессорные архитектуры, специально предназначенные для конкуренции с Intel и AMD на ноутбуках и настольных компьютерах в 2019−2020 годы. По мнению ARM, новые чипы вполне могут сравниться и даже превзойти процессоры Intel в однопоточной производительности.

ARM анонсировала две новые микроахитектуры:

• Deimos, 7 нм, 2019 год
• Hercules, 7 и 5 нм, 2020 год

Все эти процессоры будут использовать новую технологию DynamiQ, которая заменит big.LITTLE.

Сложно заранее сказать, насколько реальные системы на ARM смогут сравниться в производительности с обычными машинами x86. Всем понятно, что большинство программного обеспечения пишется и оптимизируется для x86, а под ARM будет работать через эмуляцию, что сразу даёт x86 фору в производительности. Например, можно посмотреть на реальные бенчмарки PCMark 8 Work 3.0 обычных процессоров в сравнении с ARM. Бенчмарки проводились в нативном разрешении каждого планшета/ноутбука.

Как видим, самый мощный современный ARM-процессор Snapdragon 835 (производитель: Qualcomm) сильно проигрывает в производительности даже системе на Celeron N3450. Проигрыш объясняется двумя причинами: кроме упомянутого режима вынужденной эмуляции это ещё и меньшее количество ядер в процессорах ARM по сравнению с представителями семейства Core.

Но ARM собирается устранить это обидное недоразумение в будущих процессорных архитектурах, где микросхемы станут изготовлять по техпроцессам 7 и 5 нм. К 2019−2020 годам компания намерена догнать и обогнать по производительности существующие процессоры Core i5-4300U, Core i5-6300U и Core i5-7300U, а траектория развития процессоров ARM превзойдёт закон Мура. По заявлению фирмы, до выхода Cortex-A76 в последние годы ARM и так выдаёт средний ежегодный прирост производительности процессоров около 20%, а после Cortex-A76 ежегодный прирост ещё увеличится. Итак, с 2016 по 2020 годы производительность её чипов вырастет в 2,5 раза, то есть процессоры на архитектуре Hercules будут в 2,5 раза быстрее, чем Cortex-A73. Львиная доля в этом скачке производительности объясняется переходом с техпроцесса 16 нм на 5 нм, но частично — системными улучшениями, ведь в сравнении с остальной процессорной индустрией ARM демонстрирует (или обещает продемонстрировать) намного больший прогресс.

Но разница постепенно нивелируется. Согласно собственным бенчмаркам ARM, процессор Cortex-A76 уже примерно соответствует по производительности процессору Core i5-7300U, рассеивая при этом менее 5 Вт (TDP), в сравнении с 15 Вт у чипа Intel.

Проигрывая в производительности, ноутбуки вроде Asus NovaGo уже сейчас выигрывают в энергопотреблении, то есть во времени работы без подзарядки. Вероятно, это преимущество сохранится и в будущем, когда мощность процессоров ARM резко вырастет.

Вероятно, ARM рассчитывает, что процессоры на её архитектуре станут настолько же популярными в ноутбуках, насколько популярными они сейчас являются в смартфонах и планшетах. Это вполне целенаправленная и логичная экспансия. Как и планшеты, ноутбуки тоже преимущественно эксплуатируются в «мобильном» режиме, то есть без непосредственного подключения к сети питания, а в таком режиме ноутбуки на ARM смогут работать несколько дней. Кроме того, ведущим производителем ARM-процессоров является компания Qualcomm. По всей вероятности, она станет и крупнейшим производителем 5G-модемов. Это даёт дополнительное преимущество ARM-ноутбукам, которые в будущем предположительно будут эксплуатироваться в режиме постоянного соединения с сетью 5G.