Qualcomms Snapdragon 8cx för Windows on ARM imponerar i prestandatest

Kul utveckling! Jag minns arkitekturövergången i MacOS från PowerPC (RISC) till x86. Nu kanske det blir så att de byter arkitektur igen och just till ARM (AArch64).

Va?

Jag kör i princip uteslutande x64-applikationer på min laptop. Och att i princip ta steget tillbaka till 32bitars applikationer känns som fel väg att gå. Men jag kanske missförstår vad du menar med x64-applikationer.

Prestanda hos ARM-systemet är riktigt imponerande när man inser att MS Office finns inte i 64-bitars ARM version, utan vad som jämförs här är båda system körandes x86 version. D.v.s. ARM har nackdelen man får nöja sig med en binär där x86 koden översatts till Aarch64, vilket inte ger ett lika bra resultat som när applikationen direkt kompileras till rätt binär.

Under sommaren/hösten kommer flera viktiga ramverk, bl.a. Electron, dyka upp i "naive Aarch64" smak även på Windows (finns redan för Linux). Det betyder att program som Visual Studio Code, Slack, Atom (hel lista här med applikationer här) får "native stöd".

Om allt går någorlunda enligt plan borde höstuppdateringen av Windows innehålla WSL2. Det spännande med WSL2 är att Microsoft då kommer skeppa en Linux-kärna som officiellt supportad del av Windows!

WSL2 är primärt tänkt för programmerare och ett sätt för Microsoft att stoppa utflödet av programmerare till Linux/MacOS, något som händer allt mer då allt fler jobbar med Docker och liknande system i "molnet". Det finns massor med fördelar att utveckla på samma plattform som slutprodukten ska köras på, dessa molntjänster kör nästan uteslutande på Linux (på mitt nuvarande arbete funderar de på att införa krav på att man till viss del kör Windows, detta då i princip alla bytt helt till Linux fast vi har tyvärr många kunder som klamrar sig fast...).

Men i kontext av denna nyhet ger WSL2 en lysande kanal att få massor med programvara i "native" Aarch64 form redan till hösten då Linux redan har lysande stöd för CPU-arkitekturen.

Sist men inte minst. Cortex A76 som sitter i Snapdragon 8cx lanserades av ARM förra året och vara den första CPU-desigen från dem att matcha Intels/AMDs high-end CPUer i utfört arbete per klockcykel. Tidigare denna vecka lanserades uppföljaren Cortex A77, >= 20 % högre IPC för heltal och upp mot 35 % högre IPC för flyttal. Historiskt har ARM levererat de IPC ökningar man lovat, de har snarare varit konservativa i vad man lovat innan. Men man ska alltid ta siffror från tillverkare med en god nypa salt!!!

Windows är fortfarande största hindret för ARM att slå igenom på skrivbordet, men rätt säker på att det kommer ske en övergång med tiden. Vi står nu rätt mycket på punkten där att stanna kvar på x86 betyder att man får nöja sig med sämre prestanda i kretsar som är dyrare att tillverka! Hade varit ännu bättre om RISC-V blir nästa stora sak (det då det är en öppen standard), men just nu är 64-bitars ARM det enda alternativet som är moget nog.

Fungerar nog inte superbra. En stor skillnad mellan Snapdragon 8cx och Snapdragon 855 är att den förra är specifikt designad för att sitta i bärbara datorer. Bl.a. har 8cx dubbelt så många minneskanaler som 855, något som drar mer ström. Gissningarna kring klockfrekvens är 3,0 GHz eller strax under, vilket är några hundra MHz högre än vad man kör i mobiler.

Snapdragon 855 vs 8cx är rätt mycket en parallell till Apples A12 vs A12X, den senare presterar bättre men används bara i ipads.

De 64-bitars ARM laptops som lanserades förra året hade ju den redan vid release lite åldrande Snapdragon 835 plattformen, så man tog noll nytta av att ha tillgång till klart bättre kylning och mycket större batteri. Även 8cx drar ju så pass lite att andra delar är de primära strömslukarna, så SD835 var allt annat än optimal för en bärbar dator.

Som jag förstår det så är den absolut största och mest avgörande fördelen med ARM kontra x86 (även X86-64) strömförbrukningen och en mindre komplexitet att designa. Speciellt i flerkärnigt utförande.

Mindre komplexitet minskar kostnad att designa och att tillverka kretsarna. Lägre strömförbrukning minskar kostnader på andra runtomliggande komponenter (kylning, strömmatning etc. etc.).

I praktiken borde man kunna använda ARM till i stort sett allt som x86 används till, men där har vi ju segheten i att mycket måste skrivas om och kompileras för ARM i så fall, det är såklart någonting som kommer ta tid. Men om det visar sig att ARM hela tiden tar mark mot x86 så kommer man ju förr eller senare till ett läge där detta sker (alternativt att man överger dessa program för andra alternativ).

Microsoft inser ju detta och skulle annars inte bry sig ens om att göra en ARM version.

En av de riktigt stora anledningarna till att Intel vara chanslös mot ARM då smarta mobiler utvecklades som mest var tiden att validera nya designer, det tar brutalt mycket längre tid att validera en x86 design jämfört med en ARM-design. Det är sant även idag trots att ARM nu passerat x86 i utfört arbete per cykel.

Att använda ARM är billigare primärt i design av nya kretsar samt det är billigare/(långt enklare) att designa en ARM-krets med motsvarande prestanda då det krävs betydligt färre transistorer (något som ger den trevliga bieffekten med bättre perf/W).

Jag har nog aldrig riktigt trott att Linux skulle slå ut Windows på skrivbordet. Windows är helt enkelt tillräckligt bra för en förkrossande majoritet av användarna, möjligen kan ChromeOS utmana (är glad att man bor i en kommun där politikerna är tillräckligt nyktra att förstå fördelen med ChromeOS, skolorna har kört GoogleApps sedan länge, fast initialt på MBA, var väl något som råkade kolla på fakturan till slut och då blev det Chromebooks...).

Vad jag menade är att Satya Nadella har styrt Microsoft i en riktigt som nog extremt få trodde på innan. "Wintel Corp" är död, Microsoft kommer göra det som är bäst för dem och givet de tekniska fördelarna med 64-bitars ARM kommer det inkludera allt bättre stöd för Windows.

Om pushen mot flera kärnor på desktop fortsätter kommer trycket att gå mot 64-bitars ARM öka än mer, x86 är en av de minst lämpade ISA för att bygga massiv multicore medan 64-bitars ARM (ihop med RISC-V) är de två mest lämpade då de har en perfekt match på HW-nivå till de krav språk som C++, Java, C# m.fl. ställer på CPU (x86 skjuter nästan konsekvent över målet och lämnar därmed prestanda på bordet + man får in fler kärnor med en viss transistorbudget med ARM).

Du nämner prestandabehovet på slutet. Det är precis orsaken till varför jag inte tror Linux kommer slå igenom på skrivbordet: väl över 90 % av användarna har rätt mediokra prestandakrav, så Windows är fullt tillräckligt för dem. Så varför byta?

För om prestanda vore kritiskt, varför stannar man då på Windows? Upp till 4-6 kärnor är skillnad mellan Windows och Linux obefintlig, men sedan börjar de divergera i fall som kan göra något vettig med kärnor. Blender är ~20 % snabbare under Linux på 2700X/9900K, multitrådtesterna i GB4 ser ungefär samma skillnad. Vid 16 kärnor är fördelen ~50 % för Linux i GB4, när kommit en bit förbi 20 kärnor är det >100 %. I GB4 körs i princip samma sak oavsett OS, undantaget är bara hantering av trådar och synkronisering mellan dessa (det är ju en OS-services).

En annan sak Nadella gjort som aldrig skulle hänt under Ballmer är att släppa .Net Core som öppen källkod samt ge officiellt stöd till Linux. Har en del microservices i .Net, som rullar 2-4 gånger snabbare under Linux redan på "normal" 4-6 kärnors maskiner.

Linux dominerar i molnet för att där betalar man i praktiken för varje CPU-cykel så bättre effektivitet översätts direkt till pengar. Men finns massor med enterprise-system som fungerar lysande på Windows, helt enkelt därför att kraven är inte speciellt höga! I det läget är det rätt beslut att låta bli att förändra något som bevisligen fungerar. Redan "tillräckligt bra" är tyvärr en rejäl barriär för alla former av förändring.

Slutligen: största misstaget man kunde göra med ARM är att lansera det som ett budgetalternativ. Något måste man ändå ha lärt sig av historien. Apple stod 2009 för 91 % av alla laptops >=$1000, något som 2013 resulterade i att man med ~7 % marknadsandel drog in 45 % av all vinst från PC-marknaden. Intel var tvungen att rädda OEM:s från dem själva med sitt Ultrabook koncecpt då bärbara PC knappt var lönsamma. Idag är bärbara den klart mest lönsamma marknaden för skrivbordet, helt tack vare att man fått en stor marknad för premiummodeller!

CPUn är en rätt liten del av en premiumlaptop, så man ska nog räkna med 15-25k för SD 8cx laptops. Mervärdet är att genom att välja SD 8cx får man likvärdig prestanda, slipper fläkt, dubbel batteritid och rimligtvis lägre vikt vid en viss storlek. DET är en laptop man kan tjäna pengar på för den tilltalar de som använder datorn professionellt.