ARM tar upp kampen mot Intel med processorer för bärbara datorer

Spännande! Tror att @Yoshman håller med här - finns en eller två intressanta kretsar som skulle passa utomordentligt bra i bl.a. laptops, inte sant?

Ptja, med mitt personliga användningsområde för en bärbar (dvs läsning av dokumentation och böcker, lite strösurf och möjligen en YouTube-video eller två) så är batteritid viktigare än prestanda, så om dessa ARM-rackare ger likvärdig prestanda med betydligt längre batteritid så är det intressant för min del. Vet inte hur det är med AMD på den punkten nuförtiden?

Tänk om folk inte vill ha jättestora gimpade mobiltelefoner med BT-tangentbord i ett fladdrigt fodral då?

Oja, helt klart. Jag skulle klara mig med något mycket mer lättviktigt (men inte gärna Google/moln-baserat, då min data är min egen, så troligen någon variant av Linux i så fall).

Jo, det har man ju hört länge nu. Det verkar inte riktigt slå in bara.

Problemet med "terminaler" är att de blir helt värdelösa när nätverken bakom har minsta lilla störning, något som kostar mångmiljonbelopp i ren väntetid ute hos företag redan idag. I övrigt känns det som att x86-alternativen är bättre än någonsin, och att det är mer värt att ha datorer på samma plattform som allt annat man använder, även om de är aningen mindre effektiva ur någon nördaspekt.

@anon159643: Det har blivit bättre, man kan inte säga annat, men det är en stor skillnad när man har hundratals tunna klienter och alla servrar står i en annan del av landet (eller t.o.m. världen).

Det går att hitta en väg mellan dem, där det går att fortsätta jobba lokalt. Det förutsätter ju dock att det finns någon lokal lagring och att processorn inte är något som hade passat bättre för att styra en brödrost.

Är ett par saker jag finner väldigt intressant med 64-bitars ARM. Här måste man först inse att 32-bitars ARM vs 64-bitars ARM är inte alls samma sak som 32-bitars x86 vs 64-bitar.

64-bitars x86 är, likt de flesta andra instruktionsuppsättningar, "bara" en utökning av samma instruktionsuppsättning (ISA) man körde vid 32-bitar till att även hantera 64-bitars. Trevligt då man får bakåtkompatibilitet.

64-bitars ARM är en helt ny ISA. De ARM processorer som stödjer både 32-bitars och 64-bitars kod implementerar i praktiken två separata ISA. Allt fler ARM processorer börjar droppa 32-bitars stödet, det gäller framförallt de mer avancerade modeller.

Det är sig intressant därför 32-bitars ARM designades på 80-talet och innehåller precis som x86 en rad beslut som var en bra idé när de introducerades men kan idag agera ankare och minska den potentiella enkeltrådprestanda som är möjlig att uppnå.

64-bitars ARM designades lanserades 2010 och är en väldigt "ren" ISA som bl.a. möjliggör högre s.k. ILP (Instruction Level Parallelism). Hög ILP ger hög "IPC" (instructions per clock), d.v.s. det gör det möjligt att skapa en design som kan få väldigt fin prestanda per kärna.

64-bitars ARM har också en perfekt match mot de primitiver som behövs för att kunna synkronisera data mellan CPU-kärnor, x86 är på denna punkt onödigt strikt -> synkronisering är dyrare än vad det optimalt skulle behöva vara.

En konsekvens av detta ser vi i att Apple faktiskt passerat Intel i "IPC" (Apple har förövrigt droppat 32-bitars stödet deras senaste krets, den i Iphone 8/X).

Men ser även andra fördelar med ARM på laptops. DynamIQ.
Vi börjar nu se 4C/8T 15 W x86 CPU. Det är ett trevligt fall framåt, men ett problem med den designen är att interaktiva applikationer mår inte riktigt bra av låg enkeltrådprestanda -> om man kör saker i bakgrunden som använder alal kärnor blir datorn segare då frekvensen minskas en hel del för att hålla 15 W TDP.

Med DynamIQ kan man ha en CPU med två väldigt feta och rätt strömtörstiga CPU-kärnor. OS-et ser till att lägga alla interaktiva applikationer där (OS schedulers klassificerar redan idag program som batch alt. interaktiva beroende på hur de uppför sig). Bakgrundsapplikationer och batch-körningar i bakgrunden kan man i stället lägga på 6 betydligt enklare och lite lägre klockade kärnor (en "modul" i Dynamic kan ha max 8 kärnor).

Resultatet är en CPU som kan dra väldigt lite ström men ändå köra bakgrundsuppgifter relativt snabbt samtidigt som interaktiva applikationer inte segar ned sig.

Exakt hur bra/dåligt detta kan bli får vi se. De ARM baserade Win10 laptops som släpptes i början av året körde ju en mobil SoC och tog inte på något vettig sätt tillvara på att en laptop kan hantera en betydlig strömtörstigare CPU. Cortex A76 blir första gången ARM designat en CPU-arkitektur som förväntas kunna dra total ~15 W (exakt var kretsarna hamnar kommer ju bero på hur Qualcomm et.al. kommer välja konfigurera kretsarna, d.v.s. hur många "big" cores vs "little" cores samt hur man klockar kärnorna).

Finns server inriktade ARM-designer med flera trådar. T.ex. ThunderX2 som har upp till 32 kärnor och fyra trådar per kärna, så upp till 128 trådar per krets.

Men behov av SMT är egentligen ett svaghetstecken. Man tar till SMT när man kommer till en punkt att det inte går designa en krets som effektivt kan mata sina beräkningsenheter från en CPU-tråd.

SMT "löser" det problemet genom att CPU-kärnan får flera helt oberoende instruktionströmmar att plocka instruktioner från. Fördelen är bättre utnyttjande av existerande beräkningsenheter som ger högre "IPC" sett över hela kretsen. Nackdelen är att IPC per tråd minskar rätt mycket och kan också bli väldigt hög varians i IPC, kvittar om man bara är ute efter att göra så mycket jobb som möjligt men är inte alls önskvärt i applikationer som är latenskritiska.

Så SMT är främst vettigt på servers, att x86 har det på klientmaskiner beror mycket på att man kommit till en punkt där det inte går att förse kretsarna med data och instruktioner. För interaktiva applikationer kan SMT vara en nackdel, vi har ju sett några fall där 6C/6T presterar (något) bättre jämfört med 6C/12T (om kretsarna är klockade lika). Rätt säker på att det kommer fler sådana fall när det börjar dyka upp 8C/8T modeller.

Apple har faktiskt en "bredare" design än både Skylake och Zen, ändå har man ingen SMT. Det som talar för att Apple inte behöver SMT är ju att man faktiskt har högre IPC jämfört med Skylake (när den kör utan SMT).

Angående Windows stöd. Tror det ändå är rätt viktigt, vare sig Windows är "rätt" OS eller ej.

Om den här typen av CPUer ska bli relevanta på bärbara datorer måste de kunna köra MS Office samt webbläsare som _native_ 64-bitars ARM applikationer. Det är saker som är standardutrustning på i princip varje arbetsplats.

Det mesta som är open source stödjer ju redan ARM, så även där får man native-stöd. Lite mer nischade applikationer som Photoshop och liknande kanske ändå inte är vad man primärt vill köra på en tunn och lätt bärbar. I nödfall finns ju stödet att köra x86 binärer, men det är verkligen ett nödverktyg då prestanda alltid kommer att lida (man kan kanske nå 80-90 % effektivitet i riktigt gynnsamma fall).

Skulle utan problem kunna använda ett sådan system som primär laptop. Väldigt mycket är ju webbaserat idag (vilket Chromebooks framgång inom t.ex. skola visar). Men krävs ju något mervärde i form av lättare enhet, billigare enhet, bättre batteritid vid aktiv användning (batteritiden som listan nu är rätt mycket för fallet när datorn är mest "idle") eller något liknande.

De modeller som lanserades i våras hade för klen CPU och var lite väl dyra för den prestandan. Men är rätt sällan v1.0 av något blir speciellt bra, så blir spännande att se kommande generationer baserade på Cortex A76 och senare Deimos tar sig uttryck. Måste även komma modeller med högupplöst skärm, 1920x1080 duger inte 2018 på en arbetslaptop.

Om du reser runt lite i världen så kommer du inse att webläsardatorer ligger decennier framåt innan det blir normen. Få länder är som sverige vad gäller täckning, kvalite och pris.

Japp, 30-40 år sedan var det inte ovanligt att behöva mjölka 30-50 kor för hand, men även idag är det en del strömavbrott, EON (eller är det El-Off?) är ju riktigt professionella (*ironi*) och byter ut enskilda isolatorer på luftburna ledningar när de 20-50 år gamla spricker så vatten sipprar in vid lite regn och kortsluter nätet för en hel by.
Eftersom lantbruket numera är i större industriel skala så har många en 70KVA generator som man sätter på kraftutaget på sin 300HK John Deere för det inte är möjligt att hinna mjölka +100 kor för hand då det inte finns någon personal. Så traktorn är vital även idag som vital backup.

Sen håller jag med, Internet-leverantörerna har i regel mycket bra leverans av sina tjänster till företag i Sverige idag, de flesta förväntar sig det och baserar sin verksamhet på att det fungerar. Problemet är väl kanske mjukvara som inte alltid fungerar som det är tänkt, kan inte minnas att jag tappat nät mer än en gång de senaste 10 åren men att web-tjänster inte svarar eller att man får en stack-trace som resultat händer ju dagligen.
Tunna klienter, terminaler, Chromebocks eller vad än man kallar de har ju ingen hårdvarumässig kostadsfördel mot vanliga datorer sedan 90-talet (skärm och tangetbord är lika dyrt, man sparar någon tusenlapp på cpu, minne och disk) , så de handlar bara om administrations-kostnader vilket kan bli en rätt rejäl summa men det handlar oftast om att man låser ner vad användarna kan göra så de "tunna klienterna" är motsvarande en normal dator där man stängt av det mesta och bara tillåter IE att öppnas och då kan man lika gärna köpa normala datorer för de kostar inte mera tack vare den gigiantiska massproduktionen.

Men är det inte konstigt att ingen ännu gjort ett någorlunda hyfsat försök att lansera en x86-killer baserad på ARM? System baserade på Intel säljs i hundratals miljoner varje år så det borde vara en attraktiv marknad. Än så länge har vi bara sett parenteser i produktfloran, Microsofts flopp (jag kan inte beskriva det som något annat) Windows RT, Chromebook och Snapdragon 835-baserade Windows 10 är ju knappast något som jag skulle vilja byta till mot de datorer jag jag haft de senaste 10 åren. Något måste ju tala mot varför de större bolagen inte valt att satsa stenhårt på ARM.
Är ju bara de senaste Snapdragon 835-baserade datorerna som klarar av att köra Win32-applikationer som skulle vara intressant men priset är det dubbla eller mer mot Atom-baserade system med likvärdig eller snabbare exekvering.
Jag tycker Microsoft och Qualcomm gjorde fel att släppa så långsamma system till de priserna de gjort, hade den CPU'n suttit i en 4000kr laptop så hade den kunnat konkurrera med Intel Atom i prestanda och varit bättre i batteri.

Thunder X2 är en snabb CPU och perfekt till massa saker men utöver att driva web-servrar och SSL-proxy så har den lång väg att gå, Microsoft SQL Server och Oracle database är ju relevanta plattformar för datalagring som inte supporteras på denna.

Väck mig när Microsoft Navasion är bättre på ARM än Intel och Hogia Lön exporter går snabbare.

Det säljs långt mer än tio ARM CPUer per x86.
Men på skrivbordet kommer man ingenstans utan att ha stöd för Windows. Windows RT var DoA av flera skäl

• det var 32-bitars ARM

• Win32 APIet var inte tillgängligt utanför Microsoft

• när man bygger en modern lätt och tunn laptop med vettig skärm är CPU-delen en rätt liten del av totalkostnaden, för att ARM ska ge mervärde måste man ha lika bra eller bättre prestanda vilket bara Apple haft så här långt. Cortex A76 är ARMs första försök att skapa något som matcha "big-core" x86 i enkeltrådprestanda. Är inte säker att man lyckas, men vet tillräckligt mycket om multicoreprogrammering och utveckling av kompilatorer för att inse att 64-bitars ARM har i alla fall potentialen att spöa x86 i prestanda. Apple har redan visat det, men Apple har i.o.f.s. också praktiskt taget obegränsad skattkista för FoU...

Det sagt, x86 är så hårt knutet till Windows att en eventuell övergång kommer ta klart >10 år oavsett vad som händer.

Snapdragon 835 var ju gammal redan vid lansering, det är i princip en Cortex A73.

Sett till högnivådesign är en Cortex A73 att likställa med Atom Silvermont, båda är dual-issue out-of-order designer. Ändå presterar A73 i nivå med Goldmont (som är triple-issue). Cortex A75 (som är triple-issue) matchar Goldmont+ (som är quad-issue och som jag gjort lite IPC mätningar på här och jämfört med ett par "big-core" x86).

Vad ARM inte gjort, än, med Cortex serien är att skapa en CPU-design som matchar "big-core" x86 sett till avkodnings- och exikveringskapacitet. Cortex A76 når inte inte riktigt ända fram på pappret (fortfarande en bit kvar till Apples design t.ex.), men det är långt mer en "big-core" design än vad man tidigare haft. Detta är möjligt då man siktar på väsentligt högre effekt per kärna än tidigare designer (som primärt riktat sig mot mobiler och nedåt).

ThunderX2 är en monolitisk design med octa-channel RAM. Det gör den snabbare än någon x86 CPU på minneskrävande HPC-laster (dessa laster mår även rätt bra av SMT-4).

Kolla in OpenFOAM prestanda (väldigt bandbreddskrävande HPC last)

SPECJBB simulerar en typisk "back-office" lösning med affärslogik i Java som jobbar mot en relationsdatabas. Monollitisk design (d.v.s endast en NUMA-zon per socket) med många CPU-trådar gör den rätt bra på databaser

Inte allt för pjåkigt för en CPU som kostar $1800 styck. Xeon SP 8176 har ett listpris på runt $8000 (fast det är inte vad man faktiskt betalar i praktiken). Och problemet med "billig" CPU är att den här typen av system kommer ha ofta ha RAM för åtskilliga tiotusentals dollar.

Detta är Microsoft ser som potential för ARM i Azure

Det betyder självklart inte att det kommer bli på det sättet, men även FB, Google, Nvidia m.fl. tittar ju också på alternativ till x86. Så möjligheten finns.

Edit: problemet för alla som just nu konkurrerar med Intels serverlösningar är att ingen har en konkurrent som fungerar över ett lika brett spektra av applikationer. Det är en jättefördel för Intel då molnleverantörer inte kan diktera vad deras kunder kan tänkas köra.

Vad konkurrenterna initialt måste sikta in sig på är att skapa något som är bättre inom ett par nischer, nischer som ändå är tillräckligt stora för att man ska ha råd att fortsätta.

Samma sak gäller ju på skrivbordet. ARM kommer vara chanslösa mot x86 när man kliver upp på stationära (inom överskådlig tid), man kommer inte heller kunna matcha desktop-replacement laptops. Vad man ska sikta på är att skapa den tekniskt _bästa_ lösning för ultratunna bärbara, en marknad som är stor och där det finns helt OK marginaler.