News Sonntagsfrage: ARM oder x86, wem gehört die Zukunft in Server und PC?

[Piktogramm]

Wenn die Autohersteller etc schlau wären, sollten sie auf RiscV setzen um Lizenzahlungen zu entgehen. Aber irgendwie scheint es keinen zu interessieren.

RISC-V ist nur eine ISA-Definition. Die CPU muss man da noch komplett selbst entwickeln. Hat man die CPU muss man dann noch schauen welche Patente man damit berührt, woher man die IP für Bus-Systeme, PLLs, ADCs/DACs etc. bekommt. Das lohnt für die aller meisten Bausteine überhaupt nicht, da an Eigenentwicklung zu denken.
Am ehesten noch wäre sowas interessant für Bosch, Continental und Vergleichbare Zulieferer, da steht aber der Aufbau einer Entwicklungsabteilung und die Entwicklung eines mittelprächtigen Risc-V Bausteins mit einem dreistelligem Millionenbetrag ins Haus.

@Mad-Ric
Welcher Trend zu spezialisierten Kernen? Das nahezu jede Peripherie einen eigenen µProzessor hat wurde mit dem Ende des C64 zur Realität. Das ist kein Trend, das ist schlicht eine Notwendigkeit um der Komplexität mittels Kapselung einzelner Aufgaben Herr zu werden, die HauptCPU soweit wie möglich von Interrupts zu entlasten (die hauen in Masse wirklich rein) und auch um Energieeffizienz zu erreichen. Jeder Ethernetbaustein hat eine eigene µCPU, jedes Wlan/BT Modul, USB-Controler, Sound,..

Stell dir vor, die HauptCPU bekäme während sie einen Prozess ausführt ein Interrupt für jedes Ethernetframe welches eintrudelt. Dann müsste die CPU ihre L1 Caches Data und Instruction leeren[1], die Instructions für die Berechnung von Ethernet und TCP/IP laden, den Ethernetframe selbst in den L1 Data schreiben und verarbeiten. Während die Speicheroperationen laufen, würden die Pipelines der CPU leer laufen, jedoch weiter am Takt/Power hängen. Liegen die Daten vor, braucht eine moderne CPU wenige dutzend bis Hundert Takte um den Netzwerkkram zu erledigen und würde dann zum alten Prozess zurück wechseln. Wieder mit leeren laufenden Pipelines[2]. Also einmal L1 invalidieren und die Instruktionen/Daten vom alten Prozess wieder aus dem nächst höheren Cache holen. Wenn man sowas für jede kleinsten Furz macht, ist die Energieeffizienz und Rechenleistung der besten CPU dahin. Wenn man einen Großteil davon auf kleinere CPUs abwälzen kann, ist viel erreicht.

Oder ganz menschlich: Homeoffice mit Kleinkindern zuhause vs. Arbeiten mit Kindern in Krippe/bei Großeltern


[1] bzw. in den nächst höheren Cache schreiben, wenn der nicht inklusiv ist.
[2] An der Stelle würde SMT mit 2 oder mehr virtuellen Threads je Hardwarekern helfen. Da wirft man aber schnell mehr Transistoren auf die SMT-Implementierung als auf einen eigenen Kern.

 

[palace]

Was war denn mit dem Konzept, ARM Kerne in x86 CPUs zu verbauen?
Hatte AMD nicht mal ARM Lizenzen?

 

[Mad-Ric]

Welcher Trend zu spezialisierten Kernen?

Danke für die ausführliche Antwort. War mir so nicht bewusst, macht aber Sinn 👍🏻

 

[Piktogramm]

@palace
ARM Cores sind in jeder aktuellen AMD CPU drin als PSP. https://en.wikipedia.org/wiki/AMD_Platform_Security_Processor

Große ARM CPUs von AMD wurden eingestampft, auch wenn es immer mal wieder gerüchtelt. Wobei kürzlich wohl auch Risc-V Stellenausschreibungen seitens AMD gesichtet wurden (mittlerweile nicht mehr verfügbar)
https://www.reddit.com/r/RISCV/comments/r8k8w5/amd_hiring_riscv_cpu_architect_position/

 

[Ice-Age-Wiesel2]

Ich bin 51 Jahre alt und habe als Schachtrainer noch viel mit jüngeren Leuten zu tun. Ich kann jetzt keine Weltweite Statistik benennen, aber was mir auffällt ist, das es oft sehr günstige Alternativen für die digitale Welt der jüngeren gibt. Als ich 1985 mit Pcs anfing, gab es keine Alternative in der digitalen Welt. 1998 mit einem 900mhz AMD Prozessor gabe es alternativ nur sehr teure Handys. (19cent/min). Ich habe sehr viele junge Leute kennengelernt, welche weder PC noch Apple haben und benötigen!
Ich persönlich brauche einen Windows PC mit 24" Monitor nur noch zum Schach Online spielen. Für alles andere bräuchte ich keinen PC mehr

 

[Rejin]

Die Umfrage macht leider überhaupt null Sinn, weil alle Antworten richtig sind:

Die x86-Architektur wird noch sehr lange die Oberhand behalten, wobei die ARM-Architektur die x86-Architektur über früh oder lang, eben auf Dauer, ersetzen wird.
Bis dahin ist davon auszugehen, dass beide Architekturen noch eine lange Zeit nebeneinander koexistieren werden. Doch auch RISC-V könnte in Zukunft noch ein Wörtchen mitreden.

 

[jemandanders]

Auf gleicher Fertigung würden AMD und Intel Apple die Rücklichter zeigen.

Fahrradkette uns so... ?

Apples Design ist zweifellos Modern und sofort sichtbar auf effiziente Unterstützung von Medien De- und Enkodierung ausgelegt.
Wer da wem, wo die Rücklichter zeigen würde könnte man halt diskutieren. Pauschal würde ich keine Aussage machen wollen. Aber ja, mMn macht der Vorteil der moderneren Fertigung viel aus.
Schaut man sich AMD´s Prognose für ihre nächsten N5 Produkte an und unterstellt Apple eine ähnliche Ausnutzung der Prozessmöglichkeiten, ist klar, das die ohne N5 niemals solche Chips hätten bauen können und woher die eigentliche M1 Leistungsfähigkeit kommt.

Sie können es halt auch bezahlen, eben weil die Kundschaft es auch bereit ist zu bezahlen. Apple M1 M1 Pro & Max NB fangen etwas unter 3000€ an und gehen bis ~7000€.
Im PC Sektor gilt 3000€ - 4000€ gemeinhin schon als High End.

Der Vorteil von ARM ist momentan wohl eher das die Software die Kerne breiter nutzen kann, während bei ia32 & amd64 oft immer noch der Single Thread dominiert. Obwohl es ja mittlerweile endlich mal besser wird.

Da kann ARM einen gewissen Energiesparvorteil nutzen, wenn man auch mehrere Kerne mit niedriger Drehzahl laufen lassen kann während andersrum möglichst viel Strom in einen einzelnen Kern "gepumpt" wird um eine hohe Leistung zu erzielen. Wenn sich das geändert hat, sehe ich keinen entscheidenden ARM Vorteil mehr.

Mike Clark meinte letztens im Anandtech Interview

Auch wenn ich 28 Jahre lang an x86 gearbeitet habe, ist es nur eine ISA, und man kann aus jeder ISA ein stromsparendes Design oder ein Hochleistungsdesign bauen. Ich meine, die ISA spielt eine Rolle, aber sie ist nicht die Hauptkomponente - man kann die ISA ändern, wenn man spezielle Befehle für bestimmte Aufgaben braucht, aber die Mikroarchitektur ist in vielerlei Hinsicht unabhängig von der ISA. Es gibt einige interessante Eigenheiten in den verschiedenen ISAs, aber letzten Endes geht es wirklich um die Mikroarchitektur. <<

Übersetzt mit www.DeepL.com/Translator (kostenlose Version)
Ich sehe das ähnlich.

Ein weiterer Vorteil bzw. nicht mehr existierender Nachteil für ARM ist die Mittlerweile breite Unterstützung für alltägliche Software. Es ist also fast Egal welche ISA man nutzt sofern man keine Industrie-standard Software betreibt.

Ich sehe also am ehesten eine Koexistenz beider ISA´s.

 

[martinisnowfox]

Ich denke, das sich ARM gerade in mobilen Geräten durchsetzen wird - ich wünsche es mir sogar! Wenn ich sehe, wie Leistungseffezient Apples M1 daherkommt, wie produktiv ich abseits von jedem Stromstecker arbeiten kann und das ohne nach 2h auftanken zu müssen. Dann ist das mehr als nur beeindruckend.

Apple hat im Gegensaz zu MS alles richtig gemacht und hat erst garnicht versucht zweigleisig zu fahren. Sie haben einfach ihr OS und Hardware darauf zumgestellt und fertig. Alternativen gibts nicht wenn man nicht das neuste haben will. MS versucht da seit jahren zweigleisig zu fahren und fällt schon zum ich weiss nicht wievieltem Mal auf die Fresse damit. Das Problem ist die Softwareabdeckung in diesem Segment. Die anderen Softwarehersteller könnten es, aber warum Geld in etwas investieren, was eh nur geringe Absasätze hat?

Sie könnten so viel mehr. Klar wäre es auch eine massive Umstellung für Unternehmen und Endkunden wenn die Platform auf einmal eine andere als X86 ist. Aber man sieht dass es möglich ist. Apple macht es intelligent. Fährt die M1 erst in Consumermodellen aus und nach und nach auf die Pro-Modelle.
Natürlich muss man auch erwähnen, dass Apple hier eigene Chips in ihre eigenen Hardware verbaut - dieses schon geschlossene System ist eine andere Welt - teurer, weniger Upgrademöglichkeiten aber man sieht, dass Umstellungen auf bessere Effizienz dadurch flüssiger funktioniert.

Aber vielleicht ändert sich der Softwaremarkt durch Apple, so dass immer mehr Aplikationen auch für ARM verfügbar sein werden und es dann auch Sinn macht auch bei einem mobilem Windows auf ARM zu setzen.

Und ja, natürlich ist X86 in der Lage mehr zu leisten als ARM, aber zu welchem Preis? Und zu welchem Verbrauch? Was bringt mir die doppelte Leistung von ARM, wenn ich nach ner Stunde an die Steckdose muss und mit einem ARM hätte ich noch 5h übrig?

Ich wünsche mir, ein Gerät wie das Surface Laptop Studio auf ARM Basis, auf der die Aplikationen laufen, die ich auch benötige.

Das wäre ein träumchen.

 

[retireduser]

Sie können es halt auch bezahlen, eben weil die Kundschaft es auch bereit ist zu bezahlen. Apple M1 NB fangen etwas unter 3000€ an und gehen bis ~7000€.
Im PC Sektor gilt 3000€ - 4000€ gemeinhin schon als High End.

Eigentlich fangen die M1 Notebooks bei knapp 1100€ an, seit letztem Jahr. Gebraucht oder im Sale bestimmt noch etwas günstiger.

 

[senf.dazu]

Ob der Desktop Schwenk zum ARM kommt oder die Zweigeleisigkeit kommt hängt denk ich davon ab ob der ARM/Nvidia Merger kommt oder nicht.

Bei Apple hat der Schwenk den eindeutigen Vorteil das die nur noch eine Codebasis für Mobile und Desktop pflegen müssen und ihre DPU (Mix aus CPU+DPU auf einem Chip) so aufeinander optimieren können das Datentypen und Datenstrukturen im unified Hauptspeicher auch ohne Konversion und Kopieren auskommen. Ebenso müssen die Entwickler nicht mehr zweigleisig fahren. Und Mobile Software kann unmittelbar auch auf dem Desktop laufen.

Wenn der Merger ARM/NVidia kommt - können die das gleiche tun nämlich ARM und ihre GPUs zu einer DPU mergen. Die Frage ist allerdings ob das zur Apple GPU paßt .. Auf jeden Fall könnte NVidia dann DPU-SOCs für den freien Markt anbieten die ähnliches leisten wie die von Apple.

Kommt der Merger nicht - dürfte Microsoft dagegen wenig Gründe haben auf ARM umzusteigen - denn im Mobile Sektor haben die ja eh kein Bein auf den Boden gekriegt. Im anderen Fall können sie sich dem Trend wohl auch nicht entziehen.

Bei Google würd ich eher erwarten das die Chromebooks mit ARM auch langsam größer werden und mit Varianten die das Processing in die Cloud verlegen (dann dort auch eher ARM) höhere Leistungen abdecken - und so die ARM Kompatibilität für die Entwickler herstellen. Sprich eher superpreiswerte (Desktop)Hardware neben den Mobiles und Cloud Services.

Insofern bleibt vielleicht die Zweiteilung zwischen der Consumer ARM und der PRO x86 Welt - auf Desktop und Servern ..

 

[crustenscharbap]

Zudem hat Apple die Emulation ziemlich gut hin bekommen. Das ist mMn auch der Punkt. Apple mag zwar immer etwas langsamer als die anderen sein, aber dafür funktioniert deren Kram.

Ich finde ARM hat da einige Vorteile. Alleine schon der Stromverbrauch im Idle. Natürlich auch die Effizienz.
Beispiel: Eigentlich will ich mir ein kleinen PC holen wie eine ZBox oder NUC. Entweder die Dinger sind super teuer und laut oder die sind halt langsam. Der Mac Mini ist nur super teuer aber leise, weil da keine 45W CPU drin steckt.

 

[jemandanders]

Eigentlich fangen die M1 Notebooks bei knapp 1100€ an, seit letztem Jahr. Gebraucht oder im Sale

Tschuldigung. Ich meinte die M1 Pro und Max. Sale & Gebraucht zählt nicht.
Der kleine M1 ist in meinen Augen auch kein "Leistungswunder".

 

[ghecko]

"Alpha ist die beste Architektur der Welt!"

Und da wir ohnehin gerade beim Thema sind, (fast) alle großen RISC-Architekturen auf einem Haufen:

Von oben links nach unten rechts:

• NEC VR10000 als Vertreter von MIPS
• Intel i960 vertritt sich selbst, mehr gabs leider nicht.
• HP PA-7300LC als Vertreter von PA-RISC
• IBM PPCA601 als Vertreter für PowerPC
• Sun Ultra SPARCII als Vertreter der SPARC-Architektur
• DEC Alpha 21164 als Vertreter der Alpha-Architektur
• Intel PXA270 als Vertreter für die ARM-Architektur, in diesem Fall Xscale
• AMD AM29030 als Vertreter für AM29k

 

[Unicorn]

Lieber ARM dran als ARM ab. Denn wer ARM ab hat, ist auch ARM dran…

 

[Piktogramm]

@ghecko
Bei der Sammlung, was liegt denn oben rechts und unten links in den Ecken?
Für die Sammlung, RISC-V gibt es für ~5€ als ESP32-C3 als Modul

 

[mae]

@SV3N Gibt es vielleicht einen empfehlenswerten Artikel, der auf die verschiedene technische Basis eingeht und die Vor- sowie Nachteile der jeweiligen Architektur ausarbeitet?

"x86": 1978 fuehrte Intel den 8086 ein, mit einem Befehlssatz, der sich eher an Assemblerprogrammierer richtete als an Compiler. Mit dem 80386 (1985) kam ein 32-bit-Modus dazu, der (von nicht so haeufig gebrauchten Ausnahmen abgesehen) schon eine Registerarchitektur war, wo also jedes Register in (mit Ausnahmen) jedem Befehl verwendet werden konnte; der Befehlssatz heisst dann IA-32. 2003 fuehrte AMD einen sehr aehnlichen Befehlssatz (AMD64 alias x86-64) ein, der als eigener Modus auf dem Athlon 64 und spaeteren Prozessoren verfuegbar war (man kann in diesem Modus keine IA-32-Befehle ausfuehren); AMD64 hat neben 64-bit Registern und -Adressen auch 16 Register (im Gegensatz zu 8 bei IA-32). Zusaetzlich gibt es noch eine Reihe von Erweiterungen fuer beide Befehlssaetze: 80387, SSE, AVX usw. Ein Unterschied zu ARM ist, dass IA-32 und AMD64 viele Rechenbefehle haben, wo ein Operand im Speicher liegen kann.

ARM: 1983 wurde eine 32-bit-Architektur (16 Register) fuer Acorn konzipiert und implementiert, und zwar zum Grossteil nach RISC-Kriterien, also Rechenbefehle arbeiten nur auf Registern. Ca. 2011 wurde eine 64-bit-Architektur (mit 32 Registern), die recht verschieden von der 32-bit-Architektur ist, entworfen (Befehlssatz Aarch64 oder A64). Die meisten groesseren ARM-Prozessoren koennen beides, aber langsam kommen Kerne auf den Markt, die nur A64 koennen (und die kleinen ARM-Prozessoren fuer embedded control koennen nur die 32-bit-Architektur). Unterschiede zu RISC-V: Bei ARM setzen Befehle nebenbei flags, und es gibt mehr Befehle, und darunter auch viele, die mehr machen. Auch ARM hat eine Reihe von Befehlssatzerweiterungen.

RISC-V: Die Neuerfindung einer RISC-Architektur in der Tradition von MIPS und Alpha, also ohne flags und mit relativ minimalistischen Befehlen. Der Befehlssatz wurde gleich modular entworfen, sodass man einen Buchstabensalat an Optionen als ISA-Beschreibung angibt (z.B. RV32I sind die 32-bit-Integer-Befehle). Zusaetzlich koennen Implementierer noch Implementationsspezifische Erweiterungen dazugeben. 32 Register.

 

[Lord Maiki]

Es fällt mir auf, dass in der Techpresse gerne besondere Spezialfall als Standard dargestellt werden. Sei es Benchmarks, die hauptsächlich in Kooperation eines Herstellers entstanden ist oder nun die Apple Welt genommen wird. Zumindest hat Intel mit seinem hybridprozessor mit radeon Grafik mal ähnliches versucht. Anscheint nicht erfolgreich genug.

Die m1 erscheinen hauptsächlich wegen dem eingegrenzten Einsatzgebiet gepaart mit der Abstimmung in Soft- und Hardware überlegen zu sein. Das ist selten und gibt es im Ansatz nur bei den Konsolenhersteller und wenigen Smartphoneherstellern noch. Dank der iPhones und ipads und ihrem großen Software universum hat Apple die Grundlage für den Erfolg seiner Arm Prozessoren gelegt und konsequent den Weg der mobilprozessoren weiterverfolgt. Ob dieses den anderen Arm Herstellern und Microsoft mit win on Arm genauso gelingt wage ich zu bezweifeln. Da hat alphabet bzw. Google mit ChromeOS und Android bessere Chancen. Immerhin haben sie ebenfalls eine solide Softwarebasis.
Zumindest leistungstechnisch hat Intel mit seinem hybridprozessor mit radeon Grafik mal ähnliches versucht. Anscheint nicht erfolgreich genug. AMD fehlt dazu die wirtschaftliche Basis. Es werden im Grund keine Notebooks mit dez. Radeon Grafikkarten angeboten. Nvidia hat keine x86 Kerne dafür. Via ist zu klein und unbeutend hier im Westen.

So wohl x86 als auch arm Prozessoren haben unterschiedliche Philosophien und Basis. Im Augenblick gibt es wenige Überschneidungen. Mir fallen nur der mobile Notebook bzw. Tablet Markt, in Grenzen nas und Servermarkt ein. Im nas Markt konnte sich die Arm Prozessoren gegen x86 nicht durchsetzen und werden immer weiter in Richtung Einsteiger Markt gedrängt. Sowie x86 im Smartphone Markt sich nicht durchsetzen konnte. Den x86 Prozessoren fehlt es an niedrigen Stromverbrauch bzw. Effizienz unterherum und Arm hohe unspezifische Leistung oben herum. Klar kann man einen x86 um die kompabilität und Kerne beschneiden sowie Spezialkerne (Intel atom und AMD katzenkerne) erweitern. Genauso kann man Arm wesentlich breiter aufstellen. Zu alle dem gibt es beispiele, nur erfolgreich bzw. breit durchgesetzt hat es sich nicht.

 

[OldboyX]

Das ist aber zu kurz gedacht. Denn bei sich abzeichnenden steigenden Marktanteilen wird man logisch auch mehr Kapazität buchen - und das im Zweifel auch mit höheren Kosten ggü. den Anbietern versuchen durchzupressen.
Im Endeffekt ist das ja auch nichts neues. Der GPU Markt wird jetzt seit wie vielen Generationen und Jahren ausschließlich durch Auftragsfertiger gestemmt? -> da malt doch auch keiner Schwarz, dass es keine Kapazitäten gibt. Ja, aktuell ist es ein riesiges Problem, GPUs zu bekommen. 100% Zustimmung. Aber das ist auch "nur" ein Resultat eines Ereignisses abseits des Plans.

Das ist ja gerade mein Argument. Kapazität die es nicht gibt, kann man nicht buchen und wenn man Kapazität überbezahlen muss, dann verzerrt das den Wettbewerb zu Ungunsten des eigenen Produkts und das Produkt kann noch so gut sein, irgendwann ist es zu teuer - P/L ist nicht egal. Genau deshalb kann AMD im CPU Markt Intel kaum bis gar keine Marktanteile abnehmen (die Daten dazu schwanken, aber jedenfalls steigen die Marktanteile bei weitem nicht in dem Tempo wie es der Produktvergleich - vor Alder Lake - hätte vermuten lassen). In der ersten großen Lockdown - Welle hat sogar Intel Marktanteile gewonnen, weil die Geräte halt einfach verfügbar waren (wenn ich die Daten noch richtig erinnere).

Die verfügbaren Kapazitäten aktuell sind wie sie sind. Und das wird sich in den kommenden 3 Jahren auch nicht ändern. So schnell baut TSMC keine Fabriken bzw. kann Samsung x86 CPUs konkurrenzfähig produzieren. Also läuft es darauf hinaus, dass es in erster Linie von Intel abhängt (davon ob die weiterschlafen oder ob Pat sie eben nach 10 Jahren BWL aufweckt und daran erinnert, dass man als Tech Konzern eben die beste Tech braucht).

 

[ghecko]

Bei der Sammlung, was liegt denn oben rechts und unten links in den Ecken?

Hab die Legende darunter eingefügt.

Für die Sammlung, RISC-V gibt es für ~5€ als ESP32-C3 als Modul

Ich weiß, das Foto war aber für die Retro-Ecke, die Exemplare sollten also schon ein paar Jahre alt sein. Und ich hab tatsächlich noch keinen einzigen RISC-V hier.

 

[Mister79]

Es gibt nach wie vor genug Geräte mit MIPS CPU. Ein in Deutschland populäres ist z.B. die Fritz!Box 7590. Nur weil hier viele auf den ARM Zug aufgesprungen sind, heißt das nicht, dass niemand mehr MIPS nutzt
Einen Blick in die Automotive Welt zu werfen kann sich hier auch lohnen.

Ja aber ist in der 7590 nicht der Puma? AVM täte auch gut mal die CPUs zu tauschen. Denn Leistungstechnisch gefällt mir aktuell eine 7590 für 230 Euro oder eine AX für knapp 300 nämlich gar nicht. Ein Aufguss einer 7690 mit wieder solchen Krüppeln braucht keiner