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arm處理器比較 在 [分享] x86 vs ARM? & 2022資訊回顧- 看板nb-shopping 的美食出口停車場
最近一年其實也有點不知道在忙什麼 不過看起來算走過比較糟糕的時期了
希望可以慢慢變好 也祝大家2023年也都順順利利
自從換了主力機以來 時光匆匆也過了兩年 換換病蠢蠢欲動(X)
主要中間遇到改朝換代 都會稍微關注一下資訊更迭的東西
也因為最近與Intel的合作有機會接觸到最新的12代處理器
前幾個月有幸能受邀參加Intel Open House 2022 的活動 基本上是以十三代桌面平台為主
基本上效能在架構調整後又有顯著的提升 這邊就不贅述 有興趣的可以搜尋一些資料
主要特別讓我有興趣的是推出了 筆電手機連機app - Intel Unison
https://tinyurl.com/yc5b9j48
↑更詳細的資料可以看官網 或是有興趣自行google相關活動紀錄
主要亮點除了傳統的檔案傳輸 & win10後就很方便的螢幕投影功能外
進一步整合了APP通知 通話 訊息回覆的功能
而且是跨iOS與Android的(不知道有沒有HarmonyOS XD)
與MSI Summit E14 EVO開箱中提到的 內建軟體記憶體釋放功能一樣
過去需要透過第三方軟體或繁瑣的設定 學習使用技巧才能完成的功能
現在一樣由官方(Intel)自己推出 無論是安全性(首要) 穩定性
都可以預期對使用者很友善
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而在2022下半年幾件大事:
Apple M2晶片發表
Intel推出13代處理器
AMD推出7000系列處理器
NVIDIA發表4000系列顯卡
在談論效能之前我想先分享一些最近看到的資料以及看法
我也很好奇到底x86或ARM有沒有先天的優劣之分
先講結論是 ISA(指令集架構)並不是主要因素
主要還是看晶片設計目標、 設計的功力 以及對應的生態系取捨
那當然也歡迎推文討論 可能有我沒看到的文章或YT影片
過去有些人的論點是x86是CISC ARM是RISC 後者的指令短 解碼快 能耗低
乍看之下合理 但實際上早已x86不若以往透過單一指令完成 而是拆分成許多μOP(微操作)
RISC就不需要嗎 也是需要 詳細的討論其實google也有 分享一下看到的資訊
https://tinyurl.com/2ytcka47
https://tinyurl.com/2p8ur63x
連CPU傳奇架構師Jim Keller也在專訪中回答過這個問題
https://www.anandtech.com/show/16762
原文意思就是 他認為談論ISA與效能關係是很悲哀的(表示問題不在這(ISA))
https://www.techbang.com/posts/10678
首先從歷史脈絡而言 早期記憶體容量及半導體工藝技術還有編譯器並不像現在發達
工程師盡量用單一複雜指令完成 來減少記憶體使用
後來技術進步 以及多數常用指令其實更簡單
提出了RISC的想法 透過拆分指令 加以組合後完成任務
優化加速常用的短指令 讓處理器解碼更容易
但是會需要更多記憶體空間 也需要更多的讀取次數
CISC則是相對衍生出的概念 也不一定用RISC就比較沒有效能
在M1以前 其實IBM power就是RISC架構 後來Apple也是從IBM power轉到Intel x86
而Intel Atom也透過閹割部分指令集來提升能耗比 以更好的滿足設計目標
至於ARM及X86架構為何常常看到能耗之爭?
追本溯源在於 年代的不同 歷史包袱不同 設計目標也不同
x86過去都在發展大型高效能晶片為主 降低功耗不是主要設計目標
ARM則專注在低成本、低功耗的設計目標
當然 由於x86指令架構的複雜性 開發週期往往都比ARM長
但ARM指令集也不斷在擴充 也變得越來越龐雜
而x86在進入64位元(x86-64)後 確實由於不用再支援古老的指令迎來一波提升
加上現代晶片設計 著重在分支預測與cache效能 RISC與CISC差異越來越小
我們也確實看到ARM一樣可以設計出高效能的晶片(Apple M1)
x86一樣也可以達到驚人的能耗比(Alder lake/Raptor Lake)
歸根結柢還是在晶片設計 當然以難度而言 我認為x86還是比較困難一些
當然也不能永遠推給歷史包袱 實際上也是因為有這些需求才有市場
總不能既要老客戶利潤又嫌棄老客戶拖累效能XD
這也是為什麼之前說12代處理器在能耗比上的成果是值得表揚的
相較於x86 較為年輕的ARM確實比較沒有包袱
但Apple轉往ARM並不單純是因為與Intel不合
邏輯上 在原有的x86系統上 大可以直接跟AMD合作就好
大費周章轉往ARM架構 承擔開發成本外還有客戶不買單的風險
自己設計處理器的原因還是成本利益考量
利用其龐大的用戶與生態系主宰力 可以很好的推動ARM架構
若旗下產品都使用一樣的硬體 對於成本控制會更有利
同時iOS上的APP也可以不用重新設計(換個UI) 未來或許也可以看到MacOS在iPad上執行
加上蘋果在軟硬體成本上幾乎是一條龍 有絕對的控制權
很容易透過其他方面攤提成本 相較於其他筆電廠就很難這樣
生態系有多重要 可能可以看看當年Windows on ARM
實際上是由高通推動想分一杯羹 但對於絕大部分Windows軟體開發商而言
棄用既有x86架構誘因不足 最終導致體驗也差 而留下刻板印象
還有另一個常見的RISC-V架構 也是後起之秀
最常見的說法是RISC-V才是未來 但實際上也是由於年份的關係
RISC-V並沒有太多為了相容性的問題而犧牲效能
但由於RISC-V的開源 容易導致版本破碎化 各家開發的硬體可能不相容
但現在如果要開發高能耗比晶片RISC-V確實是首選 主要還是歷史包袱跟設計彈性
但相對的硬體環境就會受限 如可能只會用在電動車的中控電腦
或是工具機自己的解碼器 內嵌的平台等等 主要原因還是相容性以及成本考量
畢竟ARM或x86需要授權費用 相對不利小公司生存
同樣的也不太可能完全被捨棄轉往RISC-V 一切還是商業市場考量
比如伺服器看重穩定、安全、多核平行運算 後勤的能力 包含驅動等等
如果已經有穩定的平台 並不會貿然轉換 對已經小有所成的企業而言成本太高
大公司有些人會認為老狗變不出新把戲 但比起創新 追求穩定收益才是股東希望的
但對於新創公司 新產品應用 比如移動端 物聯網 RISC-V的低成本高能耗是很吸引人的
同樣的 如果有更多公司進來競爭 消費者最終都有機會拿到更好的產品
一些延伸:
https://mp.weixin.qq.com/s/9j6mtH7RBevJiyB9wrQeCA
https://www.pingwest.com/a/261677
https://www.eettaiwan.com/20220620nt31-risc-v-vs-arm/
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結論上而言究竟什麼架構一定好 並沒有定論 但現階段RISC是趨勢
Intel近年也對RISC-V有所行動 也進一步與聯發科合作
先前也拆分晶圓製造部門與晶片設計部門 除了能提高團隊效率找問題
另一部分或許就是想在代工這塊分搶RISC背後龐大的增長市場
https://tinyurl.com/4t5fnu8w
https://www.bnext.com.tw/article/72073/
而未來或許有更先進的設計、製程又會回到CISC領先 但ISA不是決定性因素
邏輯上 沒有理由增加指令還讓能耗變差吧 多半是因為用不到就會主觀覺得很多餘
如同AVX指令被很多人詬病 但不可否認的是AI領域的應用非常多
如果要開發x86架構GPU也會需要AVX的加速 但AVX占用的面積、硬體資源很高
目前除了大改微架構外 常見的做法就是在專用單元上的取捨
如同Alder Lake的E-core 不支援AVX而有更好的面積 能耗比
或是M1/2晶片針對影音編/解碼塞入大量專用單元模組
https://www.eettaiwan.com/20210121nt61-why-apple-surpass-intel-and-qualcomm/
實際上還是看設計目標與需求做取捨 這也考驗廠商眼光與工程師功力
或許如同晶片性能提升往往是由於架構大改
過個幾年就會需要精簡優化指令集 更明確的劃分市場
加上製程進步 或許在埃米(A)等級下有新的物理現象被應用 未來怎麼樣還很難說
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回到2022年來看
幾年前Apple推出M1之後真的大殺四方 當時我自己也有看不少資料
不過軟體相容性還是問題 其次荷包不允許(X
今年推出M2看起來性能提升就沒那麼巨大 架構大改後就是細修
https://news.xfastest.com/apple/113038/apple-wwdc22-m2-chip-cpu/
https://www.youtube.com/watch?v=Z0tNtMwYrGA
M1比較可惜的在GPU的應用偏少 不知道未來幾年會不會有所增長
其次就是Intel 13代 Raptor Lake發表 雖然是桌上型為主 Intel自己也承認是過渡產品
但性能的提升算相當有感 14代依然是相當讓人期待 不過我對於堆E-core有點看不懂XD
https://www.techbang.com/posts/100868-intel-13th-raptor-lake
目前可以確定的是14代將會更新製程外 也將用上新的封裝技術
將台積電製造的tGPU封裝在一起(未來可能沒有所謂內顯)
https://www.pcdiy.com.tw/detail/23040
https://news.xfastest.com/intel/119876/intel-14-meteor-lake-15-arrow-lake/
https://tinyurl.com/4r64afth
https://www.xfastest.com/thread-265773-1-1.html
而在15代的微架構將迎來更新 有可能又是另一波性能大漲
https://news.xfastest.com/intel/116649/intel-cpu-ipc/
年初AMD推出6000系列處理器 基於Zen3+架構 主要著重在電源管理提升
https://twgreatdaily.com/e4b630c14f854138e2d4421f9549a935.html
https://www.163.com/dy/article/H402JOJK0511CIIP.html
https://www.zhihu.com/question/550661381
https://www.4gamers.com.tw/news/detail/54842/
AMD 7000系列在近期的發布會上可以看到性能有卓越的提升
尤其時脈部分 直接沖破全核5Ghz 這個之前提過其實不簡單 移動端單核高頻又更重要
如之前文章提過的高頻應用越來越多 但對熱傳跳戰也是越來越嚴峻
面積變小熱量不變就有積熱問題(熱阻過高) 筆電端晶片給到多少規格就不確定了
先進製程後就是先進封裝技 術其實5G普及後也會越來越被看重
結構或材料都有賴工程師們努力了Orz
除此之外更進一步強化Advantage平台 而之前提過也會有混合架構會在Zen5加入
https://3cjohnhardware.wordpress.com/2021/11/12/amd-zen5-zen4d/
https://www.163.com/dy/article/H5D4HTGK0511DG68.html
https://www.ithome.com/0/584/768.htm
希望能提供更高的硬體整合度 著重在遊戲體驗上 與Intel EVO平台有些互別苗頭的味道
不過個人觀點看起來AMD只是把過去一些功耗控制技術深化
並沒有像Intel EVO那樣大量的市場調查
不過Advantage平台背後帶給廠商的誘因更多或許是成本考量
CPU+GPU的打包銷售 可能有更好的價格 如同ASUS G14就改成A+A
隨著Intel推出自己的GPU 也有許多I+I的筆電 加上如EVO這樣深化的合作
協助設計散熱模組 解決驅動韌體問題 下一個瑟瑟發抖的我想就是高通跟NVIDIA了XD
或許很快會看到NVIDIA推出自家的CPU 且很有機會是ARM架構
最後NVIDIA的4000系列發表發售 筆電端要到明年Q1大約二月才會看到
目前可以看到性能爆炸性成長
筆電端可以確定4050大概不會超過3060 但價格會高上許多
3060目前是可以買的 加上12代看起來誠意也夠 不一定要等
而4060則會有巨大提升 4070也會超過現在3080ti但有更低溫度
從左岸流出的資料來看 華碩天選系列 價格有機會50K可以拿到4070
高階機器4080/4090會比較早發表 但價格可預期會很高
因為晶片大小的關係 良率低成本就高 不過貴從來不是產品問題 是我的問題QQ
需要提醒的是目前機器大概60K以上的產品會面臨巨大折價
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而目前的趨勢看來 混合架構 模組化 高整合(內顯更強)是趨勢 尤其在移動端
或許未來的CPU會有更多不同特化單元 混出不一樣的可能
基本上可以確定的是13代相較12代已經有巨大效能提升 14代或許會更好
AMD 7000也有大幅提升 功耗管理策略延續6000系列 加上大內顯 也是不錯的買點
CPU部分對大部分人而言其實性能都過剩 對高性能玩家來講永遠可以等到更好的XD
但顯卡部分 3070以上新機都不建議買了 明年會被更便宜溫度更低效能更好的4000取代
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NVIDIA現在的CPU架構是給超級電腦用的 PC端可能還很久 畢竟三大龍頭很久了
macbook現在無論是parallel desktop(跑Win)或Rosetta 2(單跑軟體)都不錯
長續航又沒有一定要遊戲或特定軟體的話目前macbook很難撼動
1/1補充 剛好mac pro(桌機)也沒有如期使用apple scilicon
https://technews.tw/2022/12/29/apple-silicon-chip/
真正的原因只有蘋果知道 但包含大型晶片的良率成本、產能 穩定性
以及更重要的專業軟體的應用 桌機用戶可能仍然以x86軟體為主
所以要看看需求 畢竟ARM跟x86能做的事情還是不太一樣
※ 編輯: leo840908 (1.200.17.65 臺灣), 01/01/2023 17:47:28
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