У ARM очень высокий потенциал во всех сферах

В последнее время системы архитектуры ARM практически господствуют среди потребительской электроники, мобильных устройств и отдельных видов сетевого оборудования. И, похоже, этими нишами все не ограничится.

Преимуществ у систем на чипе (System-on-Chip, SoC) с архитектурой ARM перед аналогами других архитектур немало. Прежде всего они обладают открытой спецификацией: консорциум ARM лицензирует ее практически всем желающим. При этом каждый из лицензиатов имеет право вносить разного рода изменения, и многие компании-лицензиаты, среди которых AMD, Apple, Huawei, LG, Samsung и множество других, этим правом активно пользуются.

Возможно, именно по этой причине системы на ARM массовые и дешевые. Их выпускают не просто сотнями миллионов в год, а уже миллиардами. Соответственно и цены на SoC тоже низкие. И всегда есть, из чего выбрать, что также важно.

Архитектура ARM с самого начала была одной из наиболее энергоэффективных на рынке, и сейчас это преимущество является одним из определяющих. Собственно, именно оно и обуславливает успех в сегменте мобильных устройств и потребительской электроники, где важно, чтобы система потребляла как можно меньше энергии и как можно меньше разогревалась в процессе работы.

SoC на ARM обладают и вполне приличной производительностью. При равной тактовой частоте ARM не уступает настольным процессорам от Intel и AMD в целочисленных операциях. В расчетах с плавающей точкой все несколько хуже, но на многих реальных задачах производительность паритетная, даже по сравнению с серверными системами на Intel Xeon.

ARM-системы обладают и намного более высокой степенью интеграции. На одном кристалле в них размещены не только вычислительные ядра, видеоадаптер и часть контроллеров, но и практически вся базовая логика. В итоге намного проще проектировать системные платы и нет необходимости приобретать большое количество дополнительных компонентов.

Наконец, надо отметить, что и в сфере ПО для ARM все в порядке. Помимо мобильных ОС Android и iOS, уже давно существует Linux с огромным количеством приложений. Да и появление Windows для этой архитектуры стоит ждать в самом ближайшем будущем. В Microsoft, похоже, учли уроки провала Windows RT и будут более тщательно отлаживать Windows для ARM. Компания также обещает дать возможность запуска приложений для x86. Прототип устройства уже был представлен на конференции Microsoft Build 2017 (здесь можно увидеть видео с презентации). Кроме того, ожидается не только настольная и мобильная ОС, но и серверная, что многие связывают с желанием самой Microsoft выйти на рынок серверного оборудования. Впрочем, пока Windows поддерживает только весьма ограниченную номенклатуру SoC.

В итоге SoC ARM начал активно проникать в разные сегменты за пределами изначально занятой ниши. Сначала это были NAS начального уровня, которые появились еще в середине нулевых. В данной нише, однако, SoC на ARM были существенно потеснены системами на только что появившемся процессоре Intel Atom. С того времени борьба между ними идет без явного победителя.

В начале десятых годов нынешнего столетия начали появляться серверы на базе ARM. У них оказалась масса преимуществ перед x86/AMD64. Они допускают более плотное размещение в стойках – в том объеме, которое занимает x86-сервер 2U, можно разместить целую блейд-платформу из 20 серверов на ARM. И такая платформа будет куда более производительной для целого ряда задач: web-хостинга, высокопроизводительных вычислений, обработки больших данных. Тем более что серверные SoC на ARM уже к 2013 г. обзавелись аппаратной поддержкой виртуализации и 64-битных вычислений. При этом платформа на базе ARM расходует для своей работы меньше электроэнергии и почти не требует внешнего охлаждения. И такие серверы нашли своего потребителя – в том числе и в России, на волне импортозамещения.

Что касается ПК и ноутбуков, то тут пока нет большой активности, но устройства тем не менее появляются. Пока среди них преобладают интеллектуальные телеприставки, обеспечивающие просмотр медиафайлов и серфинг в Интернете. Как правило, это устройства на платформе Android, с аппаратной точки зрения мало чем отличающиеся от планшетов, если не считать другого форм-фактора и наличия полноразмерных портов ввода-вывода. Другая ниша – так называемые хромбуки. Впрочем, таких моделей не так много, особенно после того как появились процессоры на x86, не требующие активного охлаждения. Были попытки выпускать ноутбуки на ARM с другими ОС, в частности, Linux и Android (в том числе доработанные под системы с несенсорным экраном RemixOS и PhenixOS), но пока они продавались не слишком хорошо.

Однако и здесь все может измениться. Как было сказано выше, у Microsoft почти готова Windows для ARM; проявляет определенную активность и Apple. Уже просачивались данные о том, что в компании идут работы над созданием настольных и портативных систем на ARM, причем рассчитанные не на iOS, а на macOS.

Так что впереди нас ждет много интересного.