Resumen
- El enfoque informático energéticamente eficiente de Arm ha proporcionado a sus socios una ventaja en consumo de energía y rendimiento.
- Intel pretende desafiar la afirmación de eficiencia de Arm con Lunar Lake, pero mejorar x86 requerirá un trabajo importante.
- Si bien Intel cree que x86 puede igualar la eficiencia de Arm, las limitaciones del hardware pueden obstaculizar ganancias inmediatas.
A menudo se alaba a Arm por su eficiencia; después de todo, hay una razón por la que se ha convertido en la arquitectura más extendida que permite que los dispositivos portátiles funcionen durante más tiempo. Ha estado presente en nuestros teléfonos inteligentes durante más de una década (sin un breve período x86 en el que participaron muy pocos teléfonos), ylas computadoras portátilesestán comenzando a hacer la transición gracias a la mayor duración de la batería que pueden obtener esas máquinas.
Dicho esto, Intel afirma conLunar Lakeque puede "acabar con el mito" de que Arm es más eficiente que x86. Sin embargo, ¿Armesmás eficiente que x86? ¿Existe un mito? ¿O es todo pura mercadotecnia? Cuando le pregunté a Arm cuál era su postura sobre la eficiencia de la arquitectura, me dieron el siguiente comentario.
Arm siempre se ha concentrado en la computación energéticamente eficiente desde sus inicios, y esto ha permitido a los socios de Arm obtener soluciones que consumen menos energía que su competencia y al mismo tiempo ofrecen el rendimiento que se requiere. Este enfoque ha sido clave para el uso de Arm en teléfonos móviles e IoT, y por qué Arm es tan omnipresente. El enfoque de Arm de proporcionar núcleos de alto rendimiento y eficiencia energética ha permitido a los socios desarrollar soluciones que son más eficientes energéticamente que las soluciones que esos socios han podido desarrollar con otras arquitecturas: NVIDIA es un gran ejemplo; lo que están haciendo con Grace Blackwell es uno de los mejores ejemplos de cómo un socio ha podido aprovechar la flexibilidad de Arm, innovar y personalizar sobre la base de la tecnología Arm para reducir su consumo de energía en 25 veces, al mismo tiempo que aumenta el rendimiento en 30 veces por GPU, en comparación con las GPU NVIDIA H100 que utilizan arquitecturas competitivas para LLM.
Intel no respondió a una solicitud de comentarios.
Intel promete que Lunar Lake “destruirá el mito” de que Arm es más eficiente que x86
Lunar Lake es sinónimo de inteligencia artificial y eficiencia
x86 tiene ventajas sobre Arm, pero la eficiencia no es una de ellas
Si x86 también puede ser energéticamente eficiente, entonces Intel obtendrá lo mejor de ambos mundos
En primer lugar, x86 es una arquitectura extremadamente potente. Los procesadores x86 se basan en la arquitectura de computación por conjuntos de instrucciones complejas (CISC), que incluye un conjunto más grande de instrucciones más complejas, que a su vez consumen más energía. Algunas instrucciones x86 pueden incluso requerir varios ciclos para ejecutarse, lo que a su vez puede aumentar la energía pero reducir la eficiencia.
Con sus instrucciones más complejas, x86 también puede tener una secuencia de comandos más compleja. Por ejemplo, x86 utiliza un conjunto de instrucciones de longitud variable de 1 a 15 bytes, mientras que Arm en sí tiene una longitud fija (aunque las instrucciones Thumb pueden ser variables). La predicción de saltos también es significativamente más importante en un procesador x86 gracias a la complejidad de las instrucciones que se ejecutan, ya que esas instrucciones a menudo se convierten en microoperaciones más simples similares a RISC. Estos son predictores significativamente avanzados, ya que el costo de una predicción errónea y un bloqueo posterior puede ser significativamente más costoso que el costo de un bloqueo en la arquitectura Arm.
Además, Arm tiene menos transistores por instrucción, lo que en parte contribuye a que los requisitos de potencia sean menores. Estas son solo algunas de las formas en las que Arm logra ser eficiente, pero hay muchas diferencias menores entre las dos arquitecturas que le dan una ventaja. Sin embargo, menos transistores por instrucción también significan una complejidad reducida, que es donde x86 puede destacarse como una arquitectura poderosa capaz de satisfacer una enorme demanda computacional.
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La eficiencia de Arm es una ventaja arquitectónica
Intel tiene mucho trabajo por delante para poner x86 a la par
Para que x86 sea tan eficiente como Arm, Intel tendría que hacer mucho trabajo. Para empezar, el conjunto de instrucciones en sí mismo es costoso en términos de consumo de energía, ya que el ciclo de búsqueda, decodificación y ejecución es más complejo en x86 que en Arm. Combinar instrucciones simples en una única microoperación también puede ayudar, especialmente cuando se trata de reducir los costos generales.
En cambio, la arquitectura RISC de Arm es una enorme ventaja, sobre todo porque cada instrucción de Arm está diseñada para que sea más rápida y fácil de ejecutar. También tienen instrucciones de longitud fija que simplifican la decodificación, y el uso de instrucciones Thumb de menos bits puede reducir el tamaño del código y el espacio de memoria. Las instrucciones Thumb son más pequeñas, lo que significa que se requieren menos recuperaciones de memoria para la ejecución y pueden caber más instrucciones en la memoria caché del procesador.
Además, los chips Arm suelen ser parte de un sistema en chip más amplio, en lugar de una CPU separada que interactúa con el resto de la computadora a través de una placa base. Esas conexiones directas que una CPU Arm puede tener con el controlador de memoria, la GPU y otros aspectos importantes del hardware de la computadora también pueden contribuir a mejorar la eficiencia. Así es exactamente como funciona la memoria unificada de Apple y contribuye a la excelente duración de la batería de la compañía.
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Intel puede hacer que x86 sea más eficiente, pero la compañía no dice cómo
En este momento lo único que tenemos es fe.
Intel confía en que x86 puede ser tan eficiente como Arm, pero el problema es que existen varias limitaciones de hardware que dificultan esa tarea. Sin duda, hay mejoras que se pueden realizar en la arquitectura x86, pero me sorprendería que Lunar Lake tuviera mejoras de eficiencia que realmente rivalizaran con lo mejor que Arm puede hacer. No quiero descartar a Intel por completo y decir que no pueden hacerlo, pero traté de obtener información sobre cómo planea Intel "acabar con el mito", y no recibí ninguna información de Intel en el momento de la publicación sobre cómo exactamente planeaban hacerlo.
Tengo la esperanza de que Intel pueda lograrlo. No porque sea un fan de Intel, sino porque la competencia es genial para todos. Intel fue una fuerza dominante en el panorama de las CPU durante años, pero luego AMD se puso al día y ahora también están empezando a entrar en el redil nuevos jugadores. Intel está realmente a la defensiva por primera vez en mucho, mucho tiempo, y no solo sería una recuperación fantástica lanzar un procesador x86 que pueda competir de tú a tú con Arm; sería un ave fénix que resurgiera de las cenizas.
Todavía falta un tiempo para que Lunar Lake llegue a los dispositivos, por lo que no podremos emitir juicios hasta finales de año o más allá. Intel dice que los envíos comenzarán en el tercer y cuarto trimestre de 2024, pero esperamos que sea como Meteor Lake, donde el acceso real al consumidor llegará en 2025. Si bien Intel también ha sido entusiasta sobre su eficiencia en comparación con Arm, el lanzamiento no nos dijo mucho sobre lo que realmente llegará a los consumidores.
¿Cuáles son los SKU? ¿Los ocho núcleos de Lunar Lake se refieren al SKU de gama alta o a todos los SKU? ¿El rendimiento de la NPU, anunciado como dehasta48 TOPS, llegará a todos los SKU? Hay muchas preguntas con muy pocas respuestas, y el mayor interrogante en la cima es la eficiencia. Tendremos que esperar y ver, y aunque estoy emocionado de ver a Intel nuevamente en la cima, no hay duda de que la compañía ha estado presionando para lograr algunos logros inconcebibles. Si bien la compañía está en camino de cumplir sus ridículos objetivos de "cinco nodos en cuatro años", es solo otro ejemplo de que Intel de repente está tratando de ponerse al día en comparación con el resto de la industria.
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