[分享] x86 vs ARM? & 2022資訊回顧

看板nb-shopping作者leo840908 (nbcaffeine)時間1年前 (2022/12/31 11:44)推噓5(5推 0噓 5→)

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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 ------------------------我是分隔線----------------------------------------- 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/ ------------------------我是分隔線----------------------------------------- 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 ------------------------我是分隔線----------------------------------------- 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) http://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 ------------------------我是分隔線----------------------------------------- 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 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.200.31.251 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/nb-shopping/M.1672458241.A.D0A.html

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Pegasus99

12/31 12:14, 1年前 , 1^F

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其實我也覺得蒐集資料的過程滿好玩的

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billkingFH

12/31 12:33, 1年前 , 2^F

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billkingFH

12/31 12:33, 1年前 , 3^F

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billkingFH

12/31 12:33, 1年前 , 4^F

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billkingFH

12/31 12:34, 1年前 , 5^F

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Macbook或大電池的windows吧主要是ARM on windows還很糟糕等的意義不大 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

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Tommnny

12/31 12:45, 1年前 , 6^F

12/31 12:45, 6^F

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EtouShizuku

12/31 13:26, 1年前 , 7^F

12/31 13:26, 7^F

謝謝大家新年快樂

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ozne

12/31 15:41, 1年前 , 8^F