Para qué sirven los portátiles ARM y por qué Microsoft apuesta por ellos.

Para qué sirven los portátiles ARM y por qué Microsoft apuesta por ellos

Este es el tercer intento de la empresa y tiene todas las posibilidades de éxito.

¿Qué es una computadora portátil ARM?

La mayoría de las computadoras modernas que ejecutan macOS, Windows y Linux funcionan con procesadores x86. El nombre proviene de los nombres de los primeros procesadores Intel de esta arquitectura, que terminaron en 86 (8086, 80186, 80286, 80386, etc.). Se ha creado una gran cantidad de aplicaciones informáticas para x86.

Pero en los smartphones y tablets todo es diferente. Utilizan procesadores de arquitectura ARM desarrollados por ARM Limited. Una computadora portátil con dicho procesador se llama computadora portátil ARM.

Arquitectura ARM y x86 en portátiles
Imagen: Microsoft

Veamos ambas opciones con más detalle para encontrar las diferencias entre ARM y x86.

arquitectura x86

Los primeros procesadores x86 son representantes típicos de la arquitectura CISC (del inglés Complex Instrucciones Set Computer - "una computadora con un conjunto complejo de instrucciones"). Con cada generación, se agregó al procesador soporte para un nuevo conjunto de comandos elementales. Gracias a esto, las aplicaciones se volvieron más compactas; después de todo, la acción que antes se realizaba con una docena de comandos, en el nuevo procesador se realizaba con solo uno. El rendimiento también aumentó: era más rápido ejecutar un comando que diez. Pero el soporte de hardware para un conjunto cada vez mayor de instrucciones hace que el procesador sea más complejo y más grande. Y el consumo de electricidad está creciendo.

Otra característica de x86 no está relacionada con la arquitectura del procesador, sino con circunstancias históricas. Sucede que las computadoras basadas en x86 tienen un diseño modular. El usuario puede montar su propia PC a partir de varios componentes. Ésta fue una de las principales ventajas de las computadoras x86, gracias a la cual conquistaron el mercado. La modularidad es inherente a las PC de escritorio hasta el día de hoy y es muy conveniente.

arquitectura brazo

ARM inicialmente se centró en una arquitectura fundamentalmente diferente: RISC (de la computadora con conjunto de instrucciones reducido en inglés, "computadora con un conjunto reducido de instrucciones"). Esto es inherente al nombre mismo ARM (Advanced RISC Machine - "máquina RISC avanzada"). La idea es simplificar al máximo las instrucciones ejecutadas por el procesador. Los investigadores que estudian los procesadores CISC notaron que la mayoría de las aplicaciones usan solo una parte de los comandos admitidos por el dispositivo. Como resultado, algunos segmentos del procesador están inactivos.

La arquitectura RISC contenía sólo conjuntos de instrucciones simples que podían ser utilizadas plenamente por todas las aplicaciones. Entonces el procesador funcionó de manera más eficiente. Con el mismo rendimiento que los dispositivos CISC, el procesador RISC es más compacto y energéticamente eficiente. Es cierto que el volumen de solicitudes ha aumentado. Pero el progreso en la producción de dispositivos de memoria y almacenamiento ha hecho que esta desventaja de los sistemas RISC sea secundaria.

A los fabricantes de dispositivos móviles les gustaban los procesadores ARM pequeños, potentes y económicos. Los dispositivos compactos no necesitan un diseño modular: todo lo que contienen es demasiado pequeño para que el usuario medio pueda montar algo por sí mismo. Por lo tanto, ARM rápidamente comenzó a adquirir periféricos: chips de memoria, gráficos y sonido, módulos de red inalámbrica, GSM, GPS... El resultado fue un chip SoC (System on Chip), el corazón de cualquier dispositivo moderno.

Puede ensamblarlo de todos modos en forma de diseño modular basado en un procesador x86. Pero el resultado será mucho más engorroso y consumirá varias veces más energía.

¿Cuáles son las ventajas de ARM para portátiles?

En los portátiles, el principio de modularidad se implementa al mínimo. Sólo puedes cambiar la RAM y el almacenamiento. Y no siempre es así: cada vez aparecen más modelos en los que la RAM está soldada a la placa base. Pero el tamaño, el peso y la eficiencia energética a la hora de llenar el dispositivo son muy importantes. Por tanto, un portátil con un SoC basado en un procesador ARM parece una solución mucho más lógica que uno con x86. Con el mismo rendimiento, la computadora portátil sería más liviana, más compacta y tendría una mayor duración de batería. Pero no es tan simple.

¿Cuáles son las desventajas de ARM para portátiles?

La arquitectura ARM parece ideal para portátiles, pero una serie de deficiencias de la plataforma no nos permiten simplemente empezar a producir dichos dispositivos.

Soporte de software

Los portátiles se utilizan cada vez más para trabajar y la compatibilidad con el mundo de los PC “grandes” se está volviendo decisiva. El usuario necesita ejecutar las mismas aplicaciones en la computadora portátil que en otras computadoras. También necesita la capacidad de editar completamente todos los documentos de trabajo tanto en una computadora portátil como en una de escritorio. Aquí es donde surge el primer obstáculo para ARM en portátiles: la mayor parte de los programas sólo funcionan en x86.

Desventajas de las computadoras portátiles ARM: no hay programas adecuados
Imagen: Asus

Existen análogos de aplicaciones populares para ARM, pero a menudo tienen una funcionalidad inferior. Los problemas de compatibilidad de archivos también son comunes. Y muchos programas especializados simplemente no se pueden reemplazar en dispositivos móviles. Por tanto, el portátil ARM pierde inmediatamente una parte considerable de compradores potenciales.

Soporte periférico

Existe una gran cantidad de periféricos de terceros para PC: cámaras web, impresoras, impresoras multifunción, tarjetas de sonido externas, dispositivos de captura de vídeo y diversos dispositivos de almacenamiento. Para su uso completo, muchos de ellos requieren la instalación de un controlador, una aplicación especial que sirve como puente entre la computadora y el sistema operativo. El controlador suele ser escrito por el fabricante del dispositivo y cada sistema operativo necesita el suyo. Y muy a menudo las empresas se limitan únicamente a las últimas versiones de Windows y macOS para x86. Entonces, aunque muchos dispositivos externos se pueden conectar a un dispositivo ARM a través de USB, no funcionarán: no hay ningún controlador.

Actuación

En teoría, un procesador ARM, con menor tamaño y consumo de energía, puede proporcionar el mismo rendimiento que x86. Pero en las tareas cotidianas reales, la misma computadora portátil pensará más lentamente, ya que muchas de sus soluciones están diseñadas para x86 y funcionan a través de un emulador. Esto reduce en gran medida la velocidad para completar todas las tareas.

Además, hasta hace poco no existían procesadores ARM comparables en precio y rendimiento a los chips AMD e Intel producidos en masa. La situación empezó a cambiar con el lanzamiento del Snapdragon X de Qualcomm. La compañía afirma que los nuevos chips son más rápidos que los portátiles insignia x86. Y numerosas pruebas lo confirman. 

Por qué Microsoft todavía está intentando lanzar un sistema para portátiles ARM

La plataforma Windows sobre ARM promovida recientemente por la corporación no es el primer intento del gigante de Redmond de desarrollar un segmento de PC alternativo. Y si todas las aplicaciones x86 pudieran migrarse a ARM de la noche a la mañana, dichos dispositivos tendrían una gran demanda. Pero ya tuve una experiencia triste.

Intento 1: Windows CE

Windows CE: un intento de crear una computadora portátil en ARM
Imagen: Microsoft

A raíz del éxito de Windows 95, la empresa lanzó un sistema muy similar para gadgets, Windows CE, que recibió soporte ARM con la versión 2.0 en 1998. Se suponía que este sistema operativo sería compatible con Windows 95 a nivel de WinAPI. Esto significa que los desarrolladores de software podrían relanzar fácilmente un producto para Windows CE simplemente compilando el código terminado para la nueva plataforma. Al principio esto funcionó, lo que hizo popular a Windows CE. Pero cuanto más avanzaba, peor era la compatibilidad.

La división Windows CE de Microsoft simplemente no pudo mantenerse al día con las nuevas tecnologías que configuran el desarrollo de software de escritorio. Dejaron de aparecer nuevas aplicaciones para Windows CE y el interés de los usuarios por el sistema se desvaneció. Además, Windows CE inicialmente tenía poco soporte para funciones multimedia y carecía de acceso a Internet. Cuando se eliminaron estas deficiencias, ya era demasiado tarde.

Intento 2: Windows RT

Windows RT: un intento de crear una computadora portátil en ARM
Imagen: Dell

Windows RT apareció en 2012 y parecía idéntico en apariencia al nuevo Windows 8. Pero funcionaba con el procesador ARM Tegra 3. El rendimiento era aceptable: las tabletas Surface con Tegra 3 no eran inferiores a los dispositivos con un procesador Intel Atom x86. Pero si pudiera ejecutar cualquier aplicación familiar con Atom, entonces solo los programas de la Tienda Windows funcionarían en Windows RT. La elección en él, incluso ahora, no permite la variedad, pero luego no causó más que decepción.

Al mismo tiempo, una Surface con Tegra 3 cuesta aproximadamente lo mismo que una tableta con Windows 8 en Intel. Los propietarios de Windows RT recibieron Office 2013 preinstalado de forma gratuita, pero esto no fue suficiente para los usuarios. La novedad no disparó. La razón es la misma que provocó el declive de Windows CE: la falta de aplicaciones operativas a las que los propietarios de PC están acostumbrados.

Intento 3: Windows en ARM

Windows en ARM: un intento de crear una computadora portátil en ARM
Imagen: Microsoft

Windows en ARM no es un sistema nuevo. Los primeros dispositivos con él aparecieron en 2018 en el Snapdragon 835. Windows en ARM instalado en ellos era un análogo completo de Windows 10. Todas las aplicaciones para x86 se iniciaron y trabajaron en él. Pero la comparación, incluso con portátiles económicos basados ​​​​en chips Celeron, no favoreció en absoluto a los procesadores ARM.

En términos de rendimiento puro, el Snapdragon 835 es casi el doble de potente que el Celeron. Pero en tareas reales que utilizan aplicaciones populares, Celeron fue entre un 60% y un 400% más rápido, ya que no está cargado con una capa adicional en forma de emulador. Y teniendo en cuenta el procesador no muy rápido, los resultados resultaron desalentadores. Todo iba hasta el punto de que el tercer intento de Microsoft no tendría éxito, pero recientemente la compañía volvió a recordar a todos sobre Windows en ARM.

Por qué Microsoft confía en el éxito esta vez

En primer lugar, ha llegado al mercado el procesador ARM más potente hasta la fecha, Snapdragon X Elite. En términos de rendimiento puro, ya no compite con Celeron, sino con los buques insignia Intel Core.

En modo multihilo, Snapdragon X Elite supera al Intel Core Ultra 7 en un 52% en rendimiento y un 60% en eficiencia energética
En modo multiproceso, Snapdragon X Elite supera a Intel Core Ultra 7 en un 52% en rendimiento y un 60% en eficiencia energética. Gráfico: Qualcomm

En segundo lugar, aparece un retraso significativo en las tareas reales en Windows en ARM solo cuando se ejecutan aplicaciones x86 sobre el emulador. Los programas nativos escritos para Windows en ARM se ejecutan varias veces más rápido. Y esta vez, Microsoft se ha asegurado el apoyo de muchos fabricantes de software.

En tercer lugar, la empresa ha creado un nuevo emulador para aplicaciones x86: Prism. Se afirma que funciona el doble de rápido que el anterior. Teniendo en cuenta el mayor rendimiento del procesador, incluso las aplicaciones x86 de terceros ya no deberían ralentizarse mucho.

¿Quién soportará Windows en ARM?

Tanto los desarrolladores de software como los fabricantes de portátiles anunciaron la compatibilidad con Windows en ARM.

Fabricantes de portátiles

Hasta la fecha, seis fabricantes de renombre han anunciado el lanzamiento de portátiles con el procesador Snapdragon X Elite/Plus para Windows en ARM: Acer, ASUS, Dell, HP, Lenovo y Samsung.

Acer Swift 14 AI, Asus Vivobook S15 OLED y Dell XPS 13: portátiles con ARM
Acer Swift 14 AI, Asus Vivobook S15 OLED y Dell XPS 13 con Snapdragon X Elite

Algunas marcas lanzarán 2-3 modelos con estos procesadores a la vez. La aplicación es seria y pronto podemos esperar que los fabricantes más pequeños se unan a los gigantes del mercado.

Desarrolladores de software

Adobe, Blackmagic Design y ByteDance anunciaron el lanzamiento de aplicaciones nativas para Windows en ARM. Se promete compatibilidad total con Photoshop, Lightroom, Firefly, Express, Illustrator, Premiere Pro, DaVinci Resolve Studio y CapCut, todo ello utilizando las nuevas funciones de IA de Copilot+ PC.

Microsoft no se olvida de los amantes de los juegos. El sitio web WorksOnWoa.com ya enumera más de mil títulos para Windows en ARM.

¿Cuáles son las perspectivas para Windows en ARM?

Hasta ahora parece que Microsoft realmente ha tenido en cuenta la experiencia de errores anteriores y no va a volver a cometer los mismos errores. Las aplicaciones x86 que consumen muchos recursos se ejecutarán en el nuevo emulador. Los programas de Adobe y Microsoft Office cubren las necesidades de muchos usuarios en procesamiento de datos, gráficos y vídeo. Las aplicaciones de diseño y modelado 3D siguen entre las necesidades no cubiertas. No estaría de más que Microsoft llegara a un acuerdo con Autodesk para que AutoCAD y 3Ds Max puedan funcionar completamente en Windows en ARM. Pero incluso en la situación actual, para muchos, la transición de x86 a ARM puede ser sencilla y casi imperceptible.

¿Todo esto conducirá a la proliferación de portátiles ARM? Depende de cuán plenamente se hagan realidad las promesas. Hasta ahora, se acaban de anunciar muchas características de Copilot+ PC y Windows en ARM. ¿Las aplicaciones nativas serán análogas completas de los programas para x86? ¿Es realmente tan bueno el nuevo emulador? ¿Se ejecutarán todas las utilidades para x86 sin problemas en Windows en ARM? Hasta que se respondan estas preguntas, es demasiado pronto para hablar del éxito del nuevo sistema. 

Copiloto+ PC
Imagen: Microsoft

Si Microsoft aún no decepciona con sus promesas, en un futuro próximo ARM puede convertirse en un serio competidor de x86 en el segmento de portátiles. La creciente popularidad de los portátiles ARM conducirá inevitablemente a una reducción de sus precios y a un aumento aún mayor del atractivo de los dispositivos para los compradores. Entonces, en un futuro cercano, ARM puede exprimir x86 de las computadoras portátiles. 

¿Esto amenaza a las PC de escritorio? Aquí ARM no tiene ventajas que puedan inducir a los grandes actores del mercado de software a invertir fondos considerables para cambiar a una nueva arquitectura. Todo el software empresarial se ejecuta en x86 y no se esperan cambios en el futuro próximo. Las perspectivas para ARM para PC de juegos también son muy vagas. Se puede esperar la aparición de monobloques y conjuntos económicos de "oficina" en procesadores ARM, pero nada más. El principal mercado de PC y sus componentes seguirá centrado en x86.