Para que servem os laptops ARM e por que a Microsoft está apostando neles.

Para que servem os laptops ARM e por que a Microsoft está apostando neles

Esta é a terceira tentativa da empresa e tem todas as chances de sucesso.

O que é um laptop ARM

A maioria dos computadores modernos que executam macOS, Windows e Linux rodam em processadores x86. O nome vem dos nomes dos primeiros processadores Intel desta arquitetura, que terminaram em 86 (8086, 80186, 80286, 80386, etc.). Um grande número de aplicativos de computador foi criado para x86.

Mas em smartphones e tablets tudo é diferente. Eles usam processadores de arquitetura ARM desenvolvidos pela ARM Limited. Um laptop com esse processador é chamado de laptop ARM.

Arquitetura ARM e x86 em laptops
Imagem: Microsoft

Vejamos ambas as opções com mais detalhes para encontrar as diferenças entre ARM e x86.

arquitetura x86

Os primeiros processadores x86 são representantes típicos da arquitetura CISC (do inglês Complex Instruction Set Computer - “um computador com um conjunto complexo de instruções”). A cada geração, o suporte para um novo conjunto de comandos elementares foi adicionado ao processador. Graças a isso, os aplicativos ficaram mais compactos – afinal, a ação que antes era executada por uma dezena de comandos foi executada no novo processador por apenas um. O desempenho também aumentou: era mais rápido executar um comando do que dez. Mas o suporte de hardware para um conjunto cada vez maior de instruções torna o processador mais complexo e maior. E o consumo de eletricidade está crescendo.

Outra característica do x86 não está relacionada à arquitetura do processador, mas sim às circunstâncias históricas. Acontece que os computadores baseados em x86 têm um design modular. O usuário pode montar seu próprio PC a partir de diversos componentes. Esta foi uma das principais vantagens dos computadores x86, graças à qual conquistaram o mercado. A modularidade é inerente aos desktops até hoje e é muito conveniente.

Arquitetura ARM

A ARM inicialmente se concentrou em uma arquitetura fundamentalmente diferente - RISC (do inglês Reduced Instruction Set Computer - “computador com um conjunto reduzido de instruções”). Isso é inerente ao próprio nome ARM (Advanced RISC Machine - “máquina RISC avançada”). A ideia é simplificar ao máximo as instruções executadas pelo processador. Os pesquisadores que estudam os processadores CISC notaram que a maioria dos aplicativos usa apenas uma parte dos comandos suportados pelo dispositivo. Como resultado, alguns segmentos do processador ficam ociosos.

A arquitetura RISC continha apenas conjuntos de instruções simples que podiam ser totalmente utilizados por todas as aplicações. Então o processador funcionou com mais eficiência. Com o mesmo desempenho dos dispositivos CISC, o processador RISC é mais compacto e eficiente em termos energéticos. É verdade que o volume de inscrições aumentou. Mas o progresso na produção de memória e dispositivos de armazenamento tornou secundária essa desvantagem dos sistemas RISC.

Os fabricantes de dispositivos móveis gostavam de processadores ARM pequenos, poderosos e econômicos. Dispositivos compactos não precisam de um design modular - tudo neles é pequeno demais para que o usuário médio monte algo sozinho. Portanto, a ARM rapidamente começou a adquirir periféricos - chips de memória, gráficos e som, módulos de rede sem fio, GSM, GPS... O resultado foi um chip SoC (System on Chip) - o coração de qualquer gadget moderno.

Você pode montar tudo igual na forma de um design modular baseado em um processador x86. Mas o resultado será muito mais complicado e consumirá várias vezes mais energia.

Quais são as vantagens do ARM para laptops?

Nos laptops, o princípio da modularidade é implementado ao mínimo. Você só pode alterar a RAM e o armazenamento. E nem sempre é esse o caso - cada vez mais modelos estão sendo lançados nos quais a RAM é soldada à placa-mãe. Mas tamanho, peso e eficiência energética para encher o aparelho são muito importantes. Portanto, um laptop com SoC baseado em processador ARM parece uma solução muito mais lógica do que um com x86. Com o mesmo desempenho, o laptop seria mais leve, mais compacto e teria maior autonomia de bateria. Mas não é tão simples.

Quais são as desvantagens do ARM para laptops?

A arquitetura ARM parece ideal para laptops, mas uma série de deficiências de plataforma não nos permitem simplesmente começar a produzir tais dispositivos.

Suporte de software

Os laptops são mais usados ​​para trabalho e a compatibilidade com o mundo dos “grandes” PCs está se tornando decisiva. O usuário precisa executar os mesmos aplicativos no laptop e em outros computadores. Você também precisa editar completamente todos os documentos de trabalho em um laptop e em um PC de mesa. É aqui que surge o primeiro obstáculo para ARM em laptops: a maior parte dos programas só funciona em x86.

Desvantagens dos laptops ARM: nenhum programa adequado
Imagem: Asus

Existem análogos de aplicativos populares para ARM, mas geralmente são inferiores em funcionalidade. Problemas de compatibilidade de arquivos também são comuns. E muitos programas especializados simplesmente não podem ser substituídos em dispositivos móveis. Assim, o laptop ARM perde imediatamente uma parte considerável dos potenciais compradores.

Suporte periférico

Há um grande número de periféricos de terceiros para PCs: webcams, impressoras, MFPs, placas de som externas, dispositivos de captura de vídeo e vários dispositivos de armazenamento. Para uso completo, muitos deles exigem a instalação de um driver – um aplicativo especial que serve como ponte entre o computador e o sistema operacional. O driver geralmente é escrito pelo fabricante do dispositivo e cada sistema operacional precisa do seu próprio. E muitas vezes as empresas se limitam apenas às versões mais recentes do Windows e macOS para x86. Portanto, embora muitos dispositivos externos possam ser conectados a um gadget ARM via USB, eles não funcionarão - não há driver.

Desempenho

Em teoria, um processador ARM, com tamanho e consumo de energia menores, pode fornecer o mesmo desempenho que o x86. Mas nas tarefas reais do dia a dia, o mesmo laptop pensará mais devagar, já que muitas soluções nele são personalizadas para x86 e funcionam por meio de um emulador. Isso reduz bastante a velocidade de conclusão de todas as tarefas.

Além disso, até recentemente não havia processadores ARM comparáveis ​​em preço e desempenho aos chips AMD e Intel produzidos em massa. A situação começou a mudar com o lançamento do Snapdragon X da Qualcomm. A empresa afirma que os novos chips são mais rápidos do que os principais laptops x86. E numerosos testes confirmam isso. 

Por que a Microsoft ainda está tentando lançar um sistema para laptops ARM

A plataforma Windows on ARM promovida recentemente pela corporação não é a primeira tentativa da gigante de Redmond de desenvolver um segmento alternativo de PCs. E se todos os aplicativos x86 pudessem ser portados para ARM durante a noite, esses dispositivos seriam muito procurados. Mas já tive uma experiência triste.

Tentativa 1: Windows CE

Windows CE - uma tentativa de criar um laptop em ARM
Imagem: Microsoft

Na esteira do sucesso do Windows 95, a empresa lançou um sistema muito semelhante para gadgets, o Windows CE, que recebeu suporte ARM na versão 2.0 em 1998. Foi assumido que este sistema operacional seria compatível com o Windows 95 no nível WinAPI. Isso significa que os desenvolvedores de software poderiam facilmente relançar um produto para Windows CE simplesmente compilando o código finalizado para a nova plataforma. No início, isso realmente funcionou, o que tornou o Windows CE popular. Mas quanto mais avançava, pior se tornava a compatibilidade.

A divisão Windows CE da Microsoft simplesmente não conseguia acompanhar as novas tecnologias que moldavam o desenvolvimento de software para desktop. Novos aplicativos para Windows CE pararam de aparecer e o interesse dos usuários no sistema diminuiu. Além disso, o Windows CE inicialmente tinha suporte insuficiente para funções multimídia e não tinha acesso à Internet. Quando estas deficiências foram eliminadas, já era tarde demais.

Tentativa 2: Windows RT

Windows RT - uma tentativa de criar um laptop em ARM
Imagem: Dell

O Windows RT apareceu em 2012 e parecia idêntico ao novo Windows 8. Mas rodava no processador ARM Tegra 3. O desempenho era aceitável - os tablets Surface com Tegra 3 não eram inferiores aos dispositivos com processador Intel Atom x86. Mas se você pudesse executar qualquer aplicativo familiar com o Atom, apenas os programas da Windows Store funcionariam no Windows RT. A escolha até agora não permite variedade, mas não causou nada além de decepção.

Ao mesmo tempo, um Surface com Tegra 3 custa quase o mesmo que um tablet com Windows 8 na Intel. Os proprietários do Windows RT receberam o Office 2013 pré-instalado gratuitamente, mas isso não foi suficiente para os usuários. A novidade não disparou. O motivo é o mesmo que levou ao declínio do Windows CE - a falta de aplicativos funcionais aos quais os proprietários de PC estão acostumados.

Tentativa 3: Windows em ARM

Windows em ARM - uma tentativa de criar um laptop em ARM
Imagem: Microsoft

O Windows no ARM não é um sistema novo. Os primeiros gadgets com ele apareceram em 2018 no Snapdragon 835. O Windows no ARM instalado neles era um análogo completo do Windows 10. Todos os aplicativos para x86 foram lançados e funcionaram nele. Mas a comparação, mesmo com laptops econômicos baseados em chips Celeron, não foi de forma alguma a favor dos processadores ARM.

Em termos de desempenho puro, o Snapdragon 835 é quase duas vezes mais poderoso que o Celeron. Mas em tarefas reais usando aplicativos populares, o Celeron foi 60–400% mais rápido, pois não é carregado com uma camada adicional na forma de emulador. E tendo em conta o processador não muito rápido, os resultados revelaram-se desanimadores. Tudo estava indo a tal ponto que a terceira tentativa da Microsoft não teria sucesso, mas recentemente a empresa lembrou novamente a todos sobre o Windows em ARM.

Por que a Microsoft está confiante no sucesso desta vez

Em primeiro lugar, o processador ARM mais poderoso até hoje, o Snapdragon X Elite, entrou no mercado. Em termos de desempenho puro, ele não compete mais com o Celeron, mas com os carros-chefe do Intel Core.

No modo multithread, Snapdragon X Elite supera o Intel Core Ultra 7 em 52% em desempenho e 60% em eficiência energética
No modo multithread, o Snapdragon X Elite supera o Intel Core Ultra 7 em 52% em desempenho e 60% em eficiência energética. Gráfico: Qualcomm

Em segundo lugar, um atraso significativo nas tarefas reais aparece no Windows no ARM apenas ao executar aplicativos x86 no emulador. Programas nativos escritos para Windows em ARM são executados várias vezes mais rápido. E desta vez, a Microsoft garantiu o apoio de muitos fabricantes de software.

Em terceiro lugar, a empresa criou um novo emulador para aplicativos x86 - Prism. Alega-se que funciona duas vezes mais rápido que o anterior. Levando em consideração o aumento do desempenho do processador, mesmo os aplicativos x86 de terceiros não devem mais ficar muito lentos.

Quem dará suporte ao Windows no ARM

O suporte para Windows em ARM foi anunciado por desenvolvedores de software e fabricantes de laptops.

Fabricantes de notebooks

Até o momento, seis fabricantes conhecidos anunciaram o lançamento de laptops com processador Snapdragon X Elite/Plus para Windows em ARM: Acer, ASUS, Dell, HP, Lenovo e Samsung.

Acer Swift 14 AI, Asus Vivobook S15 OLED e Dell XPS 13 — notebooks com ARM
Acer Swift 14 AI, Asus Vivobook S15 OLED e Dell XPS 13 com Snapdragon X Elite

Algumas marcas lançarão 2 a 3 modelos com esses processadores de uma vez. A aplicação é séria e em breve podemos esperar que fabricantes menores se juntem aos gigantes do mercado.

Desenvolvedores de software

Adobe, Blackmagic Design e ByteDance anunciaram o lançamento de aplicativos nativos para Windows em ARM. É prometido suporte completo para Photoshop, Lightroom, Firefly, Express, Illustrator, Premiere Pro, DaVinci Resolve Studio, CapCut - todos usando as novas funções de IA do Copilot + PC.

A Microsoft não se esquece dos amantes de jogos. O site WorksOnWoa.com já lista mais de mil títulos para Windows em ARM.

Quais são as perspectivas do Windows no ARM

Até agora parece que a Microsoft realmente levou em conta a experiência de erros anteriores e não cometerá os mesmos erros novamente. Aplicativos x86 com uso intensivo de recursos serão executados no novo emulador. Os programas Adobe e Microsoft Office atendem às necessidades de muitos usuários em processamento de dados, gráficos e vídeo. As aplicações para design e modelagem 3D continuam entre as necessidades não atendidas. Não faria mal à Microsoft chegar a um acordo com a Autodesk para que o AutoCAD e o 3Ds Max possam funcionar totalmente no Windows no ARM. Mas mesmo na situação atual, para muitos, a transição do x86 para o ARM pode ser indolor e quase imperceptível.

Tudo isso levará à disseminação dos laptops ARM? Depende de quão plenamente as promessas se tornam realidade. Até agora, muitos recursos do Copilot+ PC e Windows em ARM acabam de ser anunciados. Os aplicativos nativos serão análogos completos dos programas para x86? O novo emulador é realmente tão bom? Todos os utilitários para x86 funcionarão sem problemas no Windows no ARM? Até que estas questões sejam respondidas, é muito cedo para falar sobre o sucesso do novo sistema. 

Copiloto+ PC
Imagem: Microsoft

Se a Microsoft ainda não decepcionar com suas promessas, em um futuro próximo o ARM poderá se tornar um sério concorrente do x86 no segmento de laptops. A crescente popularidade dos laptops ARM levará inevitavelmente a uma redução em seus preços e a um aumento ainda maior na atratividade dos gadgets para os compradores. Portanto, em um futuro próximo, o ARM poderá extrair o x86 dos laptops. 

Isso ameaça os PCs desktop? Aqui o ARM não possui vantagens que possam induzir grandes players do mercado de software a investir recursos consideráveis ​​​​para mudar para uma nova arquitetura. Todos os softwares corporativos são executados em x86 e nenhuma mudança é esperada no futuro próximo. As perspectivas do ARM para PCs para jogos também são muito vagas. Você pode esperar o aparecimento de monoblocos e montagens de “escritório” baratas em processadores ARM, mas nada mais. O principal mercado de PCs e seus componentes continuará focado no x86.