{"id":67680,"date":"2023-12-28T05:42:22","date_gmt":"2023-12-28T05:42:22","guid":{"rendered":"https:\/\/blogmed.antonini.com.br\/?p=67680"},"modified":"2023-12-28T05:42:22","modified_gmt":"2023-12-28T05:42:22","slug":"quatro-vantagens-da-arquitetura-arm-em-relacao-a-x86","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/antonini.ddns.net\/?p=67680","title":{"rendered":"Quatro vantagens da arquitetura ARM em rela\u00e7\u00e3o \u00e0 x86"},"content":{"rendered":"

Fabricantes de processadores e analistas v\u00eam sugerindo que a ind\u00fastria de CPU est\u00e1 ensaiando uma mudan\u00e7a do padr\u00e3o de x86 para o ARM. Como essas arquiteturas se diferenciam na complexidade dos conjuntos de instru\u00e7\u00f5es (ISA) que cada uma consegue processar, \u00e9 importante esclarecer porque essa migra\u00e7\u00e3o pode fazer sentido a longo prazo.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Com microcontroladores dedicados para acessar componentes, a programa\u00e7\u00e3o de hardware em x86 fica em sua maioria para as fabricantes de placas-m\u00e3e, liberando desenvolvedores de alto n\u00edvel para criar softwares mais facilmente. J\u00e1 a ARM traz ISA mais pr\u00f3ximas da linguagem de m\u00e1quina, mais dif\u00edcil de programar e com os microcontroladores embarcados na pr\u00f3pria CPU.<\/p>\n

As quatro vantagens da arquitetura ARM sobre a x86<\/p>\n

As duas arquiteturas t\u00eam vantagens espec\u00edficas, n\u00e3o sendo poss\u00edvel afirmar que uma \u00e9 melhor que a outra de forma absoluta. O que podemos fazer \u00e9 apontar quais os argumentos utilizados para justificar uma suposta migra\u00e7\u00e3o para ARM.<\/p>\n

1. Baixo consumo de energia<\/strong><\/p>\n

Por contar com menos microcontroladores, CPUs ARM realizam o processamento de dados em registros, sem precisar solicitar acesso direto aos endere\u00e7os de mem\u00f3ria e armazenamento. Essa tarefa exige bem menos instru\u00e7\u00f5es para ser realizada, pois n\u00e3o depende de componentes intermedi\u00e1rios.<\/p>\n

Com maior efici\u00eancia em alguns processos, e processamento e acesso a dados com menos instru\u00e7\u00f5es, o consumo de energia \u00e9 bastante reduzido. O ponto negativo \u00e9 que isso exige que os sistemas de armazenamento e mem\u00f3ria sejam embarcados no mesmo circuito do processador, em SoCs, reduzindo o potencial de upgrade desses componentes.<\/p>\n

\"Processadores<\/a>

Processadores Nvidia Grace baseados em ARM t\u00eam consumo energ\u00e9tico muito inferior a chips x86 equivalentes em servidores. (Imagem: Nvidia\/Reprodu\u00e7\u00e3o)<\/p><\/div>\n

2. \u00canfase diferente<\/strong><\/p>\n

Os conjuntos reduzidos de instru\u00e7\u00f5es tamb\u00e9m favorecem para que os chips ARM sejam especializados em tarefas mais espec\u00edficas. Devido ao seu baixo custo de opera\u00e7\u00e3o, eles acabam sendo excelentes op\u00e7\u00f5es para sistemas que exigem muitas opera\u00e7\u00f5es recorrentes executadas por longos per\u00edodos, como treinamento de infer\u00eancias em servidores de IA.<\/p>\n

Isso n\u00e3o significa que eles n\u00e3o consigam realizar tarefas mais complexas, tanto que a Apple adotou o padr\u00e3o em seus MacBooks com chip M1 e M2. Contudo, quase sempre \u00e9 necess\u00e1rio algum tipo de emula\u00e7\u00e3o de hardware x86, virtualiza\u00e7\u00e3o ou outras solu\u00e7\u00f5es via software mais complexos.<\/p>\n

\"A<\/a>

A efici\u00eancia energ\u00e9tica \u00e9 particularmente importante em tarefas recorrentes por longos per\u00edodos.<\/p><\/div>\n

Ainda assim, o ganho potencial de efici\u00eancia em tarefas mais b\u00e1sicas reduz o consumo de recursos, que podem ser tranquilamente direcionados para compensar o hardware mais especializado.<\/p>\n

3. Melhor aproveitamento de bateria<\/strong><\/p>\n

Os processadores x86 trabalham com instru\u00e7\u00f5es mais complexas, exigindo mais etapas, ou ciclos computacionais, para executar uma tarefa. Como os chips ARM trabalham com instru\u00e7\u00f5es reduzidas em todas as execu\u00e7\u00f5es, e n\u00e3o apenas no acesso aos dados, ele tamb\u00e9m utiliza menos ciclos para executar as mesmas tarefas que processadores x86.<\/p>\n

Esse fator tamb\u00e9m \u00e9 importante para aumentar a dura\u00e7\u00e3o de bateria, sendo talvez uma das maiores vantagens da arquitetura ARM em sistemas m\u00f3veis. Com o mercado de notebooks crescendo cada vez mais, a autonomia de bateria passa a ser um item bastante importante na escolha de qual PC comprar, pensando principalmente na produtividade.<\/p>\n

\"Trabalhar<\/a>

Trabalhar com menos instru\u00e7\u00f5es exige apenas um ciclo computacional para cada execu\u00e7\u00e3o.<\/p><\/div>\n

4. Menos gera\u00e7\u00e3o de calor<\/strong><\/p>\n

Por fim, a diferen\u00e7a que \u00e9, possivelmente, a maior vantagem da arquitetura ARM \u00e9 uma consequ\u00eancia direta de todas as anteriores. Utilizar mais etapas para realizar opera\u00e7\u00f5es de forma menos eficiente exige mais tempo de opera\u00e7\u00e3o para executar cada fun\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Em paralelo, uma arquitetura mais complexa implica em mais pontos de resist\u00eancia para correntes el\u00e9tricas, e quanto maior a resist\u00eancia, maior a perda de energia em forma de calor. Como os processadores ARM otimizam todos esses quesitos, eles fatalmente aquecem muito menos.<\/p>\n

ARM \u00e9 o futuro da computa\u00e7\u00e3o?<\/strong><\/p>\n