Ayer, surgieron informes que afirman que Apple anunciará su primera CPU ARM de cosecha propia destinada a computadoras de escritorio y portátiles en WWDC en solo unas pocas semanas. A corto plazo, el anuncio no cambiará mucho, especialmente porque no se espera que Apple lance hardware real basado en ARM en el evento. A largo plazo, el impacto en el mercado de CPU x86 podría ser profundo, o podría probar la verdad de lo que AMD e Intel han estado diciendo durante años.

Nota: En esta historia, el “mercado de computadoras de escritorio” debe traducirse para incluir computadoras de escritorio, computadoras portátiles, 2 en 1 y cualquier otro dispositivo tradicional que normalmente ejecute Windows, Linux o macOS.

Hace ocho o diez años, los expertos pronosticaban una colisión gigante de mercados cuando Microsoft entró en tabletas con Windows e Intel lanzó un negocio de chips móviles. Ambos esfuerzos fracasaron, y aunque Microsoft tiene una división de productos de Windows en ARM hoy, el hardware subyacente gana excelentes calificaciones por la duración de la batería y puntajes más débiles en cualquier otro lugar. No hay evidencia de que estos dispositivos estén iluminando las listas de ventas. Intel, por supuesto, finalmente abandonó el mercado de teléfonos inteligentes y tabletas.

En lugar de colisionar, los mercados de computadoras de escritorio y dispositivos móviles han seguido su propio camino, con computadoras de escritorio que permanecen vinculadas al mercado x86 y al duopolio Intel / AMD, mientras que ARM se hizo cargo del mercado de dispositivos móviles. Las comparaciones de manzanas con manzanas entre x86 y ARM son difíciles de diseñar, debido a las profundas diferencias en los tipos de dispositivos y segmentos de mercado.

El lanzamiento de su propio SoC móvil / de escritorio hará que Apple sea la única compañía de hardware de consumo en la Tierra que controla tanto su hardware como su pila de software (a menos que ejecute Intel Linux, de todos modos). Por el momento, Apple también construye el núcleo de CPU ARM móvil de mayor rendimiento que puede comprar. Sus núcleos de CPU han mejorado notablemente en las últimas generaciones de productos, mientras que Intel ha luchado para pasar de 14nm. Las CPU Ice Lake de 10 nm se han enviado durante casi un año, pero evidentemente cualquier hoja de ruta que Apple haya visto no fue lo suficientemente buena como para persuadir a la compañía de que no lanzara sus propios esfuerzos de productos.

Nodos de proceso o arquitectura del procesador?

La cuestión de si la arquitectura de CPU X es mejor que x86 ha sido popular durante décadas, donde se entiende que X significa SPARC / MIPS / Itanium / PA RISC / POWER / ARM y cualquier otra arquitectura bajo el sol. Independientemente de las conclusiones a las que lleguen los académicos, x86 ciertamente ha sido dueño del mercado, venciendo a cada arquitectura competitiva de la industria de las PC. Sin embargo, un SoC ARM basado en Apple es una amenaza para x86 de una manera que Windows en ARM no lo es.

De una comparación de 2014 de la Universidad de Wisconsin sobre el consumo de energía de CPU ISA.

El inevitable impacto en el rendimiento de la emulación asegura que ninguna PC con Windows ARM igualará las capacidades de un sistema x86, no hasta que las aplicaciones estén disponibles de forma nativa para ambos chips, con niveles iguales de soporte de GPU y optimización de bajo nivel. Las CPU Cortex de ARM, si bien tienen un rendimiento excelente, no son tan potentes en el código de un solo subproceso como los chips de Apple, y dado que también estamos hablando de pasar de los sobres de alimentación de teléfonos móviles a los sobres de alimentación de computadoras portátiles y de escritorio, Apple tiene muy buenas razones para desea el nivel más alto de rendimiento de subproceso único que puede obtener.

Si AMD no hubiera lanzado Ryzen en 2017, podríamos enmarcar el próximo enfrentamiento como una evaluación de la pregunta: “¿Intel construye las mejores CPU?” Sin embargo, dado que Ryzen de AMD es posiblemente la mejor CPU que la familia Core actual de Intel, sin embargo, ampliaría el alcance de la consulta: “¿Qué es más importante: arquitectura de procesador o nodo de proceso e ingeniería?”

El argumento de que x86 está en algún tipo de desventaja fundamental en comparación con ARM se basa en la idea de que las características de bajo nivel de ARM ISA transmiten una ventaja sustancial sobre x86, o el hecho de que las CPU x86 traducen el código nativo x86 a micro-operaciones internas para ejecución. Según Intel y AMD, la penalización de energía por realizar este tipo de decodificación en hardware es pequeña. Los estudios sobre la eficiencia energética de varios ISA respaldaron este argumento hace algunos años, afirmando que por encima del nivel del microcontrolador, las decisiones de diseño de la CPU como el tamaño de la caché, el uso del transistor y otros aspectos del diseño físico tuvieron un impacto mucho mayor en el consumo de energía que el ISA sí lo hizo.

Si el consumo de energía y el rendimiento son en gran medida funciones de las decisiones de diseño, entonces el nodo de proceso y la arquitectura de la CPU, no el uso de x86 o ARM por parte de la CPU, controlarán qué tan rápido y eficiente es la energía. Pero si Apple puede construir chips ARM dramáticamente más rápido que las CPU x86 sin depender de nuevos enfoques fundamentales para la computación, podría reavivar el argumento sobre reemplazar x86 con otra cosa, al mismo tiempo que queda claro que “algo más” podría proporcionar un mejor futuro informático a largo plazo. Durante décadas, los ingenieros que intentaron hacer ese argumento tuvieron que hacerlo en teoría, contra una realidad en la que x86 era el único juego en la ciudad. Con Apple apoyando todo su peso detrás de una implementación personalizada de la arquitectura ARM, ese ya no sería el caso.

Un sistema Windows en ARM con una fracción del rendimiento de un sistema Intel o AMD pero una mejor duración de la batería es una alternativa interesante a una PC convencional, pero no es una amenaza para el mercado dominante x86. Una computadora portátil o de escritorio Apple de primera clase que demuestre una mayor eficiencia energética y un rendimiento igual o superior sería una amenaza directa que Intel y AMD no han enfrentado en décadas.

A primera vista, la amenaza parece estar limitada a la cuota de mercado de PC de Apple, pero no estoy tan seguro de que eso sea cierto. Otros proveedores de chips podrían decidir abordar el mismo problema, especialmente si Apple quiere competir con x86 incluso en servidores de gama alta. Esto, a su vez, podría estimular el interés en proyectos de Windows nativos de ARM en un grado que aún no hemos visto. Microsoft ya cuenta con los componentes básicos para permitir una experiencia nativa de ARM de primera clase en Windows, de modo que eso se ha solucionado. Mientras más compañías estén interesadas en construir una experiencia ARM nativa en Windows, Windows será más efectivo compitiendo contra x86 cuando se ejecute en chips ARM.

Durante años, las CPU Intel se tomaron como el “mejor” predeterminado que el mercado era capaz de hacer. Desde 2017, AMD ha desempeñado cada vez más ese papel, con chips que ofrecen muchos más núcleos de CPU y un rendimiento general mucho más alto fuera de áreas estrechas como los juegos. Dado que no se espera que el hardware real de Apple esté disponible pronto, no voy a tratar de especular sobre cómo se acumularán los productos de las tres compañías, excepto para decir que la narrativa sería un poco diferente si Apple venciera a una compañía x86 versus vencer a ambos.

Si Apple demuestra ser capaz de construir una CPU que pueda igualar lo mejor que AMD e Intel pueden construir, demostrará que los chips ARM son capaces de superar los límites de x86. Eso no significa que los consumidores los abandonarían (esperaría un cambio lento como máximo, dados los precios de Apple y las estrategias típicas del mercado), pero aún sería un shock para la industria de las PC. Por primera vez, un proveedor específico tendría una ventaja única de hardware integrado que ningún otro OEM podría igualar. Encendería un fuego debajo de Intel y AMD para remediar la situación.

No digo que piense que esto va a suceder, suponiendo que los rumores sean ciertos en primer lugar. Incluso si Apple anuncia un chip altamente competitivo en unas pocas semanas, puede que inicialmente no ocupe una posición de liderazgo clara. Incluso si ocupa una posición de liderazgo, Apple podría seguir su propio camino sin atraer mucho interés del resto del mercado, o esa posición de liderazgo podría verse erosionada en el momento en que se envíe el hardware real. Incluso si ocupa una posición de liderazgo, Intel y AMD podrían ser capaces de igualar o superar las mejoras de Apple antes de que el mercado comenzara a cambiar de manera significativa. Todas estas cosas son posibles. Pero si Apple puede desafiar a Intel y AMD en su propio territorio, en aplicaciones de escritorio centrales, será el final de una era en informática. x86 aún podría retomar el liderazgo de rendimiento a largo plazo, pero su reinado indiscutible de décadas finalmente habría llegado a su fin.

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