Computexin aikana Microsoft ja Qualcomm viittasivat x86-emulointiin Windows 10 ARM: ssa, mikä kehotti vastaamaan Inteliltä. Otamme heihin yhteyttä ja tutkimme asiaa.
Joulukuussa 2016 Qualcomm ja Microsoft julkaisivat uutisen, että he aikovat tehdä jotain, mitä monet mobiilialalla eivät odottaneet: Toinen yritys saada Windows toimimaan ARM-prosessorilla. Mutta samankaltaisuudet tämän uuden yrityksen ja aiempien Windows RT -julkaisun aiheuttamien yritysten välillä saatiin nopeasti sänkyyn.
Saman ilmoituksen aikana Windows julkaisi YouTubessa teknisen demon, joka osoitti, että "tavallinen" Windows oli jo mahdollista. Nämä eivät olleet ohjelmia, jotka on käännetty uudelleen käyttämällä alkuperäisesti ARM-käskysarjaa, vaan 32-bittisiä sovellukset (kuten Photoshop), jotka toimivat ja toimivat odotetulla tavalla työpöytäprosessissa, mutta tällä kertaa Snapdragon.
Se, mikä sai meidät tälle matkalle, oli a Intelin tuore blogimerkintä viime viikolla, mainostaa 40 vuotta Intel-arkkitehtuuriaan. Useimpien uutisten huomion kiinnitti se, mitä sanottiin blogimerkinnän lopussa (painotus on meidän):
"On kuitenkin raportoitu, että jotkut yritykset saattavat yrittää emuloida Intelin omaa x86 ISA: ta ilman Intelin lupaa. Emulointi ei ole uusi tekniikka, ja Transmeta oli varsinkin viimeinen yritys, joka väitti valmistaneensa yhteensopivan x86-prosessorin käyttämällä emulointitekniikoita ("koodin morfointi"). Intel pakotti SIMD-käskysarjan parannuksiin liittyviä patentteja Transmetan x86-toteutusta vastaan, vaikka se käytti emulointia. Joka tapauksessa Transmeta ei menestynyt kaupallisesti, ja se poistui mikroprosessoriliiketoiminnasta 10 vuotta sitten.
Vain aika näyttää, kohtaavatko uudet yritykset emuloida Intelin x86 ISA: ta toisenlaisen kohtalon. Intel suhtautuu myönteisesti lailliseen kilpailuun, ja olemme varmoja, että Intelin mikroprosessorit, jotka on erityisesti optimoitu toteuttamaan Intelin x86 ISA: ta lähes neljän ajan vuosikymmeniä, tarjoaa uskomattomia kokemuksia, yhdenmukaisuutta eri sovelluksissa ja täyden valikoiman kuluttajille tarkoitettuja tarjouksia, täyden hallittavuuden ja IT-integroinnin yritys. Emme kuitenkaan ole tervetulleita patenttiemme laittomiin loukkauksiin, ja odotamme täysin muiden yritysten kunnioittavan edelleen Intelin immateriaalioikeuksia. Vahva immateriaalioikeuksien suoja antaa Intelille mahdollisuuden jatkaa valtavien resurssien sijoittamista tarvitaan Intelin dynaamisen x86 ISA: n edistämiseksi, ja Intel pitää valppaana suojellakseen innovaatioitaan ja investoinnit."
Tämän blogimerkinnän ajoitus nopeasti liitti sen muihin ilmoituksiin Computex 2017:n aikana Taiwanissa muutaman viikon. Aluksi näyttää oudolta, että Intel odotti yhtä kauan ampuakseen sen, minkä useimmat nyt uskovat olleen varoituslaukauksen Qualcommia ja Microsoftia kohtaan. Blogimerkintä jätti sen tarpeeksi epämääräiseksi, jotta sitä ei voitu suoraan yhdistää Qualcommin ja Microsoftin kumppanuuteen. Haun jälkeen mikään muu viimeaikainen x86-emulointia koskeva keskustelu ei oikeuttanut tätä vastausta. Tämä vain korosti entisestään sitä, kuka Intelin lakitiimin aiottu kohde oli - Qualcomm ja Microsoft. Tämä jätti meille monia kysymyksiä. Tämän artikkelin tutkimuksen aikana joihinkin kysymyksiin vastattiin - ja käymme ne läpi. Mutta on myös kysymyksiä, jotka jäävät vastaamatta, sekä alkuperäisestä tutkimuksesta että nyt kaikkien kolmen osapuolen toimittamien tietojen seurauksena. Arvostamme sitä, että kaikki kolme - Intel, Qualcomm ja Microsoft - olivat valmiita vastaamaan pyyntöihimme.
Windows 10 ARM vahvistettu
Yksi ensimmäisistä kysymyksistä, johon luonnollisesti piti vastata, oli ymmärtää, mikä tämä Windows-versio on ja mikä ei. Onneksi Microsoft toimitti meille linkin Build 2017:n aikana julkaistuun videoon, jossa kerrotaan paljon näistä tiedoista meille:
https://channel9.msdn.com/Events/Build/2017/P4171/player
Koska vain kourallinen sivustoja kattoi tämän julkaisuhetkellä, se näyttää liukuneen monien tutkan alle. Tämä tarjoaa meille useita hyvin kohtia, joista tärkein on se tämä on varmasti täysi Windows 10 ARM. Ja on selvää, että Microsoft otti sydämellään Windows RT: n kohtaamat ongelmat - erityisesti kyvyttömyys ajaa x86-sovelluksia alustalla. Uusi lähestymistapa tarjoaa tähän ratkaisun sekä videossa että aiemmissa lehdistötiedotteissa kuvatulla tavalla x86-emulointi Windows on Windows -kerroksen kautta, mikä on osa, joka kiinnitti Intelin huomion. Mutta onko tämä todella x86-emulointi? Katsotaanpa videon diaa, joka hajottaa tämän meille.
Koska Intel poisti viittauksen Transmetaan blogimerkinnässään, palataan asiaan ArsTechnica-kappale, joka kattaa CPU: n vuonna 2000. Näiden kahden tarkastelun jälkeen on huomionarvoista, että niiden välillä on hyvin todellisia yhtäläisyyksiä ja eroja. Transmetan ja sen Crusoe-prosessorien tapauksessa näiden prosessorien tehtävänä oli pääasiassa ajaa prosessorissa ohjelmistokerrosta ns. Code Morphing. Tämä ohjelmistokerros, joka on paljon sovelluksen ja jopa ydinkerrosten alapuolella, on se, mikä käänsi x86-käskyjoukot laitteistokomentoiksi, jotka Crusoe voisi suorittaa.
On myös tärkeää huomata, että Transmetan loppu x86-markkinoilla oli kiistatta eiIntelin Transmetaa vastaan vuonna 2007 nostama vastakanne. Transmeta käynnisti todennäköisesti vastaoikeudenkäynnin yrittämällä haastaa Intelin oikeuteen IP-loukkauksesta; siihen asti Intel oli jättänyt heidät rauhaan. Transmetan poistuminen oli a hallituksen päätöksellä että se ei ollut enää elinkelpoinen, vaan keskittyi sen sijaan IPR: ään jatkaakseen liiketoimintaansa.
Qualcommin ja Microsoftin tapauksessa tämä ei näytä tapahtuvan koneen käskytasolla. Sen sijaan tässä näyttää tapahtuvan paljon kuin 32-bittisten sovellusten käyttöä 64-bittisessä käyttöjärjestelmässä. 32-bittisten sovellusten tapauksessa 64-bittisessä käyttöjärjestelmässä Microsoft investoi aikaa ja resursseja luomiseen raja, jonka avulla 32-bittiset sovellukset voivat toimia saumattomasti 64-bittisessä käyttöjärjestelmässä - tätä kutsutaan ns. Windows Windowsissa tai WOW. ARM: n tapauksessa tämä sama raja on luotu; Suurin ero on, että asianmukaisten x64-käskyjen suorittamisen sijaan käytetään ARM64-käskyjoukkoa ja -kerrosta. Näiden käännösten tapahtuessa Windows tallentaa kopion tästä välimuistiin joko tallennustilaan ja/tai RAM-muistiin myöhempää käyttöä varten, mikä vähentää samankaltaisten puheluiden kustannuksia myöhemmin.
CHPE DLL: iden "erikoiskastike".
Tämän tekeminen jokaiselle mahdolliselle ohjeelle vaatisi paljon yleiskustannuksia - itse asiassa tämä on yksi niistä asioista, joiden kanssa Crusoe kamppaili suorituskyvyn vertailuarvoissa. Olemme nähneet tämän myös yrityksissä emuloida x86-käyttöjärjestelmiä projekteissa, kuten QEMU. Microsoft käsittelee tätä edelleen CHPE (Compiled Hybrid Portable Executable) DLL-tiedostoilla. Näiden ymmärtäminen vaatii paljon lukemista, ja yksi aloituspaikoista olisi PE-tiedostomuodon määrittely valkoinen paperi. Nykyinen versio sisältää tietoja erityisesti ARM64:lle ja tarjoaa ohjelmoijille ja niille, jotka haluavat saada syvemmän ymmärryksen näistä sisäisistä toiminnoista, hyvän lähtökohdan. Lyhyesti sanottuna monet kriittiset API-kutsut, jotka auttavat Windowsin toimintaa, on valmiiksi käännetty ARM64:lle, jotta niiden kääntämisen sijaan ne voivat toimia lähes täydellä alkuperäisellä suorituskyvyllä.
Kun näemme Microsoftin tämän eteen tekemän yhteistyön Qualcommin ja heidän Snapdragon 835:n kanssa, on selvää, että Microsoft on päättänyt korjata virheet, joita niin monet tunsivat Windows RT: stä ja osoittavat, että he voivat vihdoin tuoda Windows 10 ARM: n tavalla, joka toimii useimmille kuluttajat. Ja se on täysin järkevää yhdestä näkökulmasta - ehdoton tarve saada suurin suorituskyky vähimmällä akun käytöllä. Intel on saavuttanut suuria harppauksia alalla, mutta ARM - ja erityisesti Qualcomm - ovat asettanut vertailukohdan mobiilisuorituskyvyn ja liikkuvuuden tarpeiden tasapainottamisessa. Qualcomm voi tarjota täyden kortin paketin, joka mahdollistaa radion, näytön, prosessorin, grafiikan ja silti onnistuu tekemään sen samalla, kun se tarjoaa vaikuttavan akun keston.
Yksi asia, jota Qualcommilla ei ole ollut, on tapa lisätä käsittelytuki Thunderboltin avulla. Tässä hieman ironiassa Intelin oma yritys auttaa kasvamaan ja levittämään teknologiaa saattaa hyvinkin päätyä käytettäväksi kilpailuun sitä vastaan. ARM-pohjainen mobiililaite, kuten tabletti, jolla on mahdollisuus liittyä täysin ja hyödyntää lisäresursseja telakan kautta lisäisi varmasti kilpailua paitsi tässä segmentissä myös muissa henkilökohtaisen tietojenkäsittelyn osissa markkinoida.
Qualcomm, Microsoft ja Intel vastaavat
Microsoftilla ja Qualcommilla on oma etunsa tämän onnistuminen – ja uskovat ehdottomasti, että henkilökohtainen tietojenkäsittely on osa markkinoita, jotka ovat kypsiä kilpailulle. Kun otimme yhteyttä Qualcommiin kommentteja varten, Qualcommin tiedottaja vastasi seuraavasti:
"Kun otetaan huomioon äskettäinen ilmoitus ASUS: n, HP: n ja Lenovon kanssa, pidimme blogin, jonka yksi kilpailijoistamme julkaisi 8. kesäkuuta, erittäin mielenkiintoisena. Odotamme innolla aina yhteydessä olevan Windows 10 -tietokoneen julkaisua myöhemmin tänä vuonna. Kuten Computex 2017 -tapahtumassa yhdessä Microsoftin kanssa esiteltiin, Snapdragon 835 Mobile PC -alusta tarjoaa todellisen aina yhdistetty PC-kokemus, joka tukee jopa Gigabit LTE -yhteyttä ja koko päivän kestävää akunkestoa tyylikkään, ohuen ja ilman tuuletinta varten mallit. Tämä muuttaa henkilökohtaisen tietojenkäsittelyn tulevaisuuden."
Samalla tavalla Microsoftin tiedottaja tarjosi lausunnon yllä olevan videon linkin lisäksi:
"On käyttäjiä, joiden on oltava jatkuvasti yhteydessä pilveen hyödyntäen viimeisintä verkkoteknologiaa, kuten gigabit LTE: tä ja eSIM: ää. Microsoft tekee yhteistyötä ekosysteeminsä kanssa yhteisen vision saavuttamiseksi, joka alkaa läheisestä kumppanuudesta piikerros Intelin ja Qualcommin kanssa sekä sen matkapuhelinoperaattorikumppaneiden kanssa saumattoman eSimin tarjoamiseksi liitettävyyttä. Microsoftin laitekumppanit, kuten ASUS, HP, Huawei, Lenovo, VAIO ja Xiaomi, ovat sitoutuneet tähän uuteen eSim-tekniikkaa käyttävien Always Connected -tietokoneiden luokkaan.
Lisäksi Always Connected -laitteet tulevat ASUS: lta, HP: ltä ja Lenovolta Qualcomm Snapdragon 835 -piirisarjalla. Näissä uusissa laitteissa on Windows 10, aina päällä oleva LTE-yhteys ja pitkä akunkesto."
Intelin vastaus oli yhtä varma kuin sen blogimerkintä. Intelin tiedottajalta:
"Intel kunnioittaa immateriaalioikeuksia ja odotamme muiden tekevän samoin. x86-tekniikka on sekä patentoitu että keskeinen liiketoimintamme, ja olemme huolissamme aina, kun näyttää siltä, että muut saattavat kopioida sitä sopimattomasti. Arvioimme perusteellisesti kaikki tuotteet, jotka väittävät emuloivansa x86-tekniikkaa, ja valvomme voimakkaasti immateriaalioikeuksiamme, jos uskomme, että niitä on loukattu."
Analyysi ja päätelmät
Tämä on erittäin hieno tanssi, jonka nämä kolme näyttävät esittävän. Ja samalla kun huhut leijuivat jo viime vuoden marraskuussa - viikkoja ennen WinHEC: ssä ilmoitettua - vaikuttaa oudolta, ettei Intel ollut tietoinen tästä ennen Computexia, myönsivätkö he sen julkisesti vai eivät. Samaan aikaan historia (kuten Transmeta Crusoe ja WoW64) osoittaa, että juridisesta näkökulmasta ei ole paljon kyseenalaistamista. Mutta sillä hetkellä, kun joku jättää sanat "x86-emulointi", kuten mitä Microsoft ja Qualcomm olivat tehneet Computexiin asti on vain ajan kysymys, milloin tarpeeksi huolestuneita ääniä ja osakkeenomistajia vaativat Intelin vastausta se.
Muuttaako se Microsoftin ja Qualcommin tekemää projektia? Otin yhteyttä Anshel Sagiin, Moor Insights & Strategyn analyytikkoon, saadakseni hänen ajatuksiaan tästä. (Avustajan huomautus: Toimialaanalyytikkona herra Sag auttoi myös tavoittamaan oikeat henkilöt, jotta Intel, Microsoft ja Qualcomm vastasivat ajoissa.) Hänen vastauksensa:
"Qualcommin saamastani vastauksesta päätellen ei näytä siltä, että he olisivat pienintäkään huolissaan Intelin kommenteista. Microsoft ei tietenkään ole sanonut mitään, koska heillä on läheinen suhde Inteliin, mikä mielestäni jännittää jonkin verran. Uskon, että kilpailu on aina hyväksi markkinoille, ja uskon, että myös Microsoft uskoo tähän."
Windows 10 ARM: n onnistunut julkaisu on riski Intelille aikana, jolloin se kohtaa lisääntynyttä kilpailua muualla liiketoimintasegmenteissään. Kuten meillä myös Computexilta AMD on käynnistämässä ja käynnistämässä Zen-arkkitehtuuriin perustuvat Epyc-palvelinprosessorit. Sen kuluttajavalikoima, Ryzen, aikoo myös jatkaa kilpailua laajentumalla sekä huippuluokan pöytäkone- että mobiilisegmenteille. ARM64-kilpailu, kuten Qualcomm, haastaisi varmasti sen sulautetut Atom- ja Core M -segmentit.
Samalla kun he korostivat "Aina yhteydessä" -laitteita, näimme Microsoftin korostavan pyrkimyksiään edistää Mixed Reality- ja Augmented Reality -laitteita, kuten omia HoloLens-laitteita. En ole vakuuttunut siitä, että Microsoft tai ARM-puolijohdevalmistajat, kuten Microsoft, lopettavat tähän. Esimerkiksi NVIDIA istuu nyt melko hyvin Tegra-portfoliossaan itseajavien autojen aloitteen ja Switchin tehonlähteen Nintendon välillä. Vaikka NVIDIA: lle tehty kysely ei vihjannut, että mitään olisi horisontissa, en olisi ollenkaan yllättynyt, jos myös NVIDIA harkitsisi uudelleentuloa. Se voisi helposti tarjota Tegra X1- tai X2-pohjaisen laitteen - ja se voi varmasti tarjota grafiikkatehoa päähän kiinnitettävän näytön ohjaamiseen.
Myös herra Sagin kysyminen tästä aiheesta osoittaa, että emme ole yksin:
"Uskon ehdottomasti, että tämä voisi ulottua pidemmälle kuin Computexissa julkistetut "Always Connected" -tietokoneet. Olemme jo nähneet Microsoftin Windows 10 -älypuhelimissa omaksuvan ARM: n, jonka uskon olevan pohjana tälle PC-kehitykselle. Uskon myös, että koska sovellukset ja ekosysteemi kasvavat, voimme nähdä ARM-prosessorilla varustetut AR/MR/VR-kuulokkeet käyttävän Windowsia, mikä on mielestäni osa Microsoftin pitkän aikavälin strategiaa hallita AR/MR/VR-markkinat. En usko, että Hololens tulee olemaan ainoa erillinen kuulokemikrofoni Windows Mixed Realitylle, ja uskon, että tulemme näkemään kuulokkeita, joissa on ARM."
Olen kuitenkin sanonut sen kerta toisensa jälkeen – vuodesta 2017 on nopeasti tulossa lisääntyneen kilpailun vuosi PC-markkinoilla. Ja koska sitä on ollut niin vähän monissa näistä segmenteistä, on valitettavaa, että Intel kantaa tästä suurimman osan aiempien menestymistensä vuoksi. Mutta Intelin menetys on varmasti muiden, ennen kaikkea kuluttajan, hyöty. Ja se on aina hyvä asia.
Mitä mieltä olet Windowsista ARM-prosessoreissa? Miten tämä muuttaa pöytätietokoneiden, kannettavien tietokoneiden ja mobiilien ekosysteemejä? Ääni pois alta!
Päivitys 16.6.2017 klo 22:51 ET: Muutamia kielioppimuokkauksia ja yhden yrityksen nimi korjattu (kutsuttiin kommenteissa.) Kiitos huomioista!