Fitur dan manfaat komputer ARM: semua yang perlu Anda ketahui

Artikel ini mengajak Anda untuk menyelami dunia yang menarik Komputer ARM. Kita akan melihat lebih dekat sejarahnya, cara kerjanya, penggunaan dalam kehidupan nyata, perbedaan dengan arsitektur lain (seperti x86 Intel dan AMD), serta kekuatan dan kelemahannya.

Hanya beberapa dekade yang lalu, jika seseorang menyebutkan kata “prosesor”, hal pertama yang terlintas dalam pikiran adalah merek seperti Intel o AMD, dengan chip PC-nya yang terkenal. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, pemain baru telah membuat namanya sendiri di sektor ini, merevolusi cara kita memahami komputer, ponsel, dan semua jenis perangkat digital: Prosesor ARM. Namun apa sebenarnya yang ada di balik arsitektur ini? Apa kelebihan sesungguhnya dibandingkan prosesor tradisional lainnya?

Bagaimana cara kerja prosesor ARM? Prinsip utama dan perbedaan dengan x86

Kunci arsitektur ARM terletak pada kesederhanaan dan efisiensi set instruksi. Berdasarkan filosofi RISC, CPU ARM menjalankan operasi sangat mendasar (penambahan, pengurangan, pergerakan data, lompatan, dsb.) dalam siklus jam individual, alih-alih instruksi rumit dan panjang seperti CISC (khas x86 dari Intel dan AMD). Ini berarti bahwa chip ARM dapat memiliki lebih sedikit transistor, yang pada gilirannya menyiratkan:

• Konsumsi energi lebih rendah.
• Pengurangan panas yang dihasilkan.
• Biaya produksi lebih rendah.

Dalam desain yang lebih baru (seperti ARMv8 dan ARMv9), Prosesor ARM dapat bekerja dalam mode 32-bit dan 64-bit., menyamai dan terkadang melampaui kekuatan pemrosesan pesaingnya x86 dalam tugas sehari-hari. Itu kustomisasi inti memungkinkan setiap produsen untuk menambahkan unit tertentu, memperluas memori cache, menambahkan koprosesor grafis atau kecerdasan buatan, dll.

Ada juga dua mode operasi:

• Modus ARM: Instruksi 32-bit, daya dan kinerja maksimum
• Mode Jempol: Instruksi terkompresi 16-bit, konsumsi daya lebih rendah dan kepadatan kode lebih tinggi, ideal untuk perangkat dengan keterbatasan memori

Kesederhanaan tidak berarti kurangnya kekuatan: Versi ARM saat ini mempunyai alur kerja yang canggih, pipeline, prediksi cabang, dan beberapa inti., sangat mendekati kinerja chip x86 terbaik, terutama dalam tugas yang mengkritisi efisiensi energi.

Fitur utama komputer ARM

Untuk memahami sepenuhnya apa yang membuat komputer dengan prosesor ARM istimewa, kita harus melihat semua fiturnya. spesifikasi teknis, baik pada tingkat perangkat keras maupun arsitektur logis:

• Arsitektur RISC: instruksi sederhana, eksekusi cepat, lebih sedikit transistor
• Kustomisasi inti: Produsen dapat memodifikasi desain, mengintegrasikan grafis, AI, keamanan, dll.
• Konsumsi energi sangat rendah: ideal untuk perangkat dan peralatan portabel tanpa sistem pendingin aktif
• Kompatibilitas 32 dan 64 bit: Generasi terbaru mendukung keduanya, meningkatkan kecepatan dan kapasitas memori.
• Efisiensi cache dan memori: Integrasi cache L1/L2 dan bus data yang dioptimalkan
• Dukungan instruksi lanjutan: Mode jempol, dukungan SIMD (NEON), unit floating point dan ekstensi untuk kecerdasan buatan dalam model terbaru
• Lisensi terbuka:Siapa pun dapat mengembangkan chip berbasis ARM mereka sendiri dengan membayar lisensi desain. Hal ini telah menghasilkan berbagai macam produk dan persaingan antar produsen.
• Kompatibilitas sistem operasi yang luas: Android, iOS, Windows, Linux, macOS (di Mac terbaru), dan masih banyak lagi

Pada tingkat penggunaan, Perkembangan chip ARM tidak terbatas pada telepon seluler dan tablet.Bahasa Indonesia: Semakin banyak komputer ARM, laptop, PC mini, server, dan bahkan superkomputer yang mengandalkan efisiensi dan skalabilitasnya.

Keunggulan komputer ARM dibandingkan Intel dan AMD

Keunggulan arsitektur ARM dibandingkan prosesor x86 tradisional (Intel dan AMD) cukup jelas. Di antara poin-poin kuatnya adalah:

• Efisiensi energi yang tak tertandingi: konsumsi listrik jauh lebih kecil, yang berarti Daya tahan baterai yang lebih lama untuk laptop dan tagihan listrik yang lebih rendah untuk server. Beberapa chip ARM generasi terbaru hanya mengonsumsi daya 1W, dibandingkan dengan 15-45W untuk chip x86 konvensional.
• Pendinginan dibuat sederhana:dengan menghasilkan lebih sedikit panas, Mereka tidak memerlukan kipas yang kuat atau sistem pembuangan yang rumit. Hal ini memungkinkan desain tanpa kipas, casing yang lebih ramping dan lebih senyap.
• Harga produksi terendah: lebih sedikit transistor dan silikon, lebih mudah diproduksi dalam skala besar, menurunkan biaya dan memungkinkan terciptanya komputer yang terjangkau.
• Fleksibilitas dan kustomisasiProdusen dapat membuat chip khusus untuk setiap kebutuhan, dari perangkat IoT yang sangat kecil hingga komputer berkinerja tinggi.
• Pembaruan terus-menerus: Persaingan antar produsen (Apple, Qualcomm, Samsung, MediaTek, NVIDIA, dll.) mendorong inovasi dan peningkatan kinerja dan efisiensi secara berkelanjutan.
• Dukungan multiplatform:Komputer ARM biasanya kompatibel dengan Android, Linux, Chrome OS, Windows 10/11, dan macOS, yang menawarkan fleksibilitas yang sangat besar bagi pengembang dan pengguna.

Keunggulan ini menjelaskan Mengapa ARM telah menguasai dunia seluler dan kini bersaing secara serius di bidang laptop, konvertibel, PC mini, dan server. Kehadiran chip Apple Silicon di Mac telah menunjukkan bahwa keseimbangan hebat antara daya dan masa pakai baterai dapat dicapai, membuka jalan bagi produsen lain untuk mengikutinya.

Kerugian dan keterbatasan utama saat ini

Tentu saja tidak semuanya keuntungan. Komputer ARM juga memiliki keterbatasan yang perlu dipertimbangkan.:

• Kompatibilitas perangkat lunak terbatas: banyak aplikasi (terutama yang dirancang untuk x86) Mereka tidak bekerja secara native di ARM. Meskipun ada sistem emulasi (seperti Rosetta 2 milik Apple atau Prism di Windows), kinerja mungkin terpengaruh.
• Daya mentah lebih rendah dalam beberapa skenario:Dalam tugas yang sangat menuntut (pengeditan video profesional, permainan ekstrem, CAD, virtualisasi tingkat lanjut), chip ARM Mereka biasanya tertinggal dari x86 terbaik.
• Ketergantungan pada optimasi: untuk memanfaatkannya secara maksimal, pengembang harus membuat versi spesifik aplikasi mereka untuk ARM.
• Pasokan perangkat keras dan komponen yang lebih rendah: meskipun Ini berubah dengan cepat., saat ini ada Lebih sedikit pilihan untuk komponen dan aksesori yang 100% kompatibel dengan ARM di pasaran, terutama di Eropa dan Amerika.
• Keterbatasan dalam permainan dan penyesuaian: PC gaming sering kali memerlukan GPU khusus, lebih banyak RAM, dan kemampuan upgrade, yang bahkan lebih terbatas pada ARM dibandingkan pada platform x86.

Namun, trennya adalah keterbatasan ini berkurang seiring waktu, karena produsen dan pengembang semakin mengandalkan ARM.

Jenis prosesor ARM dan evolusi teknologi

Ekosistem ARM memiliki beberapa varian dan keluarga, dari chip 16- dan 32-bit paling awal hingga chip 64-bit terbaru yang ditujukan untuk server, desktop, dan laptop kelas atas. Mari kita lihat yang utama:

• ARM1, ARM2, ARM3:pelopor sejarah, banyak digunakan pada komputer pribadi awal dan sistem tertanam
• ARM6, ARM7, ARM9, ARM11: evolusi progresif dalam daya dan efisiensi, dengan cache terintegrasi, dukungan multimedia dan munculnya instruksi SIMD dan Thumb
• StrongARM dan XScale: chip berlisensi dari DEC dan Intel, sangat populer pada tahun 2000-an di PDA, ponsel, dan perangkat industri
• Korteks A, Korteks R, Korteks M: keluarga yang paling relevan saat ini. Cortex-A untuk aplikasi tujuan umum (ponsel pintar, tablet, laptop), dengan versi inti tunggal dan multi, NEON, TrustZone, dan kemampuan multimedia. Cortex-R untuk sistem waktu nyata (mobil, otomatisasi), dan Cortex-M untuk mikrokontroler berdaya rendah dan hemat biaya.
• Apple Silicon:Chip berbasis ARM milik Apple sendiri, dari M1 hingga M3, dengan varian Pro, Max, dan Ultra, yang memimpin dalam kinerja pada laptop dan desktop yang menjalankan macOS.
• Snapdragon: Rangkaian andalan Qualcomm, banyak digunakan pada ponsel dan kini pada ultrabook dan laptop dengan Snapdragon X Elite dan PC Copilot+ baru.

Artikel terkait:

Perangkat Surface Pro baru muncul dalam sertifikasi China, mengisyaratkan penyegaran bertenaga ARM.

Kompatibilitas sistem operasi dan perangkat lunak pada ARM

Salah satu aspek kuncinya adalah kompatibilitas perangkat lunak, terutama pada sistem operasi dan aplikasi desktop:

• Android dan iOS: Sistem yang dirancang sejak awal untuk ARM, memastikan kompatibilitas dan kinerja yang baik pada ponsel dan tablet.
• Linux: Dukungan luas untuk distribusi seperti Ubuntu, Debian, Arch Linux, Kali, Gentoo, Oracle Linux dan masih banyak lagi, serta BSD (FreeBSD, NetBSD, OpenBSD).
• macOSSejak 2020, Mac dengan Apple Silicon hanya berjalan pada ARM, dengan sebagian besar aplikasi diporting atau ditiru menggunakan Rosetta 2.
• Windows 10 dan 11 untuk ARM: Versi penyempurnaan yang mendukung aplikasi asli dan emulasi x86, terutama berkat Windows 11 Copilot+ dan mesin Prism-nya.

Tantangan terbesar bagi komputer ARM saat ini adalah kompatibilitas aplikasi desktop. Meskipun banyak aplikasi populer sudah memiliki versi ARM asli, masih ada perangkat lunak khusus yang memerlukan emulasi atau tidak dioptimalkan.

Pasar dan produsen komputer ARM yang paling relevan

Saat ini, beberapa perusahaan dan perangkat menonjol sebagai penentu tren di pasar komputer ARM:

• Apel: dengan MacBook, iMac, Mac Mini dan Mac Studio berbasis Apple Silicon. Selain itu, iPhone, iPad, Apple Watch, dan Apple TV juga menggunakan ARM.
• Microsoft:Komputer ARM dalam rangkaian Surface Pro X dan Surface Copilot+ mewakili komitmen Redmond, dengan dukungan asli untuk Windows dan upaya pengoptimalan.
• Qualcomm: pemimpin dalam ponsel dengan Snapdragon, dan saat ini terdapat pada ultrabook dan laptop dengan Snapdragon X Elite dan Copilot+ PC.
• Google: Chrome OS di Chromebook, dengan masa pakai baterai yang hebat dan kompatibilitas aplikasi Android.
• Samsung, HP, Acer, Lenovo: Mereka menawarkan laptop, tablet, dan perangkat konvertibel dengan chip ARM dan Windows 11 ARM yang sudah terinstal, dengan mengutamakan otonomi dan desain yang ringan.
• Raspberry Pi: platform pembuat yang telah menghadirkan ARM kepada jutaan pengguna, mendorong pemrograman, robotika, dan IoT.

Perbedaan utama antara ARM dan x86 (Intel/AMD)

Bagi banyak orang, pertanyaan utamanya adalah: apa perbedaan prosesor ARM dengan prosesor Intel atau AMD x86?

• Jenis instruksi:ARM menggunakan RISC, dengan instruksi sederhana dan singkat; x86 adalah CISC, dengan instruksi yang rumit dan panjang.
• Kinerja per watt: ARM unggul dalam efisiensi energi, ideal untuk baterai dan sistem pasif; Kekuatan mentah x86 untuk tugas-tugas berat.
• Arsitektur: ARM bersifat modular dan dapat disesuaikan, x86 lebih tertutup dan homogen.
• Kompatibilitas perangkat lunak: x86 memiliki perangkat lunak asli selama puluhan tahun, tetapi ARM bergerak cepat dengan aplikasi dan lintas platform.
• Pasar sasaran: ARM mendominasi di bidang seluler, IoT dan berkembang di bidang laptop dan server; x86 pada PC, game, dan lawas.

Masa depan komputer ARM: apa yang dapat kita harapkan?

El masa depan ARM Ia muncul sebagai pilihan yang sangat seimbang untuk laptop, konvertibel, PC mini dan, semakin meningkat, desktop dan server. Kuncinya adalah memotivasi pengembang untuk mengoptimalkan aplikasi dan meningkatkan emulasi, sambil mempertahankan inovasi dalam daya dan efisiensi.

Apple terus memimpin dengan Silicon dan ekosistem tertutupnya, sementara Microsoft, Google, dan produsen lain bertaruh pada perluasan kompatibilitas dan kinerja pada ARM. Trennya mengarah pada perangkat yang semakin ringan, dengan otonomi besar dan kinerja yang memadai untuk 90% penggunaan sehari-hari., meninggalkan kekuatan mentah x86 di latar belakang.

Lanskap komputasi sedang diubah secara radikal oleh ARM, yang telah berubah dari protagonis di telepon seluler menjadi pilihan yang semakin dominan di komputer dan server. Memilih perangkat dengan inti ARM menjanjikan efisiensi, fleksibilitas, dan masa depan yang penuh inovasi.

Daniel Terrasa

Editor yang berspesialisasi dalam isu-isu teknologi dan internet dengan pengalaman lebih dari sepuluh tahun di berbagai media digital. Saya telah bekerja sebagai editor dan pembuat konten untuk perusahaan e-commerce, komunikasi, pemasaran online, dan periklanan. Saya juga menulis di situs web ekonomi, keuangan dan sektor lainnya. Pekerjaanku juga merupakan passionku. Sekarang, melalui artikel saya di Tecnobits, Saya mencoba mengeksplorasi semua berita dan peluang baru yang ditawarkan dunia teknologi kepada kita setiap hari untuk meningkatkan kehidupan kita.