Giấc mơ về máy tính desktop chạy ARM đang tăng đà, nhưng các thử nghiệm gần đây cho thấy những thách thức vẫn còn phía trước. Khi ngày càng nhiều người dùng thử nghiệm các hệ thống ARM cho máy tính hàng ngày, câu hỏi về khả năng tương thích x86 vẫn là yếu tố then chốt cho việc áp dụng rộng rãi.
Hiệu Suất Giảm Mạnh Dưới Chế Độ Giả Lập
Thử nghiệm giả lập x86 trên phần cứng ARM cho thấy mức giảm hiệu suất đáng kể. Sử dụng FEX-emu trên hệ thống Ampere Altra , điểm số Geekbench 6 giảm mạnh xuống mức tương đương với bộ xử lý Intel Atom từ năm 2021. Hiệu suất đơn nhân chỉ đạt 459 điểm trong khi đa nhân đạt 4110 - thấp hơn rất nhiều so với những gì người dùng mong đợi từ phần cứng hiện đại.
Hiệu suất gaming cũng cho thấy câu chuyện tương tự. Factorio , một game xây dựng nhà máy phổ biến, gặp khó khăn trong việc duy trì tốc độ khung hình có thể chơi được. Những gì chạy mượt mà ở 60 FPS trên Ryzen 5 3600 đã giảm xuống 8-11 FPS trên hệ thống ARM . Ngay cả với các điều chỉnh tối ưu hóa, hiệu suất chỉ cải thiện lên 16-25 FPS trong các tình huống phức tạp.
FEX-emu là một trình dịch nhị phân động cho phép bộ xử lý ARM chạy phần mềm x86 bằng cách chuyển đổi lệnh theo thời gian thực.
So sánh hiệu năng Geekbench 6
| Hệ thống | Single Core | Multi Core |
|---|---|---|
| Ampere Altra (mô phỏng x86) | 459 | 4110 |
| Intel Atom (2021) | ~450-500 | ~4000-4500 |
| AMD Ryzen 5 3600 (native) | ~1200 | ~7000+ |
Cộng Đồng Tìm Ra Giải Pháp Thay Thế và Những Câu Chuyện Thành Công
Bất chấp những thách thức, một số người dùng báo cáo kết quả khích lệ với các phương pháp khác nhau. Thử nghiệm trên Raspberry Pi 5 sử dụng giả lập box64 đạt được 60 FPS trong Xonotic , cho thấy các game nhẹ hơn có thể chạy tốt. Kết quả ấn tượng hơn đến từ các hệ thống được ghép nối với GPU chuyên dụng, nơi các game như Portal 2 đạt hơn 100 FPS và các tựa game mới hơn như DOOM 2016 duy trì 60 FPS.
Điểm mấu chốt dường như là quản lý kỳ vọng và chọn đúng sự kết hợp phần cứng. Người dùng đã phát hiện ra rằng các game cũ từ 5-10 năm trước thường chạy ở mức chấp nhận được, đặc biệt khi được ghép nối với card đồ họa phù hợp.
Box64 là một trình giả lập x86 thay thế cho hệ thống ARM , tương tự như FEX-emu nhưng với các phương pháp tối ưu hóa khác nhau.
Kết quả Hiệu suất Gaming
| Game | Nền tảng | Hiệu suất |
|---|---|---|
| Factorio | Ampere Altra (FEX-emu) | 8-11 FPS (chưa tối ưu), 16-25 FPS (đã tối ưu) |
| Factorio | Ryzen 5 3600 (native) | 60 FPS |
| Xonotic | Raspberry Pi 5 (box64) | 60 FPS |
| Portal 2 | ARM + AMD RX570 | 100+ FPS |
| DOOM 2016 | ARM + AMD RX570 | ~60 FPS |
| The Witcher 3 | ARM + AMD RX570 | 40-45 FPS |
Bức Tranh Tổng Thể Ngoài Gaming
Quá trình chuyển đổi sang ARM đối mặt với những thách thức rộng lớn hơn chỉ hiệu suất gaming. Khả năng tương thích phần mềm chuyên nghiệp vẫn là một rào cản lớn, với các ứng dụng như Autodesk Revit vẫn yêu cầu hệ thống x86 để có hiệu suất chấp nhận được. Hỗ trợ driver tiếp tục gây khó khăn cho các hệ thống ARM , nơi người dùng thường phải đối mặt với hỗ trợ kernel hạn chế và các triển khai đặc thù của nhà cung cấp.
Tuy nhiên, bối cảnh đang thay đổi. Thành công của Apple với MacBook chạy ARM chứng minh rằng kiến trúc này có thể hoạt động cho máy tính chính thống khi được triển khai đúng cách. Sự khác biệt nằm ở việc có phần mềm ARM gốc và tích hợp chặt chẽ giữa phần cứng-phần mềm.
Tính năng CPU ARM để mô phỏng x86 tốt hơn
| Danh mục | Tính năng | Khả năng hỗ trợ trên Ampere Altra |
|---|---|---|
| Mã hóa | AES, CRC, SHA, PMULL | ✅ Được hỗ trợ |
| Mô phỏng TSO | Apple Silicon TSO bit, LRCPC, LRCPC2, LSEZ | ⚠️ Chỉ hỗ trợ LRCPC |
| Tối ưu hóa cờ | AFP, FlagM, FlagM2 | ❌ Không được hỗ trợ |
| Thao tác nguyên tử | LSE | ✅ Được hỗ trợ |
| Tính năng nâng cao | FCMA, FRINTTS, RPRES, SVE | ❌ Không được hỗ trợ |
Nhìn Về Phía Trước
Thí nghiệm desktop ARM tiếp tục phát triển. Trong khi giả lập x86 hiện tại chưa sẵn sàng thay thế hiệu suất gốc cho các ứng dụng đòi hỏi cao, nó đóng vai trò như một cây cầu trong giai đoạn chuyển đổi. Khi ngày càng nhiều phần mềm được biên dịch gốc cho ARM và công nghệ giả lập cải thiện, khoảng cách hiệu suất sẽ thu hẹp.
Hiện tại, desktop ARM hoạt động tốt nhất cho những người dùng có thể thích ứng với lựa chọn phần mềm của họ hoặc không phụ thuộc nhiều vào các ứng dụng đặc thù x86. Công nghệ này cho thấy tiềm năng, nhưng việc áp dụng chính thống sẽ yêu cầu hoặc là giả lập tốt hơn đáng kể hoặc một sự chuyển dịch rộng lớn hơn sang phần mềm ARM gốc.
Tham khảo: Arm desktop: emulation