Czy wkrótce wielordzeniowy smartfon zastąpi mi komputer?

W tym roku standardem są już komórki wyposażone w czterordzeniowe procesory, jak Samsung Galaxy S III, HTC One X + czy Google Nexus 4. Modele te mają większą moc obliczeniową, niż popularne nie tak dawno małe laptopy i netbooki. Możliwości telefonów i ich wysoka wydajność sprawiają, że w sklepach z aplikacjami pojawia się coraz więcej gier, które jakością grafiki nie ustępują konsolowym hitom. Można jednocześnie przesyłać film w Full HD ze smartfona do telewizora i grać na komórce w kultowe gry, takie jak Maxa Payne'a czy GTA III.

Czym jest ARM?

Na obecne i przyszłe możliwości smartfonów ma wpływ rozwijający się błyskawicznie segment procesorów ARM (ang. Advanced RISC Machine). Jest to obecnie najczęściej wykorzystywany rodzaj mikroprocesorów bazujący na architekturze RISC (ang. Reduced Instruction Set Computer). Układ ARM nie obsługuje wprawdzie tak wielu czynności jak procesory w komputerach, ale za to pobiera zdecydowanie mniej energii. Nie oznacza to jednak, że przy wykonywaniu konkretnych zadań (np. kodowanie wideo) chip ARM musi być mniej wydajny.

Dzięki temu, wiele różnych firm może pozwolić sobie na produkcję tych mikroprocesorów, oferując rozwiązania ze wszystkich półek cenowych. Procesory ARM są też tańsze w produkcji niż rozwiązania np. Intela, co oczywiście przekłada się na dużo mniejsze koszta rynkowe i, co za tym idzie, ceny dla klientów końcowych.

Nie oznacza to jednak, że na produkcji układów ARM nie można zarobić. Potwierdzają to choćby ostatnie wyniki finansowe Nvidii - firmy znanej na całym świecie z projektowania i produkcji kart graficznych (GeForce) do komputerów. Gigant w ostatnim kwartale odnotował rekordowe zyski, które na równi zawdzięcza sprzedaży kart graficznych, co popularyzacji własnych, rozwijanych od ponad 3 lat układów ARM w smartfonach i tabletach.

Małe wydzielania ciepła sprawia, że korzystanie ze smartfona z układem ARM nie wymaga obecności układu chłodzenia - znanych z komputerów wentylatorów. Cechy te umożliwiają producentom tworzenie urządzeń o małych wymiarach. Dość dodać, że wśród dostępnych na rynku telefonów z czterordzeniowymi procesorami ARM najcieńsze mają mniej niż 7 mm grubości! Stosowanie tych układów sprawia również, że we wnętrzu smartfonów i tabletów można instalować większe baterie, co w wypadku sprzętu mobilnego jest kluczowe.

Dzięki temu, że w rozwój technologii ARM zaangażowani są tacy producenci jak wspomniany Qualcomm, zajmujący się opracowywaniem standardów łączności, całość jest dobrze zoptymalizowana, a smartfony mogą oferować szereg sposobów komunikacji (WiFi, GPS, Bluetooth, 3G/4G czy NFC). Oczywiście ich liczba zależy od wybranego telefonu i konkretnego układu ARM w jego wnętrzu – im lepszy procesor, tym obsługę większej liczby standardów oferuje.

Ogólna dostępności układów ARM sprawia, że wybierane są one przez wielu producentów, co wpływa na bardzo dużą konkurencję w tym segmencie rynku. Firmy, aby wyróżnić swoje produkty stawiają na innowacyjne dodatki i szybkie wprowadzanie nowych technologii. Na przełomie kilku ostatnich lat zaowocowało to znacznym wzrostem wydajności procesorów ARM – na początku 2011 roku pojawiły się pierwsze dwurdzeniowe układy ARM firm Nvidia, Qualcomm i Samsung, a już rok później na rynek trafiły smartfony z czterordzeniowymi procesorami.

Smartfony z wielordzeniowymi układami ARM lepsze niż konsole?

Możliwości nowych procesorów ARM wielokrotnie podkreślają również producenci gier i aplikacji. John Carmack - twórca legendarnych tytułów jak Quake, Doom czy Wolfenstein 3D - uważa nawet, że smartfony z wydajnymi układami ARM są zdecydowanie lepsze niż konsole. Według niego, potencjał wielordzeniowych telefonów pozwala już na tworzenie tak zaawansowanych graficznie gier, jak na obecnych konsolach. Przedstawiciele firmy Qualcomm posuwają się nawet dalej i zapowiadają, że kolejne generacje układów ARM będą gwarantować wydajność wyższą niż nadchodzące konsole dla graczy.

W słowach Carmacka z pewnością jest wiele prawdy. Grając na nowych smartfonach opartych na czterordzeniowych układach widać skok w porównaniu do poprzednich generacji jedno- i dwurdzeniowych procesorów ARM. Nowe gry mobilne nie tylko działają na nich zdecydowanie lepiej, ale powstają również dedykowane tytuły o lepszej grafice, dostępne tylko na najnowsze urządzenia.

Wśród gier mobilnych pojawia się coraz więcej odpowiedników tytułów znanych z komputerów. Użytkownicy mogą grać nie tylko w głośne hity sprzed paru lat, jak wspomniane Max Payne i GTA III, ale także kultowe: Need for Speed: Most Wanted, Sid Meier’s Pirates, The Bard's Tale czy wkrótce The Baldur's Gate z poprawioną grafiką.

Nikogo nie powinno więc dziwić, że odkąd na rynku pojawiły się potężne wielordzeniowe smartfony, prasa i serwisy zajmujące się do tej pory grami komputerowymi zaczęły tworzyć całe działy poświęcone hitom i nowościom pojawiającym się na urządzenia z układami ARM.

Rozbudowane funkcje nowych procesorów pozwalają także twórcom aplikacji na „podkradanie” technologii i zaawansowanych sposobów sterowania z konsol. Deweloperom z bydgoskiego studia Vivid Games tworząc grę Real Boxing udało się nawet wprowadzić do rozgrywki możliwość sterowania za pomocą gestów wykonywanych do kamery. „Możliwe było to dzięki pełnemu wykorzystaniu mocy obliczeniowej nowych smartfonów i tabletów” - jak skomentował to Remigiusz Kościelny z Vivid Games. To jednak nie jedyny smaczek związany z polską grą. Tytuł jest na tyle ładny, że zostanie przeniesiony na konsole.

Zacznij na komputerze, skończ na smartfonie

Innym świetnym przykładem wydajności wielordzeniowych smartfonów i ich dużej wydajności jest fakt, że komórkowe procesory ARM są już tak mocne, iż producenci laptopów wykorzystują je w swoich komputerach. Możliwe okazało się to dzięki firmie Microsoft, której szef - Steve Ballmer - w czerwcu zapowiedział dedykowaną układom ARM wersji Windowsa - RT. Ma dać ona producentom większe możliwości w tworzeniu nowych rozwiązań, w tym tabletów. Microsoft niejako na potwierdzenie tych słów wprowadził do sprzedaży nawet własny tablet z układem ARM o nazwie Surface. Dość jasno pokazuje to nadzieje giganta z Redmond związane z rozwojem mikroprocesorów.

Co więcej, firma Microsoft już teraz promuje narzędzia, które pozwalają twórcom gier i aplikacji pisać jednocześnie tytuły na komputery, tablety, konsole, a nawet smartfony z układami ARM (Windows Phone'y). Wraz z upowszechnieniem się usług w chmurze, wkrótce być może możliwe będzie rozpoczęcie gry na konsoli Xbox lub komputerze i dokończenie rozgrywki na smartfonie lub tablecie z wydajnym procesorem ARM jadąc w autobusie lub czekając w kolejce do lekarza.

Rozwój tego segmentu mikroprocesorów nie zwalnia nawet na chwilę i aż ciężko wyobrazić sobie co będzie dalej. Tym bardziej, gdy parę tygodni temu nową wersję architektury ARM zapowiedziała firma ARM Holdings Ta według zapowiedzi będzie oferować tak dużą moc obliczeniową, że już teraz firma AMD (producent procesorów do komputerów i laptopów) zapowiedziała wykorzystanie nowych układów ARM we własnych procesorach. Na początku mają być to co prawda układy stosowane w serwerach, gdzie ważne jest niskie zapotrzebowanie na prąd, ale jestem niemal pewny, że trafią również na rynek konsumencki. Wtedy nie pozostanie już nic innego jak zakup dobrego smartfona i kilku pomocnych akcesoriów, aby wreszcie otrzymać komputer naprawdę przenośny i prawdziwie osobisty...