O que é um processador ARM?

Os processadores ARM começaram a aparecer na mídia nos últimos tempos como um dos principais argumentos de venda de alguns modelos de smartphones e tablets, mas afinal o que eles são? Vamos começar pelo básico: ARM é um acrônimo de Advanced RISC Machine (algo como máquina RISC avançada) e RISC é um conjunto de instruções utilizadas durante o processamento.

SoC Qualcomm que inclui processador, placa de vídeo, modem 3G e muito mais

RISC é a abreviação de Reduced Instruction Set Computer (Conjunto Reduzido de Instruções de Computador) que é basicamente a forma como o processador lida com instruções (desde abrir o navegador até renderizar um vídeo) utilizando um conjunto extremamente simples e reduzido de etapas. Essa abordagem é o oposto do CISC (Complex Instruction Set Computer - Conjunto Complexo de Instruções de Computador), dos processadores x86 da Intel ou AMD em PCs e laptops convencionais, que utiliza instruções bastante complexas para processar dados.

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Nosso objetivo aqui não é aprofundar muito nas diferenças entre as duas abordagens ou mesmo eleger qual delas é a melhor, algo que costuma ser assunto de discussões bastante acaloradas entre profissionais da área, mas sim deixar claro que um processador móvel, como o Exynos 5, é bastante diferente de um Intel Core i7. Ambos funcionam de formas diferentes, processam dados, alocam memória e lidam com periféricos de forma completamente diferente.

Por que são tão diferentes? Basicamente por uma questão de relação entre processamento e consumo de energia. Um processador ARM utilizando o modelo RISC é bastante simples se comparado ao x86, o que por um lado faz com que o seu desempenho seja menor, mas faz também com que ele precise de uma quantidade ínfima de energia para operar, o que o torna ideal para smartphones e tablets, dispositivos que trazem uma bateria bastante reduzida se comparado a um laptop moderno.

Família Exynos de SoCs Samsung utilizando processador ARM

Poucos anos atrás os processadores ARM eram voltados mais para automação do que para gadgets e pouco se falava em performance, já que eficiência energética e durabilidade eram os pontos principais. Mas aí, a corrida entre fabricantes de smartphones começou e os modelos Cortex-A começaram a ficar populares por trazer um nível adequado de processamento para os sistemas operacionais móveis atuais, como Android, iOS e Windows Phone.

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Quando pesquisamos o processador de um smartphone atual, encontramos Exynos, Snapdragon, AX e não ARM. Isso pode parecer estranho à primeira vista, mas começamos a entender melhor quando vemos qual é o modelo de negócios da ARM Holdings, empresa proprietária da marca. Ela não fabrica processadores e sim os projeta, e não estamos falando do SoC (System on Chip) completo. Os projetos originais incluem somente os núcleos de processamento, ou seja, nada de memória RAM, GPU, rede sem fio ou mesmo uma controladora USB.

Os outros componentes são incluídos pela empresa que fabrica o SoC, que projeta qual será a placa de vídeo que integrará o chip, quanto de memória RAM, se terá um modem 4G e assim por diante. Algumas empresas, como a Qualcomm e Nvidia, projetam SoCs genéricos (Snapdragon 600 e Tegra 4, por exemplo) e revendem às fabricantes de smartphones. Outras, como a Apple, projetam chips que funcionam de forma completamente integrada com o sistema operacional dela, e esse é o motivo de termos tantos modelos ARM no mercado. O trabalho da ARM Holdings é apenas desenhar um padrão e licenciá-lo para os fabricantes fazerem o que acharem melhor em seus produtos.

Samsung Chromebook, um laptop que roda Chrome OS e utiliza um Exynos 5 Dual como processador

Comparados com os PCs de mesa, mesmos os SoCs mais poderosos podem parecer lentos. Mesmo que fosse tecnicamente possível instalar um sistema operacional x86 em um Exynos 5 (não é), o resultado seria desastroso. Há versões de alguns sistemas, como o Ubuntu ARM e o Windows RT, que são projetados para rodarem em processadores ARM e os programas que foram escritos para rodar neles não funcionarão em um PC convencional.

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Quer dizer, isso é verdade para os dias atuais. Os SoCs alcançaram um nível considerável de desempenho e tentativas de trazer a experiência do PC aliado a processadores ARM estão caminhando a passos rápidos. Em 2010 o Motorola ATRIX já oferecia um lapdock que transformava o smartphone em um laptop e a Samsung vende Chromebooks que rodam o Chrome OS em SoCs Exynos 5 Dual.

Motorola Atrix como Lapdock, experiência de laptop com um processador ARM

Esses lançamentos recentes nos permitem especular que no futuro encontraremos máquinas completas à venda que funcionam com uma quantidade baixíssima de energia, ponto que CPUs ARM estão anos à frente de qualquer modelo X86 fabricado pela Intel ou AMD. Essas máquinas atenderão ao público que deseja somente uma máquina simples para trabalhar, mas aplicações específicas, como games de última geração, CAD e softwares de edição de vídeo ainda precisarão de toda força bruta que, atualmente, somente os processadores x86 são capazes de oferecer.

E você, leitor? Acredita que no futuro teremos opções de máquinas que rodem em processadores ARM? Conte para nós nos comentários!