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¿Qué tecnología es mejor para industrial, ARM o x86?

En computadoras industriales la arquitectura ARM se ha ganado la etiqueta de factor eficiencia, aunque Intel, AMD y Nvidia se han convertido en elementos indispensables de sistemas que combinan CPUs con GPUs que ahora mantienen dividido este segmento.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

En 2014 el licenciador de arquitecturas para microprocesadores ARM presentó con bombos y tarolas a big.LITTLE, una tecnología de integración para el diseño de chips más potentes y eficientes dirigido expresamente a los segmentos de industrial y automotriz, con una combinación de sus sistemas Cortex A15 y Cortex A7.

Las últimas modificaciones aplicadas a big.LITTLE por parte de ARM, añaden módulos de optimización que presuntamente ahorran más del 75% de energía que utiliza el CPU, en comparación con las anteriores versiones, y además incrementa hasta un 40% el rendimiento operativo para actividades robustas de procesamiento.

Esta condición ha llevado a ARM a una posición privilegiada dentro de las preferencias de los ingenieros desarrolladores, principalmente de aquellos que se especializan en el diseño de sistemas industriales, y que optan por utilizar computadoras basadas en tecnología ARM.

Pero también hay un grupo de ingenieros que prefiere la tecnología x86, aquella que es embebida en microprocesadores Intel, AMD o Nvidia, debido a la diversidad y los beneficios que otorga en términos de flexibilidad y compatibilidad con otras tecnologías también de software.

Al ser la eficiencia energética un factor que determina qué clase de tecnología se utilizará en el desarrollo de un sistema, ARM ha mostrado importantes avances técnicos en sus productos dejando como resultado la atracción de más adeptos en la industria, no obstante, también compañías como Intel o AMD han hecho importantes logros en materia de consumo de energía, y toman como bono a su favor los recursos que tiene x86 en sus arquitecturas para procesamiento gráfico de tal manera que es un plus si tomamos en cuenta que en los equipos industriales diversos sistemas se enfocan a la graficación de medidas como temperatura, identificación de objetos o análisis de rendimiento, por lo que el procesamiento de imágenes es también altamente valorado.

La comunidad de desarrolladores está por ahora dividida entre quienes prefieren utilizar ARM o x86 en sus proyectos de trabajo, y aunque no existe un estudio de mercado que presente estadísticas claras sobre el posicionamiento de cada una de estas tecnologías incluso por región, podemos tomar como referentes algunas de las decisiones que compañías dedicadas a la fabricación de computadoras industriales o soluciones de automatización industrial han realizado últimamente.

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ARM x86
Cada tecnología posee recursos exclusivos que mantienen dividida a la comunidad de ingenieros desarrolladores. Mientras una posee mayor rango de soporte técnico y compatibilidad con otros entornos de software, la otra otorga presuntamente más eficiencia energética, esencial en sistemas destinados a mercados como automotriz o industrial
Recientemente la firma General Electric adquirió a Radstone, una firma especializada en el desarrollo de tecnología militar e industrial, y conformó su unidad GE Intelligent Platforms, la cual posee en su catálogo de computadoras industriales basadas en ARM y otras en x86 de Intel, las cuales las combina con GPUs de Nvidia.

Las intenciones están claras sobre lo que pretende obtenerse en un sistema industrial, relación costo-efectividad, buen nivel de virtualización y por supuesto bajo consumo de energía. Los productos que ha desarrollado GE Intelligent Platforms están dirigidos a la identificación de objetos con visión artificial, monitoreo o medición. Según ha expuesto la firma, aquí es precisamente cuando se dividen los clientes quienes buscan más recursos gráficos o bien eficiencia energética.

“Puedes tener un GPU discreto de Nvidia con núcleos 384 Kepler y un microprocesador Intel Core i7 para 100 W; puedes tener una Nvidia Tegra K1 con un microprocesador quad ARM Cortex A15 y un GPU con núcleos 192 Kepler para 10 W: menos rendimiento pero más Gflop/W, lo que resulta mejor para móviles”, explicó Simon Collins gerente de Producto para GE a un medio de comunicación estadounidense. “Para muchos clientes resulta difícil diferenciar entre las soluciones de Intel o ARM o si los códigos fuentes son compatibles o no, así que deciden tomar ARM debido a que promete bajo consumo de energía”, refirió Collins.

Por otro lado, la firma desarrolladora de hardware Congatec prefiere promover más la tecnología x86 por considerarla como una arquitectura con mejor rendimiento del mercado para computadoras industriales, y simplemente define a ARM como la opción ideal para la eficiencia energética.

“Hay una superposición de rendimiento, la gama más baja de Atom sobrepasa a la mayor de ARM”, opinó Christian Eder, director de Marketing de Congatec. “En un futuro las superposiciones crecerán, el Quark llevará a Intel a un nivel menor de consumo y Cortex A53 y A57 llevarán a ARM a un mayor rendimiento”, dijo.

Pero para quienes en su momento han optado por cambiar de una tecnología a otra en busca de conseguir lo que la otra presuntamente no posee, se requiere de un nivel de pericia técnica por parte de los ingenieros, por ejemplo, deben considerar que al migrar de un entorno Intel a ARM hallarán un menor soporte para ARM como menos controladores descargables, o gestores de arranque ‘boot loaders’ en comparación con el entorno x86 BIOS que posee todo desde elementos básicos.

La curva de aprendizaje es otro factor para quienes han pensado en mudarse de un entorno a otro, ya que por ejemplo quienes se mueven de x86 a ARM, deben prever que sus ingenieros posean conocimientos en tecnología ARM, y desde un criterio razonable el realizar un movimiento como tal para reducir costos ante la mayor eficiencia energética que ofrece ARM frente a x86, podría significar un paso en falso debido a los costos de ingeniería adicional que representaría adaptar o alinear sus productos con la nueva tecnología.

Una de las desventajas de ARM según suscriben especialistas como Robert Day, vicepresidente de Marketing para la compañía Lynx, es la carencia de hardware apropiado para la virtualización, algo esencial en sistemas embebidos para industrial o automotriz. En consecuencia esta compañía ha desarrollado por solicitud de ARM elementos adicionales como RTOS y kernels hipervisores, lo que demuestra que ARM se ha propuesto abordar las necesidades técnicas de los ingenieros desarrolladores.

La decisión de utilizar cualquiera de las dos tecnologías ARM o x86 de Intel en el desarrollo de sistemas industriales, es solo de aquel que lo diseña, aunque en su proyecto deberá sacrificar notablemente eficiencia energética por rendimiento o viceversa según decida qué tipo de microprocesador implementará.

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