{"id":29681,"date":"2023-04-20T23:32:27","date_gmt":"2023-04-20T21:32:27","guid":{"rendered":"https:\/\/pi3g.com\/?p=29681"},"modified":"2023-04-20T23:33:18","modified_gmt":"2023-04-20T21:33:18","slug":"the-role-of-arm-based-sbc-devices-vs-x86-based-devices-and-market-trends-in-2023","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/pi3g.com\/de\/the-role-of-arm-based-sbc-devices-vs-x86-based-devices-and-market-trends-in-2023\/","title":{"rendered":"Die Rolle von ARM-basierten SBC-Ger\u00e4ten im Vergleich zu X86-basierten Ger\u00e4ten und Markttrends im Jahr 2023"},"content":{"rendered":"<p>Laut GPT4 wird der weltweite Markt f\u00fcr ARM-basierte Prozessoren im Jahr 2021 auf rund $17,7 Milliarden gesch\u00e4tzt, wobei IoT-Ger\u00e4te einen erheblichen Teil des Marktes ausmachen.<\/p>\n\n\n\n<p>Intel und andere x86-basierte Ger\u00e4te dominieren den Markt nach wie vor, die entsprechende Marktgr\u00f6\u00dfe war (nat\u00fcrlich) im Jahr 2021 viel gr\u00f6\u00dfer.<\/p>\n\n\n\n<p>Erinnern Sie sich daran, dass es urspr\u00fcnglich so war, <strong>Mainframes <\/strong>(wie das IBM System\/360) einen gro\u00dfen Teil des Marktes ausmachten. Gegenw\u00e4rtig \u00fcbertrifft der x86-Markt den Mainframe-Markt um ein Vielfaches - aber es gab eine Zeit, da war es genau umgekehrt! <\/p>\n\n\n\n<p>x86 hat sich durch eine einzigartige Kombination aus der Wahl dieser speziellen Architektur durch IBM f\u00fcr den IBM PC und der Marktdominanz, die Microsoft DOS (MS-DOS) und sp\u00e4ter Microsoft Windows aufbauen konnten, durchgesetzt. <\/p>\n\n\n\n<p>In der Vergangenheit wurde Windows auf andere CPUs portiert. Microsoft hat immer wieder versucht, Versionen anzubieten, die auch auf der ARM-Architektur laufen w\u00fcrden - die aber (in der Vergangenheit) die alten x86-Anwendungen nicht unterst\u00fctzten. Es \u00fcberrascht nicht, dass die Kunden bestimmte Dinge von Windows erwarten - wie etwa die M\u00f6glichkeit, Microsoft Word auf den entsprechenden Computern auszuf\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n<p>Heute befinden wir uns im Zeitalter des Single Board Computing. Der beliebteste SBC auf dem Planeten ist der Raspberry Pi, auf dem Microsoft Windows nicht (wirklich) l\u00e4uft, zumindest nicht die x86-kompatible Version.<\/p>\n\n\n\n<p>Auch hier hat Microsoft einen Versuch unternommen und eine Windows-Version mit dem Namen Microsoft Windows IoT entwickelt. <\/p>\n\n\n\n<p>Es gibt Einplatinencomputer, auf denen Microsoft Windows l\u00e4uft, da sie x86-basiert sind (z. B. der LattePanda), aber das ist nicht so wichtig. Deshalb ist der Raspberry Pi, der ARM-basiert ist, der beliebteste SBC! <\/p>\n\n\n\n<p>Lassen Sie uns einige Gr\u00fcnde daf\u00fcr untersuchen<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Vorteile\/Nachteile von ARM vs. x86<\/h2>\n\n\n\n<p>Historisch gesehen wurde x86 von Intel aggressiv vorangetrieben - das Gesch\u00e4ftsmodell des Unternehmens basiert (oder sollte man sagen: basierte?) auf <strong>Technologief\u00fchrerschaft<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>Im Gegenzug k\u00f6nnte Intel verlangen <strong>Pr\u00e4miengestaltung<\/strong>zumindest bei den High-End-Produkten des Unternehmens.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>x86-Vorteile<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>hohe Leistung (auch wenn diese zu br\u00f6ckeln beginnt)<\/li>\n\n\n\n<li>volle Kompatibilit\u00e4t mit Microsoft Windows  <\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>AMD, der Zweitplatzierte (der seinen gro\u00dfen Durchbruch als Second-Source f\u00fcr x86-basierte Produkte hatte, weil das Milit\u00e4r eine zweite Quelle brauchte, wenn ich mich recht erinnere!) wurde als die kostenbewusstere Wahl positioniert.<\/p>\n\n\n\n<p>Schlie\u00dflich war die Leistung der x86-Plattform deutlich h\u00f6her als f\u00fcr viele Anwendungen erforderlich. <\/p>\n\n\n\n<p>Spezialisierte Hardware \u00fcbernahm Verarbeitungsfunktionen, deren Ausf\u00fchrung auf dem Prozessor ineffizient war.<\/p>\n\n\n\n<p>Wenn wir zum Beispiel den Coral AI-Hardwarebeschleuniger (den wir zuf\u00e4llig vertreiben) in Betracht ziehen, l\u00e4uft er schneller, energieeffizienter und hat eine niedrigere Gesamtst\u00fcckzahl in Zusammenarbeit mit einem Raspberry Pi im Vergleich zu einem x86-basierten Hochleistungssystem, das in der Lage w\u00e4re, das gleiche neuronale Netzwerk-Vision-Modell auf seiner CPU laufen zu lassen.<\/p>\n\n\n\n<p>ARM ist ein viel zersplittertes \u00d6kosystem, wobei ARM als Lizenzgeber der Architektur eine gewisse Interoperabilit\u00e4t garantiert. <\/p>\n\n\n\n<p>ARM stellt keine Chips (f\u00fcr den Massenmarkt) her. Stattdessen lizenziert ARM seine Entw\u00fcrfe an Unternehmen wie Broadcom (das z. B. den SoC des Raspberry Pi entwickelt hat) oder Rockchip - der z. B. in RockPi oder Tinkerboard SBCs verwendet wird. <\/p>\n\n\n\n<p>Mehr Lizenznehmer bedeuten mehr Wettbewerb (im Gegensatz zu Intel, das den Markt im Grunde nur als \"Geisel\" h\u00e4lt, wenn es die f\u00fchrende Leistung und den Markennamen haben will). <\/p>\n\n\n\n<p>Nebenbei bemerkt sind viele dieser Chip-Hersteller nicht wirklich bekannte Namen - jedenfalls nicht so etabliert wie Intel. Ich meine, welchen Endverbraucher interessiert es wirklich, ob er einen Broadcom-Chip oder einen Chip der Konkurrenz in seinem Router hat? Das war damals ein wirklich cleverer Marketingzug von Intel (Intel inside) - aber ich schweife ab.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>ARM bietet, kurz gesagt, die folgenden Vorteile:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>niedrigere Kosten <\/strong>Komponenten<\/li>\n\n\n\n<li><strong>sehr effiziente Energienutzung<\/strong><\/li>\n\n\n\n<li>kann gek\u00fchlt werden <strong>passiv <\/strong>in vielen Anwendungen (kein L\u00fcfter erforderlich) - ger\u00e4uschlose Ausf\u00fchrungen m\u00f6glich!<\/li>\n\n\n\n<li>Unternehmen k\u00f6nnen andere IPs in ihren SoCs mischen und anpassen (z. B. verwendet Rockchip Mali-GPUs - ebenfalls von ARM, und Broadcom verwendet die VideoCore-GPU, die intern entwickelt wurde), wie sie es f\u00fcr richtig halten - meines Wissens gibt es keine x86-Lizenzen, die das erlauben, so dass man im Grunde das Angebot von Intel, ARM usw. erh\u00e4lt. - Im Grunde gibt es keine Lizenz f\u00fcr die IP, man muss die Chips selbst kaufen.<\/li>\n\n\n\n<li>Dadurch k\u00f6nnen diese Unternehmen ihre Hardware gezielt f\u00fcr bestimmte Anwendungen einsetzen (und eine bessere Leistung zu niedrigeren Kosten erzielen!).<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>So gibt es auf SBCs h\u00e4ufig spezielle Videocodecs, die als Hardwareschaltung ausgef\u00fchrt sind und die Dekodierung der g\u00e4ngigsten Videocodecs erm\u00f6glichen (um diese YouTube-Katzenvideos abzuspielen).<\/p>\n\n\n\n<p>ARM ist inzwischen so weit fortgeschritten, dass einige der darauf basierenden Designs in Produkte mit h\u00f6herer Geschwindigkeit eingebaut werden als ihre Intel\/x86-Pendants. Apple zum Beispiel hat dies mit der M2-Architektur bewiesen. Sie passt sehr gut in das Gesch\u00e4ftskonzept von Apple, das auf eine enge Integration von Software und der zugrunde liegenden Hardware ausgerichtet ist. <\/p>\n\n\n\n<p>Das ist \u00fcbrigens auch der Grund, warum Apple es geschafft hat, auf ARM umzusteigen - sie kontrollieren das Betriebssystem, die Hardware und das SoC-Design - sie haben sichergestellt, dass ihre alten Anwendungen auch auf der neuen Hardware mit akzeptablen Geschwindigkeiten ausgef\u00fchrt werden k\u00f6nnen! <\/p>\n\n\n\n<p>Microsoft ist dazu nicht in der Lage, da sie ein anderes Gesch\u00e4ftskonzept haben. Sie sind bei der Herstellung von PCs von vielen Unternehmen abh\u00e4ngig, z. B. ASUS. Sie lassen diese PC-Hersteller untereinander konkurrieren und treiben so das Marktvolumen voran, w\u00e4hrend sie mit ihrer Software die Interoperabilit\u00e4t auf dieser PC-Plattform sicherstellen. Um auf ARM umzusteigen, m\u00fcssten sie eine Vielzahl dieser Hersteller zusammenbringen UND sie m\u00fcssten eine Interoperabilit\u00e4tsschicht aufbauen, um Legacy-Software-Unterst\u00fctzung zu bieten. Da sie nicht wissen, auf welcher CPU sie letztendlich laufen werden, k\u00f6nnen sie dem Markt kein konsistentes Versprechen geben, dass die alte Software mit akzeptablen Geschwindigkeiten laufen wird. (OK, das ist stark vereinfacht, aber sie m\u00fcssten die Hersteller f\u00fcr eine neue Strategie der Umstellung auf ARM usw. gewinnen).<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Zielmarkt der SBCs im Vergleich zu Desktop-PCs\/Servern<\/h2>\n\n\n\n<p>Einplatinencomputer werden h\u00e4ufig in industriellen Anwendungen (als so genannte eingebettete Hardware-Ger\u00e4te) oder von Enthusiasten\/T\u00fcftlern und auch im Bildungswesen eingesetzt. <\/p>\n\n\n\n<p> Microsoft Windows-basierte Computer (und damit auch die x86-Plattform, die eng mit diesem Betriebssystem verbunden ist!) werden in B\u00fcroumgebungen eingesetzt und wurden auch als Heimcomputer verwendet. Menschen sind Gewohnheitstiere, sie gew\u00f6hnen sich an ein Betriebssystem. Ich w\u00fcrde zum Beispiel nicht in Erw\u00e4gung ziehen, Linux als mein Haupt-Desktop-System zu verwenden (au\u00dferdem gibt es dort einfach zu viel Auswahl!), da ich Windows verwende und mich auf einige Anwendungen verlasse, die ich kenne und seit Jahren verwende (z. B. die Adobe-Suite). <\/p>\n\n\n\n<p>Auf meinem Smartphone habe ich jedoch ein Android-basiertes System. Das Smartphone war ein kompletter Neustart der \u00d6kosysteme, und die ARM-CPU konnte ihren gro\u00dfen Vorteil ausspielen, sehr energieeffizient zu sein. Anfangs waren die Leute mit der geringeren Leistung eines Mobiltelefons einverstanden. Heutzutage sind einige dieser Smartphones leistungsf\u00e4higer als die Desktop-Computer, die die Menschen haben. Der Vorteil der Windows-Software spielte keine Rolle, da diese Smartphones ohnehin v\u00f6llig neue Anwendungen ben\u00f6tigten. Ich meine, niemand hat z. B. einen GPS-f\u00e4higen Computer im Sinn gehabt. Oder mit Multitouch-Oberfl\u00e4chen - die Windows-PCs verwendeten ein klassisches Maus-Klick-und-Punkt-System und waren meist station\u00e4r.<\/p>\n\n\n\n<p>Verstehen Sie, worauf ich hinaus will? <\/p>\n\n\n\n<p>Die Windows-PC\/x86-Architektur hat eine gewisse <strong>Nische <\/strong>(wenn auch eine sehr gro\u00dfe), in der sie in den K\u00f6pfen der Kunden existiert. Dies ist f\u00fcr <strong>Desktop-Anwendungen<\/strong> (der andere gro\u00dfe Konkurrent ist Apple, zum Beispiel mit MacBooks und zunehmend mit Chromebooks). Es wird bei der B\u00fcroarbeit eingesetzt, zum Beispiel um Bestellungen f\u00fcr Raspberry Pis von uns zu bearbeiten. <\/p>\n\n\n\n<p>Auch bei High-End-Servern ist er nach wie vor von Bedeutung, obwohl ARM-basierte Designs auch dort Einzug gehalten haben - wegen der Leistungseffizienz und der Kosten, <strong>ARM eignet sich letztlich auch besser f\u00fcr das Rechenzentrum.<\/strong> <\/p>\n\n\n\n<p>In anderen Bereichen spielen andere Faktoren eine Rolle. <\/p>\n\n\n\n<p>Eingebettete Designs, wie z. B. Geldautomaten, wurden in der Vergangenheit auch mit Windows erstellt - vielleicht haben Sie schon einmal die Bluescreens auf Geldautomaten oder Digital Signage-Installationen in der Stadt gesehen.<\/p>\n\n\n\n<p>Es besteht keine Notwendigkeit, Windows auf diesen Ger\u00e4ten zu verwenden. Linux ist oft die bessere und einfacher zu verwaltende Wahl und zudem auch noch kosteng\u00fcnstiger. F\u00fcr Linux-Installationen fallen keine Lizenzgeb\u00fchren an. Linux ist als das sicherere Betriebssystem bekannt. Schlie\u00dflich ist man mit Linux nicht so sehr auf die x86-Plattform festgelegt wie mit Windows.<\/p>\n\n\n\n<p>Auf diesen speziellen Ger\u00e4ten spielen Ihre Desktop-Anwendungen wie Word, Excel usw. \u00fcberhaupt keine Rolle. Sie werden h\u00e4ufig mit spezialisierten Anwendungen zur Anzeige von Videos, zur Interaktion mit dem Kunden oder zur Anzeige des Stockwerks, in dem man sich befindet (in einem Aufzug), eingesetzt. <\/p>\n\n\n\n<p>(Nebenbei bemerkt: Um anzuzeigen, in welchem Stockwerk man sich im Aufzug befindet, ist selbst Linux \u00fcbertrieben. Ein einfacher Mikrocontroller reicht v\u00f6llig aus! Achten Sie in diesem Bereich auf noch einfachere Ger\u00e4te, auf denen kein richtiges, vollwertiges Betriebssystem mehr l\u00e4uft)<\/p>\n\n\n\n<p>Bei eingebetteten Ger\u00e4ten - und das ist ein gro\u00dfer Bereich, in dem SBCs verkauft werden - spielen die Kosten eine Rolle. Sehr viel. Die Energieeffizienz spielt eine Rolle. x86-Designs m\u00fcssen besser gek\u00fchlt werden (aufgrund der schlechteren Energieeffizienz), was oft bedeutet, dass man z. B. ein L\u00fcfterdesign hinzuf\u00fcgen muss ... <\/p>\n\n\n\n<p>Die Software-Frameworks f\u00fcr die Erstellung von Anwendungen haben sich stark ver\u00e4ndert. Viele Anwendungen k\u00f6nnen heute problemlos f\u00fcr x86 oder ARM erstellt werden, beispielsweise mit dem Qt-Framework oder mit Webtechnologien. <\/p>\n\n\n\n<p>Eine neue Generation von Ingenieuren ist mit der Entwicklung von node.js und JavaScript aufgewachsen und k\u00fcmmert sich nicht allzu sehr um die zugrunde liegende Hardware-Architektur. <\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>Kosten: Windows-B\u00fcndelung<\/p>\n\n\n\n<p>Kosten: ARM vs. x86, Marktfragmentierung, Wettbewerb, unterschiedliches Lizenzierungsmodell<\/p>\n\n\n\n<p>RISC V <\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Laut GPT4 wird der weltweite Markt f\u00fcr ARM-basierte Prozessoren im Jahr 2021 auf rund $17,7 Mrd. gesch\u00e4tzt, wobei IoT-Ger\u00e4te einen erheblichen Teil des Marktes ausmachen. Intel- und andere x86-basierte Ger\u00e4te dominieren nach wie vor den Markt, wobei die entsprechende Marktgr\u00f6\u00dfe im Jahr 2021 (nat\u00fcrlich) viel gr\u00f6\u00dfer sein wird. 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