На пороге революции: когда ждать перехода Windows-ПК на ARM и что это может дать

В последние годы рост производительности компьютеров замедлился — закон Мура, обещающий удвоение числа транзисторов на чипе каждые два года, больше не работает. В условиях технических ограничений производители вычислительной техники ищут новые пути развития.

Потенциальным выходом из тупика может стать смена архитектуры с x86 на ARM. Такой ход значительно повысит эффективность вычислений, однако у него есть своя цена.

Разбираемся, когда ждать полноценный переход персональных компьютеров на ARM, какие препятствия нужно преодолеть производителям и разработчикам, а также что смена архитектуры сулит пользователям.

Особенности архитектур x86 и ARM

На сегодня архитектуры процессоров x86 и ARM являются основными для большинства вычислительной техники. Их фундаментальное отличие заложено в работе с инструкциями — базовыми командами, из которых строятся все компьютерные программы и операционные системы.

• Архитектура x86 основана на вычислениях с полным набором инструкций (CISC). Каждая такая инструкция может включать несколько операций. Расшифровкой инструкций занимается декодер, который разбивает их на простые команды — микрооперации (μops). Дальше μops передаются в конвейер и исполнительные блоки.

• Архитектура ARM использует вычисления с сокращенным набором команд (RISC). Все инструкции имеют фиксированную длину и упрощенную кодировку. Благодаря этому процессору легче выполнять несколько инструкций параллельно, а декодер может быть проще и компактнее — не нужно разбираться, где в рамках инструкции кончается одна μops и начинается следующая.

Плюсы и минусы x86 и ARM

Основная идея x86 в том, чтобы одна команда программиста делала как можно больше работы, вместо того чтобы разбивать её на кучу мелких шагов для процессора. Программист (или компилятор) пишет одну инструкцию, а процессор сам решает, сколько микроопераций нужно для её выполнения.

Такой подход позволяет писать плотный код (меньше инструкций для одной операции) и работать с широчайшим набором инструкций. Также программа для x86 обычно занимает меньше памяти, чем для RISC, поскольку одна инструкция заменяет несколько.

Это было особенно актуально в 80-е годы, когда память была дорогой и её было мало.

Платой за программную простоту оказалась эффективность аппаратной части. Декодер в x86 сложнее, чем в типичном RISC-процессоре, что требует дополнительных транзисторов и повышает энергопотребление.

В свою очередь, ARM значительно эффективнее. Процессор тратит меньше энергии на интерпретацию инструкций, а декодер занимает меньше места на кристалле. Освободившуюся площадь можно использовать для дополнительных исполнительных блоков, кэша или ядер.

Главный же недостаток ARM — несовместимость с огромной библиотекой программ и игр, написанных под x86. Отчасти проблема решается эмуляцией, однако с ней производительность и стабильность работы приложений ниже.

Где переход уже состоялся: компьютеры Apple

В 2020 году Apple представила свой первый ARM-чип M1, предназначенный для компьютеров и ноутбуков. Тем самым компания завершила 14-летнее партнерство с Intel, чьи x86-процессоры устанавливались в iMac и MacBook с 2006 года.

Система на чипе включала в себя CPU, GPU, нейронный процессор для задач ИИ, чип безопасности и множество других компонентов и интерфейсов. В процессорный блок вошли 8 ядер: 4 высокопроизводительных ядра и 4 ядра низкого энергопотребления. Apple не сообщала, на каких тактовых частотах работали ядра процессора. Утверждалось только, что M1 был оснащён самыми мощными ядрами в низковольтных процессорах.

Главным преимуществом перед решениями Intel и AMD того времени были эффективные декодеры инструкций, способные выполнять до восьми операций за такт против четырёх у x86-процессоров. Так что при меньшей тактовой частоте ядра M1 могли быть мощнее.

Компания сделала переход с x86 на ARM максимально безболезненным как для программистов, так и для пользователей. Первым помог язык программирования Swift, появившийся в 2014 году — он максимально стандартизировал программирование под iOS и macOS. Так что новые Mac поддерживали iOS-приложения в нативном режиме, а процесс разработки нового софта уже был изучен. Также предусмотрели совместимость с x86-софтом через эмулятор Rosetta 2, который разбивал сложные программные инструкции на понятные ARM-процессору.

В сравнении с последним x86-поколением MacBook Air версия на Apple M1 дала значительный скачок в производительности. Например, экспорт 18-минутного видео (4K/60 fps) в Final Cut занимал всего 11 минут. Этот показатель был вдвое лучше, чем у MacBook Pro 16" на базе Intel Core i9.

Ещё одним плюсом Apple M1 стал минимальный нагрев, благодаря чему удалось сделать ноутбук тише. Но главное — энергоэффективность. Компания заявляла до 18 часов автономной работы в браузере, тогда как предшественник на Intel выдерживал только 10 часов. Часовая видеоконференция в Zoom разряжала новый MacBook всего на 10–13%, что тоже выдающийся результат.

За последующие пять лет Apple основательно доработала архитектуру чипов и нарастила производительность. Последнее поколение Apple M5 превосходит M1 в два раза по части центрального и графического процессоров. А более продвинутый Apple M5 Max в MacBook Pro и вовсе обеспечивают производительность, сравнимую с рабочими станциями за несколько тысяч долларов.

Разработчики ПО тоже не сидели сложа руки. Если на старте нативные приложения были доступны в основном от самой компании и крупных партнёров, то сейчас их тысячи. Не адаптированными остались разве что очень старые программы, но это не проблема — они пока запускаются через эмулятор.

Важно отметить: Apple уже готовит финальный этап перехода Mac на ARM: полноценная поддержка Rosetta 2 для запуска Intel-приложений сохранится до macOS 27 включительно, а после этого эмулятор x86-софта фактически уйдёт в прошлое.

Для большинства пользователей это не станет проблемой, но старые приложения, плагины, драйверы, утилиты и игры без версий под Apple Silicon могут перестать запускаться на новых версиях macOS.

По сути, Mac ждёт повторение истории с отказом от 32-битного софта: всё актуальное продолжит работать, а заброшенные программы постепенно останутся на старых системах.

Трудная история ARM на Windows-ПК

Microsoft начала осваивать архитектуру ARM ещё в 2012 году. Тогда была выпушена операционная система Windows RT, предназначенная для ноутбуков и планшетов на базе чипов Qualcomm. В компании хотели повторить успех iPad, заточив Windows под сенсорные экраны.

В основу ОС легла настольная Windows 8 с сильно урезанными возможностями. Устанавливать приложения можно было только через магазин Windows Store. Поскольку система была полностью заточена под ARM, запускать классические .exe-приложения не было возможности.

Проблема была в том, что сторонние разработчики не могли быстро адаптировать программы. Приходилось полностью переписывать код, чтобы обеспечить совместимость с архитектурой ARM. Даже крупные разработчики не считали целесообразным выпускать версии своего софта под Windows RT. Например, на эту систему так и не вышел Adobe Photoshop.

Из-за нехватки приложений Windows RT так и не завоевала популярность. К тому же, стоимость готовых устройств была завышенной, а скорость работы оставляла желать лучшего — процессоры Qualcomm того времени не могли похвастать высокой производительностью.

В 2017 году Microsoft снова объединилась с Qualcomm, чтобы создать мобильную версию Windows 10. Новая система обеспечивала лучшую совместимость с ПО, позволяя запускать x86-приложения через эмуляцию. Правда, работало это только с 32-битными версиями программ, да и с ними производительность была непредсказуемой.

Хотя Windows 10 для ARM оказалась успешнее Windows RT, она так и не завоевала популярность. Пользователи не видели смысла в системе из-за непредсказуемой работы со старым софтом и проблемами с драйверами. К тому же, сохранялись негативные ассоциации с прошлой попыткой Microsoft освоить ARM.

С выходом Windows 11 на ARM ситуация улучшилась. Значительно расширилась библиотека программ, нативно работающих на ARM — появились основные браузеры, офисные пакеты, графические редакторы и мессенджеры.

Кроме того, Microsoft выкатили продвинутый эмулятор Prism, эффективность которого сравнима с Rosetta 2 от Apple. Он умеет работать с 64-битными программами и поддерживает AVX/AVX2 инструкции. Последнее особенно важно для корректной работы игр, разработанных под x86.

Не стояло на месте и «железо». Выход мощных процессоров (например, Qualcomm Snapdragon X Elite) значительно расширил возможности ARM-устройств на Windows. Теперь они стали полноценной альтернативой тонким ноутбукам на базе чипов Intel и AMD.

ARM и Nvidia

До сих пор устройства, работающие под управлением Windows 11 для ARM, не претендовали на статус производительных рабочих станций. Однако скоро это изменится — и поможет в этом Nvidia.

Компания, известная графическими ускорителями GeForce, уже почти двадцать лет работает с архитектурой ARM. В 2008 году на рынок вышло первое поколение мобильных чипов Tegra. И хотя потеснить Qualcomm в смартфонах не удалось, Nvidia смогла закрепиться в автомобильном сегменте и ряде портативных устройств, таких как Nintendo Switch.

Однако на этом амбиции компании не заканчиваются. 1 июня 2026 года Nvidia анонсировала ARM-чип RTX Spark для устройств на базе Windows. Это высокопроизводительное решение, способное тягаться в тяжёлых задачах с топовыми аналогами на архитектуре x86.

Процессорная часть включает в себя двадцать ядер, разработанных при участии MediaTek. За графику отвечает ускоритель Blackwell RTX с 6144 ядрами CUDA — его производительность сравнима с мобильной RTX 5070. CPU и GPU делят между собой унифицированную память LPDDR5X объёмом до 128 ГБ.

Система на базе RTX Spark потянет монтаж видео в разрешении 12K и рендеринг тяжёлых трёхмерных сцен. Что до игр, то поддерживаются все последние технологии Nvidia: трассировка лучей, DLSS и G-SYNC.

Отдельного внимания заслуживает производительность в задачах с ИИ — до 1 петафлопса. В связке с большим объёмом памяти это позволит разворачивать локальные нейросети на 120 миллиардов параметров. Высокая производительность в задачах, связанных с искусственным интеллектом, открывает путь к внедрению ИИ-агентов.

Nvidia и Microsoft уже объявили о совместной работе над агентными системами в Windows. Пользователь сможет не разбираться в сложных интерфейсах программ, а просто давать команды компьютеру голосом или текстом. На основе запросов ИИ-агент сам решит, какие шаги предпринять для выполнения задачи.

Традиционные программы для архитектуры x86 будут запускаться через эмулятор Prism. При этом компания Adobe и другие крупные разработчики уже готовят нативные версии своих продуктов.

Первые ПК на базе RTX Spark выйдут осенью 2026 года. Это будут тонкие премиальные ноутбуки с диагональю 14–16 дюймов и весом менее полутора килограммов. Среди партнеров — Asus, Dell, HP, Lenovo, Microsoft Surface и MSI. Позже к ним присоединятся Acer и Gigabyte.

Что дальше

В ближайшие годы нас всё-таки ждёт развитие ARM-сегмента персональных компьютеров. В первую очередь это касается ноутбуков и других готовых решений. Настольные ПК по-прежнему будут придерживаться архитектуры x86 — роль сыграют возможность апгрейда (ARM-чипы представляют собой APU, где все компоненты интегрированы в SoC) и огромная библиотека софта, ещё не адаптированного под ARM.

И хотя возможности эмуляции под ARM становятся шире, производительность всё ещё значительно ниже, чем в нативном x86-режиме. Особенно это важно в специализированных программах, например, для научных исследований.

Свою лепту внесут и геймеры, для которых x86 ещё долго будет единственным вариантом. Ситуация с играми на ARM становится лучше, однако остаются такие проблемы, как плохая совместимость со многими старыми играми и блокировка эмуляторов системами античит.

Так что нас ждёт продолжение сосуществования двух архитектур: ARM для портативных устройств, где важна автономность, и x86 в десктопных ПК, работающих от сети и оснащённых мощными системами охлаждения.

Впрочем, с годами баланс может сместиться в сторону ARM — появление высокопроизводительных решений и расширение списка программ, работающих нативно, откроют сегменты, где исторически доминировал x86.

Потребители от этого только выиграют. В условиях, когда повышение эффективности традиционным методом уплотнения транзисторов перестаёт работать, смена архитектуры может оказаться спасительным кругом для всего рынка вычислительной техники.