ARM-processors: de toekomst van laptops

Onder andere Apple en Qualcomm hebben bewezen dat ze nu toch wel erg veel voordelen hebben. Als je een laptop hebt, ben je ongetwijfeld wel eens stickers met daarop ‘Intel’, ‘AMD’ of recent zelfs ‘Snapdragon’ tegengekomen, maar de term ‘ARM’ zegt lang niet iedereen iets. Dat terwijl de ARM-processor een van de grootste technologische vooruitgangen in jaren is voor de laptopmarkt.

We hebben inmiddels jarenlang te maken gehad met Intel en AMD die de markt van laptops domineerden met hun bekende x86-processors. Ze hebben zoveel macht en naamsbekendheid binnen de wereld van laptops (en computers in het algemeen) dat sommige mensen ook misschien niet snel een laptop zouden kopen zonder een Intel- of AMD-sticker erop. De laatste jaren zijn er echter een aantal interessante concurrenten verschenen, die niet gebruikmaken van de bekende x86-architectuur, maar in plaats daarvan op ARM gebaseerd zijn.

ARM-processors zijn vooral gebruikelijk binnen de wereld van smartphones en tablets, maar verschijnen nu ook steeds meer op laptops. Voorheen waren dit soort chips echter wel minder krachtig, maar de nieuwe M-serie chips van Apple en Qualcomms Snapdragon-chips voor laptops laten zien dat dit tegenwoordig geen probleem meer hoeft te zijn. Deze chips zijn meer dan krachtig genoeg en zijn vaak ook nog eens efficiënter, stiller en bieden een langere batterijduur. ARM-processors zullen waarschijnlijk dus een grote rol spelen in de toekomst van laptops.

Wat is ARM?

Laten we hier eerst maar eens even een beeld schetsen van wat ARM precies inhoudt. Ten eerste bestaat er een verschil tussen ARM de processorarchitectuur (waar we het hier voornamelijk over hebben) en Arm het bedrijf dat de architectuur heeft ontworpen. Arm maakt (tegenwoordig) zelf geen ARM-chips, maar verkoopt licenties aan fabrikanten die ARM-chips willen produceren. ARM-chips zijn dus processors die draaien op de ARM-processorarchitectuur.

Deze architectuur verschilt van de x86-architectuur die al jarenlang gebruikt wordt door Intel- en AMD-chips. x86 gebruikt een CISC-instructieset (‘complex instruction set computer’). ARM staat voor ‘Advanced RISC Machines’ en gebruikt dus een RISC-instructieset (‘reduced instruction set computer’). We kunnen heel diep ingaan op de verschillen tussen deze instructiesets, maar het komt erop neer dat ARM-processors minder complexe instructies krijgen om uit te voeren en daardoor efficiënter te werk gaan en minder energie gebruiken. Dit betekent ook dat deze chips over het algemeen minder heet worden en daarom (en vanwege de betere energie-efficiëntie) worden ze ook al jarenlang voor smartphones, tablet en allerlei andere mobiele apparaten gebruikt.

Voorheen waren ARM-chips nog niet echt krachtig genoeg voor het soort intensieve taken dat je op laptops of desktops uitvoert, maar er is de afgelopen jaren een flinke inhaalslag gemaakt. Apple liet in 2020 al zien met zijn M1-chip wat het tegenwoordig met ARM voor elkaar kon krijgen en ook Qualcomm wist ons de afgelopen paar jaar te verrassen met zijn indrukwekkende Snapdragon X-chips. Wat wel belangrijk is om te weten, is dat een ARM-processor dus niet zomaar gewoon een andere chip is dan de Intel- en AMD-chips die je waarschijnlijk gewend bent. De andere architectuur en instructieset betekenen namelijk ook dat het besturingssysteem van je laptop en de programma’s die je erop gebruikt moeten worden geoptimaliseerd voor deze ARM-architectuur.

De M-serie processors van Apple bewezen dat ARM tegenwoordig enorm krachtig kan zijn.

Apple M-serie processors

Hoewel Windows technisch gezien al langer tests met ARM heeft gedaan (en daar komen we nog op terug), was het Apple dat in 2020 voor een nieuwe doorbraak voor ARM-processors zorgde binnen de laptopwereld. Dat is het jaar waarin Apple voor het eerst zijn eigen chip, de M1, gebruikte in zijn MacBooks. Voorheen gebruikte ook Apple chips van Intel. Dit was dus een grote verandering, maar Apple wist met die chip wel meteen aan te tonen dat dit een goede keuze was. De M1-chip bleek al snel efficiënter en krachtiger dan de Intel-chips die Apple nu achterliet. Ook de batterijduur ging dus flink omhoog en deze formule van Apple is steeds weer iets beter geworden bij elke generatie van de M-serie chips (we zijn nu bij M4).

De manier waarop Arm te werk gaat (met licenties), betekent ook dat Apple zijn ARM-gebaseerde chips dus speciaal voor zijn eigen hardware heeft kunnen ontwerpen en optimaliseren. De M-serie heeft niet alleen grote gevolgen gehad op Apple-producten, maar ook de lat hoger gelegd voor de rest van de laptopindustrie. Het is dan eigenlijk dus ook niet echt een grote verrassing dat steeds meer andere fabrikanten nu ook geïnteresseerd zijn in ARM-processors.

Windows’ eerste pogingen

Voor deze ontwikkeling bij Apple plaatsvond, heeft Microsoft eerder ook al geprobeerd om ARM-processors naar Windows-apparaten te brengen. Zo bracht het bedrijf in 2012 het mobiele besturingssysteem Windows RT uit (naast Windows 8). Dit was een speciale versie van Windows gebaseerd op Windows 8, maar die draaide op ARM-chips. Het probleem met die versie was echter dat je geen traditionele desktopprogramma’s kon gebruiken.

In 2019, nog net voor de introductie van de M1 van Apple, probeerde Microsoft ARM opnieuw te introduceren via ‘Windows 10 ARM’. Onder andere de Microsoft Surface Pro X draaide op een ARM-processor, maar ook andere laptops van merken zoals HP en Lenovo. Dit waren lichte en energiezuinige apparaten, maar ze wisten helaas nog geen geweldige prestaties te leveren en er moest gebruik worden gemaakt van vertalingslagen om bepaalde software te kunnen gebruiken en dat zorgde toen voor vertragingen, en af en toe werkte het gewoon niet. Het idee was goed, maar het was uiteindelijk misschien dus vooral een kwestie van wachten op de juiste ARM-chips en investeren in een betere ARM-versie van Windows, plus een vertalingslaag die niet voor (grote) prestatieproblemen zorgt.

De Snapdragon X Elite bracht ARM terug naar Windows.

Snapdragon X Elite en Copilot+ PC’s

Bij de meest recente en tot nu toe succesvolle poging om ARM-processors naar Windows-apparaten te brengen, hebben we te maken met de Snapdragon X Elite-chip (en de X Plus-chip) van Qualcomm. Deze ARM-processor zagen we voor het eerst verschijnen in 2024 en de lancering van de chip markeert een nieuw hoofdstuk voor ARM op Windows-laptops. De chip is speciaal ontworpen voor dunne, lichtgewicht laptops en kan ook wel worden gezien als een poging om het succes van Apples M-serie na te bootsen aan de Windows-kant.

In tegenstelling tot sommige eerdere ARM-processors voor Windows-apparaten, weet de Snapdragon X Elite niet alleen een goede energie-efficiëntie te bieden, maar ook een uitstekend prestatievermogen. Laptops die deze chip gebruiken krijgen ook allemaal Microsofts nieuwe ‘Copilot+ PC’-naam, omdat de chip naast een CPU en geïntegreerde GPU ook over een NPU voor AI-taken beschikt.

Naast het feit dat deze chip dus gewoon beter is dan veel van zijn voorgangers in oudere Windows-laptops, heeft Microsoft ook zijn vertalingslaag (PRISM) verbetert. Dat betekent dat traditionele x86-programma’s nu ook beter draaien op de ARM-versie van Windows. Het succes van deze chips zorgt er echter ook voor dat veel ontwikkelaars specifieke ARM-versies van hun programma’s maken of inmiddels al hebben gemaakt. De nieuwe processors van Qualcomm bieden een lange batterijduur, verrassend krachtige prestaties en een speciale NPU voor AI-taken. Meerdere bekende fabrikanten hebben dan ook al gekozen om deze chips in hun laptops te stoppen.

De M4-chip van Apple biedt merkbaar betere prestaties en batterijduur tegenover oudere Intel-chips.

Voordelen en nadelen van ARM

Je hebt al een beetje kunnen lezen wat ARM mogelijk interessant kan maken, maar hier zullen we nog even duidelijk een paar van de grootste voor- en nadelen belichten.

Wat waarschijnlijk het grootste voordeel van dit soort processors is, is hun energie-efficiëntie. ARM-processors verbruiken minder stroom en dat brengt twee merkbare pluspunten met zich mee: een betere batterijduur en een laptop die minder snel heet wordt. Dat laatste betekent ook weer dat er geen overdreven krachtige koeling nodig is en de laptops vaak minder lawaai maken. Een tweede voordeel, waar voorheen geen sprake van was, is het uitstekende prestatievermogen van moderne ARM-chips zoals de M-serie van Apple en de Snapdragon-chips van Qualcomm. Deze laptops bieden prestaties die meer dan goed genoeg zijn voor alledaags gebruik en ook prima gebruikt kunnen worden voor wat foto- en videobewerking, plus AI-taken dankzij de geïntegreerde NPU’s.

ARM is echter nog steeds niet perfect. Hoewel we aangaven dat de vertalingslaag voor x86-programma’s al een stuk beter is geworden, zijn er hier en daar nog steeds compatibiliteitsproblemen en zullen sommige programma’s niet (goed) werken op laptops met ARM-chips. Dat is een minder groot probleem bij Apple, omdat al zijn laptopchips nu ARM-processors zijn en ontwikkelaars daar dus wel voor moeten ontwikkelen. ARM heeft tegenwoordig dus voornamelijk veel voordelen, maar als je afhankelijk bent van bepaalde specifieke programma’s of accessoires, is het belangrijk om van tevoren te checken of ze goed samenwerken met ARM.

De toekomst

De toekomst van ARM binnen de laptopwereld ziet er over het algemeen dus veelbelovend uit. Voorheen waren de prestaties niet goed genoeg om ARM-chips als een echt volwaardig alternatief te zien voor de bekende x86-processors van Intel en AMD, maar de uitstekende voordelen van de moderne ARM-chips zorgen ervoor dat ARM wel eens langzamerhand de nieuwe standaard kan worden voor laptops.

Natuurlijk zijn er situaties waarin je toch liever terugvalt op het oude vertrouwde x86-platform, maar de prima prestaties en geweldige batterijduur die de chips kunnen bieden, zijn toch wel erg aantrekkelijk. Apple heeft al volledig ingezet op ARM als de toekomst voor zijn pc’s en Qualcomm heeft bewezen dat ARM-chips voor Windows ook op een hoog genoeg niveau zitten.

Wanneer ontwikkelaars hun software ook volledig voor ARM hebben geoptimaliseerd en/of Microsoft zijn vertalingslaag verder heeft verbeterd, zodat vrijwel alle software uitstekend werkt op de ARM-versie van Windows, zijn er in veel gevallen nog maar weinig redenen om bij x86 te blijven. Behalve als Intel en AMD natuurlijk hun chips ook op indrukwekkende manieren weten te verbeteren. Daarnaast zullen gamers en mensen die met gespecialiseerde software werken momenteel waarschijnlijk ook nog wel bij x86 willen blijven. Als je volgende laptop geen gaminglaptop moet zijn, kan het dus zomaar eens een ARM-laptop worden.

Lees ook: Beeldschermtechnologie: is de toekomst slim en draadloos?