Состояние GNU/Linux на ARM

Чёт по недавнему обзору Бородача у Qualcomm пока одни блаблабла и маркетинговый булшит. А как до дела доходит он сливает х86, а уж Эппл вообще где-то там, в небесах, до куда не достать. Если, конечно, ты на компе не только видео бесконечно смотришь.

https://rutube.ru/video/e96301cc7d7a642a89a6df141192392d/

Как обстоят дела с мейнстримными десктопными процами (Snapdragon X …)?

щупал асус на snapdragon в течение пары недель несколько месяцев назад, проц работал, энергоэффективности как на винде даже близко не было. BT, камера, usb-a, hdmi не работали, много чего тоже не работало, насчет тачпада не помню. В интернете писали про урезанные скорости nvme, но я не замерял.

Если двумя словами, то дела обстоят крайне всрато.

1. Таких процессоров два от силы: Qualcomm 8cx Gen 3 и X Elite. Для последнего Qualcomm постепенно пишет драйверы и контрибьютит в ядро, первый лучше всего поддерживается на Thinkpad X13s. Вот тут свежая тема, где можно посмотреть, какие ноутбуки поддерживается в Ubuntu, а тут конкретно про X13s. Даже в X Elite ACPI не работает как следует, поэтому в Linux используется DeviceTree, а в Windows драйверы прибиты к железу.
2. Проблем нет, как правило.
3. Есть qemu, который запускает всё, но медленно. Есть box64, который в целом запускает многое и быстро, но очень привередлив к окружению: имеет простой резолвер символов и местами устаревшие врапперы для библиотек (он работает по принципу перенаправления вызовов известных библиотек в нативную архитектуру). Бывает так, что запускает крупные игры, но падает на C++ hello world. Еще один подобный эмулятор, FEX, не пробовал. Fedora хочет включать FEX в следующие релизы по умолчанию.
4. С помощью box64 играют в десктопные игры на смартфонах. Есть уже какие-то дистрибутивы линукса специально для запуска x86-игр на ARM.

Выкинь арм-поделки, ничего нормального с ними не получится, они только для телефонов и прочего ембеда.

Ноут = х86.

Если от устройства ничего кроме интернета не требуется, то может оказаться что арм достаточно.

Есть qemu, который запускает всё

Хрен там. Это только теоретически он может запускать все. На практике валится периодически с еррорами типа «instruction not implemented», «invalid opcode» и т.п. Причем запросто может быть так, что старая версия конкретно с этой прогой работала, а после обновления начала валиться.

Где взять на x86 такую же энергоэффективность. Особенно учитывая что x86s снова закопали (может и правильно)

Где взять на x86 такую же энергоэффективность.

Вроде как некоторые мобильные Ryzen имеют хорошую энергоэффективность(они там делятся на мощные или энергоэффективные). При сравнениях ARM выигрывают если только смотреть видео, или читать книги. Даже с браузером не уверен что ARM выигрывает значительно.

У меня R8840HS, который как раз типа энергоэффективный, но время работы так себе. Не сравнится с серфейсом или маками

У меня R8840HS, который как раз типа энергоэффективный, но время работы так себе. Не сравнится с серфейсом или маками

Какая модель ноутбука? Я глянул первые попавшиеся ноутбуки на notebookcheck и по тестам браузера вроде нормально, около 13 часов(кроме одного там в два раза хуже), и 7-8 часов если выкрутить яркость на максимум.

Если от устройства ничего кроме интернета не требуется, то может оказаться что арм достаточно.

В середине прошлого десятилетия я сидел на арм-десктопе,сделаном из платы от телеприставки MELE A2000G с процессором AllWinner A10. Тоже по причине экономии энергии так как у меня полностью автономный дом в отдалённой,довольно труднодоступной,и официально несуществующей деревне. А собственной солнечной электростанции у меня тогда еще небыло. Так вот могу сказать что этого mele мне хватало не только чтобы код для своих микроконтроллерных любительских поделок писать в текстовом редакторе и компилировать gcc, но и схемы в KiCAD рисовать и даже несложные чертежи всяких железок в FreeCAD,типа муфты для соединения электромашины-генератора с двс. На компе стоял Debian,весь нужный мне софт в нем был за исключением симулятора vmlab. Для него приходилось изредка включать x86 комп. Это было весьма не часто поэтому разбираться с эмуляцией x86 на АРМе мне было Лень. По чисто вычислительной скорости эта плата работала примерно как PIII-800,чего для всех моих задач достаточно так как ни видеоконтентом ни играми я не интересуюсь просто в силу пожилого возраста.

Также замечу,что за последние лет десять Интел очень существенно продвинулся в управлении энергопотреблением своих процессоров. И сейчас можно найти проц,способный кушать не сильно больше чем арм. Но для этого тщательно изучить как настраивается управление энергопотреблением в линуксе. Если высокая производительность не нужна(как в моем случае) то можно скрутить потребление до десятка ватт. Кроме собственно настроек в ядре потребуется еще и выбросить всякие «украшательства» в софте,для полезной работы не нужные. Конечно,если использовать монстров типа например KDE то жор электричества будет. Я вместо монстров использую icewm и мне этого достаточно.

Где взять на x86 такую же энергоэффективность.

Зависит от того что понимать под энергоэффективностью. Можно понимать это как расход энергии на единицу производительности. И тогда она может быть хорошей даже если проц кушает две-три сотни ватт. Одно другому не мешает.

Но чаще бывает важна возможность работать пусть не быстро но долго. И вот тут оптимально будет искать процессор с самым широким диапазоном регулировки энергопотребления. У интеловских процов за это отвечают «рабочие точки» в виде пар «напряжение-частота». Чем их у проца больше тем больше возможностей экономить энергию. Точки эти прописываются в таблица ACPI,причем нередко в конкретном bios бывают прописаны не все возможные точки для конкретного проца. Приходится добавлять и это бывает не очень просто. Ну и объяснять ядру как оно должно точки выбирать. Здесь бывает полезен счетчик энергии постоянного тока,включенный между ноутом и его блоком питания. Такие счетчики есть на Алиэкспрессе. У меня например настроено так что настройки меняются в зависимости от того,дает ли энергию моя домашняя солнечная электростанция (паспортная мощность 1800 китайских ватт). Поэтому энергозатратные вычисления я планирую на дневное время. Как например я считал 3д-модель гребного винта для своего самодельного энергоэффективного лодочного мотора. OpenSCAD очень медленно считает скругления через векторную сумму Минковского поэтому каждое перестроение модели это несколько часов счета.

по тестам браузера вроде нормально

Есть еще один способ увеличить автономность ноутбука. Приобрести литиевый аккумулятор или собрать его самому из отдельных ячеек и платы BMS c Алиэкспресса. И использовать преобразователь из 12 вольт в 19 - они есть готовые там же на Али,для питания ноутбуков от автомобильных аккумуляторов. Кстати, мне не раз встречались ноутбуки которые работали прямо от 12 вольт только при этом не могли заряжать свой аккум. Можно и готовые пятивольтовые большие(с кирпич) пауэрбанки использовать но взять из них нужную ноутбуку мощность существенно сложнее - потребуются навыки в электронике для разбирательства с протоколами «быстрой зарядки» когда usb-порт может отдавать больше чем 500мА тока. Ну и тоже повышающий преобразователь потребуется.

Elitebook 845 g11. Дай Бог часа 3 работает в режиме энергосбережения в режиме серфинга и просмотра видео. Час если код писатьи компилять. Мб конечно батарея бракованная

У арма не все так хорошо с энергоэффективностью как все думают, на производительных задачах он выжирает батарею только влет, но он очень энергоэффективный когда таких задач нет. Ни интел ни амд, не могут жить неделями в режиме сна, а арм может. Мобильные АМД меня порадовали по сравнению с десятилетними процами от интела, действительно стали очень энергоэффективными

Elitebook 845 g11.

По обзору выходит что при максимальной яркости дисплея тест «сёрфинга» у них выходит 5.5 часов, а если не максимальная яркость то 10 часов: https://www.notebookcheck.net/HP-EliteBook-845-G11-Laptop-Review-No-major-changes-but-still-one-of-the-best-business-notebooks.941399.0.html

Дай Бог часа 3 работает в режиме энергосбережения в режиме серфинга и просмотра видео. Час если код писатьи компилять. Мб конечно батарея бракованная

Там в тесте намеряли что в простое ноутбук потребляет менее 11W и можно снизить до 4.5W. Включи у себя отображение потребления, если будет показывать низкое то действительно возможно что проблема с батареей. Но если потребление будет большое, то надо просто разобраться что потребляет и настроить. Возможно ограничить разгон процессора. Так возможно для большинства задач хватает 500 MHz, а он на каждый чих разгоняется до 5 GHz и не спешит скидывать частоты потребляя чрезмерно батарею.

У арма не все так хорошо с энергоэффективностью как все думают

У него была большая разница с распространенными(не новейшими топовыми) интеловскими процами в начале прошлого десятилетия. Лично проверено. В то время Интел только начинал активно трудиться над развитием средств энергопотребления у своих процов. Сейчас таких процов с хорошим управлением потребляемой мощностью стало реально много и они стали дешевые. Реально стало возможно заставить проц потреблять 7-10 ватт в режиме ничегонеделания (чтение сообщений на этом форуме например),но при этом он может быть весьма производительным когда это нужно. Кушать при этом будет ватт 50-60. Раньше такого диапазона небыло. Правда и сейчас чтобы его использовать полностью - нередко приходится ковыряться в таблицах ACPI так как там часто прописаны не все пары «частота-напряжение» и/или заданы завышенные значения напряжения чтобы могли работать и самые неудачные экземплярые процов. Как правило можно [изрядно повозившись] заметно сэкономить электричество. Понятно что на предприятиях,подключенных к могучей промышленной сети, это не особо надо. А где-нибудь в автономке может быть весьма к месту. Как например тут у меня.

Ни интел ни амд, не могут жить неделями в режиме сна, а арм может.

Да, это правда. Опять же проверено лично в экспериментах с смартфонными процами.(в том числе и линукс даже запускал)

Реально стало возможно заставить проц потреблять 7-10 ватт в режиме ничегонеделания

Мобильные АМД укладываются в 4 Вт, это вполне сопоставимо с армом.

Как правило можно [изрядно повозившись] заметно сэкономить электричество.

Снизить потребление х86 в спящем режиме, скорее всего никак. Может быть интел и решил перейти на энергоэффективные ядра, как раз для этого.

Увеличение времени автономной работы - это миф.

Разницы в потреблениях CPU находятся в пределах погрешности. Потребляет собственно экран.

Хромбуки есть и на том и на этом, время автономной работы плюс-минус одинаковое.

Apple не вписывается в парадигму, потому что энергоэффективность тут достигается не топологией процессора, а всем и сразу, даже агрессивным впариванием режима питания. Более скажу, если ты на этом M1 запустишь Linux, под которым запустишь самую обыкновенную задачу, например Хром с джаваскриптом + сделаешь экран на 100% яркости - автономность будет плюс минус такая же как и у ноута за 300 баксов.

Хочешь энергоэффективность как у ARM - снизь частоту до 500 МГц, будет такая же. И производительность тоже.

Отвечая на твои вопросы:

Как обстоят дела с мейнстримными десктопными процами (Snapdragon X …)?

Херово. И не столько с архитектурой, сколько с конкретной реализацией железки, когда для ее удешевления используют некорректные решения. Сетка на USB-шине уже стала притчей во языцех;

Есть ли проблемы с софтом в репозиториях?

Зависит от твоего дистра. Например в Хромоси софт такой же как и на х86_64. Убогий то есть. А вообще глупый вопрос. Купи себе любую ARM-железку, VIM к примеру, Orange PI, или Малину, накати туда Armbian и посмотри на проблемы с софтом в репозиториях;

Как дела с совместимостью с x86 софтом

С этим даже у Розетты плохо. При том что Розетта не эмулирует архитектуру, как это делает например Virtualbox, а только транслирует вызовы. Ответ - никак;

Как дела с играми? Я так понимаю для игр пока эмуляции как в винде или макоси нет.

С играми нормально. С теми которые тут by design. Здесь проблема другого плана - существующие графонии не дотягивают даже до штеуд-затычек.

Есть ли проблемы с софтом в репозиториях?

С этим проблем не наблюдаю, даже в flathub очень многие пакеты имеют aarch64 вариант.

Как дела с совместимостью с x86 софтом (можно ли просто установить пакет для x86 из репы/deb/rpm/fltapak и запускать с binfmt)?

Просто запустить - можно, ставить в систему пакет - нет (хотя от дистрибутива зависит и зависимостей пакета), flatpak пока не поддерживается в принципе.

Догоняет ли по уровню Rosetta

x86_32 нормально эмулируется по сравнению с розеттой, если уменьшить точность эмуляции x87. (у Prism с этим проблем нет)
x86_64 разницы я не увидел.

Я так понимаю для игр пока эмуляции как в винде или макоси нет.

Она есть. Всё упирается в качество видеодрайверов, с чем даже под виндой проблемы на ARM64 платформе, не говоря уж об макоси.
Слишком сильно игрушки опираются на драйверы AMD/NVIDIA.

Мобильные АМД укладываются в 4 Вт, это вполне сопоставимо с армом.

Мобильный M1 потребляет меньше ватта, если нет нагрузки на больших ядрах. Если есть - около 1-3 болтается.
Под онтопиком пока не замерял, нет поддержки сенсоров, только если смотреть по батарее.

Или речь про потребление энергии с батареи? В таком случае около 3-4W, да.

Реально стало возможно заставить проц потреблять 7-10 ватт в режиме ничегонеделания

Это жесть, тот же PI 4 жрет под полной нагрузкой 7 ватт.. Мда.

Армы косящие под десктоп - обречены на провал. Пример тому - Raspberry Pi 5 (хуже intel N100) и Snapdragon X Elite (хуже энергоэффективных райзенов буквально во всём). Армы в однопотоке хуже amd64 и по энергозатратам, и по нагреву.

Просто понизь максимальную тактовую частоту, используй максимально легковесный софт (да, порой, такой софт найти весьма непросто в наши дни) и техника будет дольше держать заряд и меньше греться.

Под онтопиком пока не замерял, нет поддержки сенсоров, только если смотреть по батарее.

Насчет Эппла ничего сказать не могу,всю жизнь стараюсь держаться подальше от их продукции ибо не в меру закрытая. А на Интеле,конкретно i5-8250U, я эксперименты проводил. Это была плата от мноблока Asus V241IC-R, которая питается от 19 вольт. Вот в питание я миллиамперметр и включил. И оказалось,что то потребление которое показывает powertop имеет весьма малое отношение к реальному потреблению - показания существенно занижены.

Или речь про потребление энергии с батареи?

Естественно интересует реальное потребление энергии (с батареи или блока питания),а не цифры программных показометров.

PI 4 жрет под полной нагрузкой 7 ватт..

Так оно и считает под полной нагрузкой примерно также как интел на минимальной частоте. Особенно по floating point разница велика. Раньше мне приходилось пересаживаться с малопотребляющего arm-компа на жручий интел если требовалось что-то существенное посчитать типа например симуляции электронных схем. Сейчас я могу сидеть на интеле и переключать частоты,причем в большинстве случаев даже автоматически. Хотя это требует передачи ядру в ком.строке параметра intel_pstate=passive и вдумчивой настройки линуксовой автоматики. Зато можно например сделать что при появлении халявной энергии от моей домашней солнечной электростанции включается приоритет производительности,а ночью по умолчанию включена максимальная экономия энергии. Вот что теперь хочу сделать - это заставить какой-нибудь мелкий arm собирать статистику с контроллера солнечной электростанции в то время когда основной комп выключен. Не гонять же его только затем чтобы циферки из порта читать и в файл писать.

Просто понизь максимальную тактовую частоту, используй максимально легковесный софт (да, порой, такой софт найти весьма непросто в наши дни) и техника будет дольше держать заряд и меньше греться.

Подтверждаю,это действительно так. Интеловские процы последних лет выпуска и линуксовые ядра этих же лет выпуска - таки позволяют настроить комп на высокую энергоэффективность. Хотя это требует вдумчивого изучения документации и некоторого количества экспериментов,желательно с подключением компа через миллиамперметр чтобы видеть объективные результаты изменения тех или иных настроек. А насчет софта - энергоэффективный софт есть,надо просто не лениться его осваивать и отказываться от вредных привычек пользования всякими монструозностями на десктопе,для собственно выполнения полезной работы не особо и нужными.

Армы косящие под десктоп - обречены на провал.

Я бы не был столь категоричен. Ситуация может измениться достаточно быстро. Лет десять назад Армы имели весьма существенные преимущества перед Интелами,а сейчас Интелы подтянулись. Вполне возможно что Армы тоже будут совершенствоваться. И станут вполне актуальны там где не требуется очень высокая производительность но актуально длительное время автономной работы.

Естественно интересует реальное потребление энергии (с батареи или блока питания),а не цифры программных показометров.

Просто сравнивать потребление энергии с батареи сложнее, т.к. кроме процессора ещё добавляется экран и прочие компоненты, что различается между устройствами. Один только экран у меня способен потреблять до 6W.

Но я посмотрел ради интереса, батарея сообщает около 1.5W на минимальной яркости экрана.

Ну и конкретно потребление CPU действительно заметно на время работы влияет. В режиме «ничегонеделания» и печатной машинки у меня около часа батарея может висеть на 100%. В итоге с утра до обеда в таком режиме остаётся около 92-95%

примерно также как интел на минимальной частоте

Так для ноута больше и не нужно. Это не тот инструмент где необходима большая производительность, только батарейку сильнее выжрет.

Или речь про потребление энергии с батареи?

Да, общее потребление с батареи.

Вполне возможно что Армы тоже будут совершенствоваться. И станут вполне актуальны там где не требуется очень высокая производительность

Будем посмотреть, но маломощный сегмент, например, Orange Pi Zero 2W 4GB вполне удовлетворителен за свою цену и TDP позволяет обходиться одними лишь радиаторами на простых задачах.

Как дела с играми?

Если работает 3D драйвер и есть картинка, то вот:

https://blends.debian.org/games/tasks/

Сразу вычёркиваем всё что не совместимо с GPU-дровами конкретного чипа.

Есть ли проблемы с софтом в репозиториях?

Всё что есть в репозиториях дистрибутива под aarch64 и совместимо с GPU-драйвером конкретного чипа в большинстве случаев стартует.

Как дела с совместимостью с x86 софтом

Аппаратной совместимости нет. box86,box64,fex-emu.

Snapdragon X Elite

За такие деньги лучше купить райзен и не страдать.