ID.nl logo
RISC versus CISC, ARM versus Intel
© PXimport
Huis

RISC versus CISC, ARM versus Intel

Als je een beetje interesse hebt in IT, in computertechniek dan kan het je niet ontgaan zijn dat er langzaam aan een aardverschuiving gaande is wat het hart van computers betreft. Het aloude x86 van Intel loopt duidelijk tegen z’n limieten aan terwijl de ARM-architectuur nog meer dan genoeg ademruimte biedt. Apple is de eerste grote computerfabrikant die het hoofdstuk Intel als afgesloten beschouwt.

Laten we even beginnen met de basis uit te leggen, in heel simpele vorm. CISC staat voor Complex Instruction Set Computer en RISC voor Reduced Instruction Set Computer. Feitelijk is het ook precies die omschrijving die de lading dekt. Met CISC-instructies kunnen complexe opdrachten in één commando uitgevoerd worden (maar zoals je verderop leest is dat een beetje nep eigenlijk) terwijl RISC meerdere instructies nodig heeft om ’t zelfde te bereiken. Ofwel: CISC focust op hardware en RISC op software

In de begindagen van de pc (en vrijwel elke computer) was die focus op hardware bittere noodzaak. RAM was duur, en dus moest software zo compact mogelijk geschreven worden bijvoorbeeld. Nadeel van deze benadering is dat een CISC-processor (flink) veel meer transistors aan boord moet hebben om dat te bereiken. Alleen daarmee kon je het aantal instructies terugbrengen; door in de processorhardware complexe instructies te definiëren. Nu waren die schakelende elementen an sich wel te realiseren, desnoods met buizen. Niet goedkoop, maar nog altijd goedkoper, makkelijker en betrouwbaarder te realiseren dan werkgeheugen.

Microcode

Moderne CISC-processoren zijn bovendien niet helemáál eerlijk in hun CISC-benadering. Vrijwel elke complexe instructie wordt onder de motorkap opgebroken in een serie aan kleinere instructies, naar microcode om precies te zijn. Feitelijk kun je dus een beetje spreken van een RISC ‘kern’ in een CISC-processor. Je zult ook zien dat de een complexe CISC-instructie simpelweg meer tijd (kloktikken) kost dan een instructie van een RISC-CPU. In dat laatste geval wordt per klokpuls in principe één instructie verwerkt, klaar. Bij CISC verschilt dat per instructie aanzienlijk. Dus direct tijdwinst hoeft een complexe CISC-instructie zonder meer niet op te leveren.

Goedkoop RAM en opslag doorslaggevend

Het aardige anno nu is dat geheugen – zowel opslag als RAM – extreem goedkoop is. De nadelen van de beperkte opslagruimte komen daarmee te vervallen. Ook is het razendsnel zodat het in de praktijk weinig uitmaakt of je één of tien instructies moet ophalen. Bovendien worden vaak vooraf al instructies ingelezen door een moderne CPU, waardoor alles al intern in de CPU klaarstaat. Kortom: de noodzaak voor CISC is beduidend minder geworden aan de hardwarekant. Verder geldt dat bijna niemand meer in assembler programmeert maar in een hogere programmeertaal. Het betekent dat je als programmeur eigenlijk maar weinig kennis van de processor-architectuur hoeft te hebben. Programmeer je een stukje software voor een CISC-CPU, dan is dat ook te compileren voor RISC. Wat dat onder de motorkap aan code genereert is eigenlijk niet zo heel interessant meer.

Minder transistoren

RISC biedt inmiddels een flink aantal voordelen ten opzichte van CISC. Doordat een RISC-CPU veel minder transistoren (ook per kern in geval van een multi-core CPU) aan boord heeft kun je voor een veel compacter chipoppervlak kiezen als fabrikant. Of je gaat voor veel meer cores. In beide gevallen geldt dat energieverbruik en warmte-ontwikkeling in het voordeel van RISC uitvallen. Niet verwonderlijk dus dat RISC standaard in portable apparaten (smartphones, tablets, portable gameconsoles enzovoort) te vinden is. Ook apparaten die dag en nacht aan staan of gewoon een eenvoudige besturing vereisen en alleen daarom al energiezuinig moeten zijn beschikken over RISC-CPU’s. Denk aan je router, koffiezetapparaat, muis en eigenlijk al het kleine grut dat een microprocessor aan boord heeft.

©PXimport

Intel Atom als probeersel

Intel heeft ’t geprobeerd, een energiezuinige versie van z’n x86-processor maken. De Atom kent iedereen die ook maar een beetje geïnteresseerd is in computertechniek. Feitelijk een omlaag geklokte x86-cpu met zo min mogelijk poespas aan boord. Het ding bewijst zich (nog) in dingen als NAS'en, een enkele single board computer (vooral in industriële toepassingen waar heel geoptimaliseerde software voor een bepaalde architectuur is ontwikkeld die te kostbaar is om om te bouwen) en budget netbooks en tablets. Dat ze daar eigenlijk al niet echt geschikt voor zijn is duidelijk te merken aan de trage werking ervan. Maar goed, ze kunnen Windows draaien en dus worden ze verkocht. Het is de tragiek van de Wintel-hegemonie op de desktop.

Apple en RISC: de toekomst

Toch is Intel allang niet meer de grote speler van weleer als het gaat om marktaandeel van de CPU. Er draaien ontelbaar veel RISC-processoren verstopt in een al even ontelbaar aantal slimme apparaten. In harde getallen wordt Intel dus weggevaagd. An sich geen drama, want zij verdienden het grote geld op de desktop- en servermarkt. Maar er is een verschuiving gaande. Een van de meest opvallende ‘omschakelaars’ is Apple. Zij ontwikkelden een eigen CPU gebaseerd op een RISC-kern van ARM. ARM is een ‘fabless’ CPU-fabrikant en je kunt het bedrijf momenteel als directe concurrent van Intel beschouwen. Fabless betekent dat ARM zelf geen processor produceert. Het licentieert simpelweg een ontwerp, waarna de koper er z’n eigen fantasie op los kan laten. 

Het is precies wat Apple gedaan heeft met de nieuwe M1 die in zowel recente notebooks als desktops wordt aangetroffen. Door extreem te optimaliseren en tweaken heeft Apple van de M1 een CPU gemaakt die zich op alle fronten tenminste kan meten met de Intel-evenknieën. Alleen voor heel specifieke toepassingen is een i7 soms nog net wat sneller. Kniesoor die daar op let, 99% van de eindgebruikers gaat daar niks van merken. Aardig detail is verder nog dat Apple met z’n nieuwere versie van macOS ook een emulator voor x86-code meelevert. Daarmee kun je oude programma’s waarvan de ontwikkelaar (nog) geen RISC-versie heeft uitgebracht moeiteloos blijven gebruiken.

©PXimport

Compiler is de sleutel

De meeste ontwikkelaars zullen echter snel hun x86-gecompileerde software bij de eerstvolgende update ook voor ARM gecompileerd aanbieden. Dat proces is volop gaande en verloopt snel. Zelfs iets zwaars als de Adobe-software (denk aan Photoshop & co) is inmiddels voor zowel x86 als ARM-architectuur beschikbaar. Dat voorkomt een onnodige vertaalslag en maakt het allemaal nog weer efficiënter. Je ziet in de nieuwe computer van Apple ook direct alle voordelen van RISC terug. De macBooks hebben een ongekend lange werktijd op een volle accu, tot 20 uur. iMac’s – de desktopversie – zijn dunner dan ooit. Het warmte-management is stukken eenvoudiger dan bij de x86-iMac’s. 

Nog veel belangrijker is de enorme ademruimte die RISC biedt. De desktop-CPU M1 (feitelijk een Soc ofwel System on a Chip ofwel een compleet systeem op een chip) is klein van afmetingen. Fysiek is zijn er dus nog meer dan genoeg groeimogelijkheden. Maar eerst boekt Apple alvast winst op de structuur: 5 nm betekent heel kleine individuele transistoren op het chipoppervlak. De verwachting is dat die structuur nog verder verkleind kan worden de komende jaren. Wat betekent: nog meer transistoren op ’t zelfde oppervlak. Bij RISC kan dat, omdat het aantal in gebruik zijnde transistoren per kern laag zal blijven. Een kern toevoegen hoeft dus niet per definitie een veel grotere warmte-ontwikkeling in te te houden.

Limiet van x86 nadert

Intel heeft met z’n op leeftijd rakende x86-architectuur veel grotere problemen wat zowel warmte-ontwikkeling betreft als uitbreidingsmogelijkheden. Het enorme aantal transistoren in x86-CPU’s betekent simpelweg een steeds hardere grens die akelig dicht in de buurt is nu. Het is ook niet voor niets dat de afgelopen jaren nauwelijks vooruitgang is geboekt door Intel. Zeker: elke nieuwe generatie cpu’s is net weer wat sneller dan z’n voorganger. Maar je kunt niet oneindig veel kernen toe blijven voegen zonder het doen van concessies. Een optie om meer kernen te realiseren is de kloksnelheid verlagen bijvoorbeeld. Ook zijn er nog andere trucs denkbaar. Maar het wordt wel heel erg veel werk. Ook zie je dat de complexiteit van x86 kopzorgen levert aangaande veiligheid. Spectre en Meltdown zijn een rechtstreeks gevolg van maar zoveel mogelijk snelheid te willen persen uit een architectuur die daar eigenlijk niet echt geschikt meer voor is. En waar dus bewust concessies zijn gedaan aan veiligheid, in de hoop dat dat allemaal wel zo’n vaart niet zou lopen…

Windows, UNIX, Linux en schaalbaarheid

Vreemd genoeg hebben zowel Microsoft als Intel RISC (en dan met name ARM) de afgelopen jaren niet echt serieus genomen. Intel heeft destijds zelfs z’n ARM-divisie verkocht. Windows is een besturingssysteem dat volledig geoptimaliseerd is voor x86 CISC-architectuur. Als Microsoft zou willen breken met die belemmering, dan moet het een volledig nieuw besturingssysteem ontwikkelen. Mag nog steeds Windows heten natuurlijk, maar onder de motorkap moet het volledig afgerekend hebben met oude code. Je zou kunnen denken aan een Microsoft-distro van Linux onder de naam Windows. Klinkt gek, maar zou een veel simpeler oplossing zijn dan steeds maar voort blijven modderen met een achterhaald concept. De oude Windows-programma’s kun je dan blijven gebruiken via een emulatielaag. Hetzelfde wat Apple nu doet met macOS voor oude x86-code. Bedenk trouwens dat ook macOS maar een laag is over een oude bekende in de vorm van UNIX. Groot verschil tussen UNIX (en Linux) en Windows is, dat UNIX & co schaalbaar zijn. Van horloge tot mega-server: dit OS draait er z’n hand niet voor om. Microsoft kan Windows allang niet meer inzetten voor grote serverprojecten, dat trekt het besturingssysteem gewoon niet meer. Zelfs voor hun eigen clouddiensten worden al jaren Linux-servers gebruikt.

Op naar de toekomst!

De opkomst van ARM is niet alleen de overgang naar een nieuwe processor-architectuur. Het gebeuren luidt hoogstwaarschijnlijk ook de teloorgang van Windows als de facto besturingssysteem voor desktops in. De systeemeisen voor Windows 11 en de eigenwijsheid wat ’t ontwerp van de desktop betreft gaan dat proces alleen maar versnellen. Tel daarbij op dat de behoeften van eindgebruikers de afgelopen jaren erg veranderd zijn. Behoeften die eigenlijk niet compatibel zijn met een topzwaar OS als Windows, maar veel meer passen bij schaalbare besturingssystemen. Je snapt dan dat er flink wat interessante dingen staan te gebeuren de komende jaren!

▼ Volgende artikel
Dit moet je doen als je je Chromebook niet meer aan krijgt
Huis

Dit moet je doen als je je Chromebook niet meer aan krijgt

Heb je een Chromebook die niet meer opstart? Geen paniek. Er zijn verschillende stappen die je kunt nemen om het apparaat weer tot leven te wekken. In veel gevallen is het probleem namelijk eenvoudiger op te lossen dan je denkt.

Als je Chromebook opeens niet meer aangaat, valt dit te proberen:

  • Verwijder eventuele accessoires en dongels
  • Maak de oplaadpoort schoon
  • Staat het scherm wel aan?
  • Probeer een andere kabel
  • Controleer de batterij
  • Maak gebruik van de Powerwash

Ook interessant: Chromebook en Chromebook Plus: dit zijn de verschillen

Chromebooks staan bekend om hun gebruiksgemak en scherpe prijs, en inmiddels kunnen ze ook prima offline functioneren. Maar daar heb je weinig aan als het apparaat niet opstart. Reageert je Chromebook nergens meer op? Met deze tips vergroot je de kans dat hij toch weer meewerkt.

Koppel accessoires en dongels los

Begin bij het begin: haal alle randapparatuur uit de poorten. Denk aan usb-sticks, externe muizen of dongels. Soms zorgt een aangesloten apparaat voor een stroomprobleem of een storing, waardoor de Chromebook niet goed opstart. Doet hij het na het loskoppelen weer? Sluit de accessoires dan stuk voor stuk opnieuw aan om te ontdekken welk onderdeel de boosdoener is.

Maak van je Chromebook een alleskunner met een handige dongel.

Breid eenvoudig je aansluitmogelijkheden uit!

Reinig de oplaadpoort

Een verstopte usb-poort kan ook roet in het eten gooien. Stof of vuil belemmert soms het contact tussen kabel en apparaat. Een spuitbus met perslucht is ideaal om de poort schoon te blazen. Heb je die niet bij de hand, dan kun je ook voorzichtig een plastic tandenstoker of een wattenstaafje met een beetje isopropylalcohol gebruiken. Vermijd houten stokjes, die kunnen splinters achterlaten.

Controleer of het scherm werkt

Lijkt het alsof de Chromebook niets doet? Check dan eerst of het scherm überhaupt aanstaat. Het kan gebeuren dat iemand voor de grap de helderheid op het minimum heeft gezet. Druk een paar keer op de helderheidstoets om te zien of het beeld terugkomt. Nog steeds niets? Sluit het apparaat dan eens aan op een extern scherm om te testen of de Chromebook wel signalen afgeeft.

©Google

Gebruik een andere kabel

Geen resultaat? Probeer dan een andere usb-c-kabel. Misschien ligt het simpelweg aan een defecte oplader. Als het ledlampje aangaat bij het aansluiten van een andere kabel, weet je dat het apparaat stroom krijgt. Voor de zekerheid kun je ook een ander stopcontact proberen, al is dat zelden de oorzaak.

Check de accu

Brandt het lampje, maar weigert de Chromebook alsnog dienst, dan zou de accu weleens defect kunnen zijn. In sommige gevallen kun je die zelf vervangen, maar let op: je garantie vervalt dan meestal. Het is verstandiger om contact op te nemen met de verkoper of fabrikant. Als dat niets oplevert, kun je overwegen om een reparatiespecialist in te schakelen.

©Tada Images - stock.adobe.com

Voer een Powerwash uit

Als je Chromebook nog wel opstart maar niet goed functioneert, kan een zogenoemde Powerwash uitkomst bieden. Dit is een fabrieksreset die alle gegevens wist en het systeem schoon herstart. Zorg dus dat je belangrijke bestanden vooraf veiligstelt, bijvoorbeeld in de cloud. Zo geef je je Chromebook mogelijk een tweede leven, zonder nieuwe aan te hoeven schaffen.

Zo werkt een Powerwash:
  • Zet de Chromebook aan
  • Druk tegelijk op Ctrl+Alt+Shift+R
  • Klik op 'Opnieuw opstarten'
  • Kies in het volgende scherm voor Powerwash en klik op Doorgaan
  • Volg de instructies en bevestig de reset
  • Na afloop start je de Chromebook opnieuw op en log je in met je Google-account

Alles geprobeerd?

Hopelijk helpt dit en kun je na het uitvoeren van één van deze stappen weer gebruikmaken van je Chromebook. Zo niet en ben je van plan een nieuwe Chromebook te kopen, dan is het handig om te weten wat bijvoorbeeld de verschillen zijn tussen een normale en Plus-variant. Daarnaast gaven we eerder al wat tips over het kopen van zo'n laptopvervanger en kun je hier lezen wat vijf goede opties voor een redelijk betaalbare prijs zijn.

▼ Volgende artikel
Slimmer wassen: deze functies maken je nieuwe wasmachine nét even handiger
© Family Veldman
Huis

Slimmer wassen: deze functies maken je nieuwe wasmachine nét even handiger

Natuurlijk kijk je naar de capaciteit en het energielabel als je een nieuwe wasmachine zoekt. Past je dekbed erin? En hoeveel verbruikt 'ie per wasbeurt? Toch zijn dat allang niet meer de enige zaken om op te letten. Moderne wasmachines zitten vol extra's die wassen makkelijker maken, en soms zelfs een beetje leuker. Wifi, stoom, automatische dosering of juist een fluisterstille motor: dit voegen die functies toe aan jouw huishouden.

Partnerbijdrage - in samenwerking met Bemmel & Kroon

Bij het kopen van een nieuwe wasmachine zijn er een paar dingen waar vrijwel iedereen als eerste naar kijkt. Bovenaan staat de trommelcapaciteit. Die bepaalt hoeveel kilo wasgoed je per beurt kunt wassen. Een klein huishouden heeft meestal genoeg aan 7 kilo, terwijl grotere gezinnen vaak kiezen voor een model met 9 kilo of meer. Het tweede punt is het energielabel. Een zuinige wasmachine met label A verbruikt minder stroom en water, wat niet alleen beter is voor het milieu, maar ook voor je energierekening op de lange termijn.

Ook het toerental speelt een belangrijke rol. Hoe hoger dit aantal omwentelingen per minuut – bijvoorbeeld 1400 of 1600 – hoe droger je was uit de machine komt. Dat is handig als je geen droger hebt, of gewoon minder tijd wilt kwijt zijn aan het drogen. Daarnaast letten veel mensen op het geluidsniveau. Zeker als de wasmachine dicht bij de woonkamer of slaapkamer staat, is een stille werking prettig.

Tot slot zijn de beschikbare programma's en extra functies vaak doorslaggevend. Denk aan programma's voor sportkleding, wol of allergieën, of slimme toevoegingen zoals automatische dosering van wasmiddel of een stoomfunctie. Hoe beter de functies aansluiten op je dagelijkse wasroutine, hoe fijner de machine in de praktijk werkt. Hieronder lees je meer over slimme functies die je kunt tegenkomen op je nieuwe wasmachine en waarom ze zo handig zijn.

Wasmachines met wifi: altijd verbonden, altijd controle

Een wasmachine met wifi biedt vooral gemak. Je hoeft niet meer op te staan om te checken of de was al klaar is, want dat zie je gewoon op je smartphone of tablet. Programma's starten, pauzeren of aanpassen doe je waar je ook bent: vanaf de bank, op je werk of onderweg naar huis. Dat scheelt tijd en zorgt ervoor dat je de was kunt plannen rond jouw dag, niet andersom. Bijvoorbeeld door 's ochtends vroeg het programma alvast klaar te zetten en het pas te starten wanneer je op kantoor bent.

Slimme modellen met wifi laten je ook kiezen voor het voordeligste moment om te wassen, bijvoorbeeld tijdens daluren als stroom goedkoper is. Zo bespaar je ongemerkt energie. Daarnaast houdt de app vaak bij hoeveel stroom en water je verbruikt, en krijg je suggesties om zuiniger te wassen. Sommige modellen gaan nog verder en kiezen automatisch het programma dat het beste past bij je kleding. Zo wordt alles fris en schoon zonder dat tere stoffen beschadigen. Extra functies zoals stoom of vlekkenbehandeling zijn eenvoudig aan of uit te zetten via de app. Dat maakt wassen nauwkeuriger en persoonlijker dan ooit.

©ryanking999

Stoomfunctie: minder strijkwerk, meer hygiëne

Wie het strijkijzer liever in de kast laat liggen, heeft baat bij een wasmachine met stoomfunctie. Dankzij stoomtechnologie komt kleding minder gekreukt uit de trommel. Overhemden, blouses of katoenen jurken kun je vaak meteen ophangen, zonder dat je met een strijkplank aan de slag hoeft. Maar de voordelen gaan verder dan alleen gemak.

Stoom maakt wassen namelijk ook hygiënischer. Het dringt diep door in de vezels en doodt bacteriën, pollen en huisstofmijt – handig als je een gevoelige huid hebt of last van allergieën. Ook muffe kleding die niet echt vies is, krijgt een opfrisbeurt. Denk aan een jasje dat je aan hebt gehad in de kroeg, of een trui die lang in de kast heeft gehangen en die wat muf ruikt. Door kort te stomen is je kleding snel weer draagbaar.

Automatische wasmiddeldosering: nooit meer gokken

Hoeveel wasmiddel is genoeg? Veel mensen schenken op de gok een flinke scheut in het bakje, met als resultaat overdosering, zeepresten op kleding of juist te weinig schoonmaakkracht. Wasmachines met automatische wasmiddeldosering lossen dat probleem op. Je vult een reservoir met vloeibaar wasmiddel en eventueel wasverzachter, en de machine meet zelf wat er nodig is voor elke lading was.

Dit is niet alleen beter voor je kleding – die slijt minder snel en blijft langer mooi – maar ook voor je portemonnee. Je verbruikt namelijk nooit meer dan nodig. Ook fijn: je hoeft niet bij elke wasbeurt iets toe te voegen. Vaak gaat een volle tank twintig tot veertig wasbeurten mee. Dat scheelt gedoe, voorkomt verspilling en zorgt voor een constante waskwaliteit zonder dat je ergens over hoeft na te denken.

©AEG

Superstille wasmachines: wassen zonder lawaai

Wasmachines met een laag geluidsniveau zijn ideaal voor wie zijn wasmachine in de buurt van de woon- of slaapkamer heeft staan. Een model dat tijdens het centrifugeren 73 decibel of minder produceert, valt in de categorie 'stil'. Maar wie écht stil wil wassen, kiest voor een model dat maximaal 70 decibel haalt. Dat verschil lijkt klein, maar is duidelijk hoorbaar. Elke 3 decibel extra verdubbelt namelijk de geluidsintensiteit.

Deze extra stille wasmachines zijn meestal uitgerust met een koolborstelloze motor, die nauwelijks geluid maakt. In plaats van borstels gebruikt de motor een magneetsysteem om de trommel te laten draaien. Dat scheelt wrijving én lawaai. Je kunt dus gerust een was draaien terwijl je slaapt of in een videocall zit. Ook als je gebruik wilt maken van het nachttarief, zonder dat je wakker ligt van het centrifugeren, is zo'n stille wasmachine een slimme keuze.

Tot slot

Wassen is allang niet meer gewoon een kwestie van aanzetten en wachten. De functies die je tegenwoordig kunt kiezen, maken het verschil tussen 'was erin en maar zien' en gericht, zuinig en stil wassen op jouw voorwaarden. Of je nu op zoek bent naar minder strijkwerk, een stiller huishouden, energiebesparing of vooral gemak via je smartphone: deze functies maken je leven echt makkelijker.