X86 vs arm: основные отличия и преимущества

Процессоры могут иметь множество функций, но основная из них связана с нашей материнской платой и, таким образом, является «мозгом» машины, на которой обрабатывается большая часть информации. Тем не менее, эти процессоры также имеют свои отличия друг от друга. Мы узнаем разницу между процессорами ARM и x86.

В этой статье мы поможем вам узнать больше о ARM и x86. В основном это два самых распространенных семейства процессоров в нашем мире. Каковы его сильные и слабые стороны и области применения? Готовы? Давайте начнем!

Указатель содержания

Процессоры X86 против ARM: основные отличия и преимущества

Процессоры компьютеров и мобильных телефонов работают по-разному, поскольку каждая машина имеет свои специфические потребности и характеристики. В случае компьютеров основными производителями являются AMD и Intel, поскольку мобильные телефоны представлены Qualcomm, Samsung или Media Tek.

Процессоры Intel и AMD также известны как процессоры x86. В вычислительной технике x86 или 80 × 86 - это общее название для семейства процессоров Intel 8086 от Intel Corporation.

Архитектура называется x86, потому что первые процессоры в этом семействе были идентифицированы только числами, заканчивающимися последовательностью «86». Другими словами, можно сказать, что термин x86 относится к семейству архитектур наборов команд, основанных на Intel 8086.

Разница между ARM и x86

Разница начинается с технологии, используемой при производстве процессоров. Системы смартфонов используют технологию ARM, в то время как компьютеры используют технологию x86. Мы подготовили краткое объяснение о работе и характеристиках каждого из них.

Процессоры X86 и архитектура CISC

Процессоры x86 разработаны на основе архитектуры CISC (Complex Instruction Set Computers). Эта система используется для более сложных структур, то есть они требуют больше работы в своих функциях и имеют больше элементов в своем составе, что делает их идеальными для компьютеров.

Примером сложности архитектуры CSIC может служить аппаратная часть чипа Core 17. Его состав является достаточно полным из-за большого количества деталей и элементов, что, следовательно, приводит к большему количеству функций для машины.

Этот тип процессора позволяет одновременно выполнять несколько действий из одной инструкции. Процессоры CISC могут одновременно выполнять множество задач без ущерба для любого из них, поскольку эти чипы уже запрограммированы для этого.

ARM процессоры и архитектура RISC

Различие между ARM и x86 связано, главным образом, со сложностью его состава, в то время как x86 разработан на основе более сложной архитектуры, процессор ARM основан на RISC (компьютер с сокращенным набором инструкций), который в качестве самого названия он говорит, стремится быть проще.

Несмотря на то, что устройства ARM более упорядочены, в них есть некоторые элементы x86, хотя есть большая разница в том, как два процессора выполняют свои задачи.

В то время как процессор CSIC требует только одну команду, процессоры ARM требуют несколько команд, чтобы можно было выполнить некоторые действия. Тем не менее, поскольку инструкции проще, процесс становится быстрее.

Другое различие между технологией ARM и X86 также обнаруживается в некоторых функциях. Компьютеры выполняют задачи, которые мобильные телефоны не выполняют, и наоборот, поэтому нет смысла предлагать очень сложный процессор для смартфона с небольшими функциями. Так что есть несколько процессоров с уникальными характеристиками.

Сокращение ARM происходит от Advanced Risc Machine, названия компании, созданной для лицензирования производства процессоров по этой технологии. Другое отличие процессоров x86 заключается в том, что ARM разработаны с минимальным энергопотреблением и без особых потерь вычислительной мощности.

Как ни странно, процессоры ARM наиболее широко используются в мире, начиная от микроволновых печей и заканчивая встроенными системами управления, игрушками, HD и многим другим. Короче говоря, все должно быть мало, тратить мало энергии и эффективно обрабатывать информацию.

Процессор ARM направлен на то, чтобы максимально сократить количество инструкций, а также максимально упростить эти инструкции.

Простые инструкции имеют некоторые преимущества как для аппаратного, так и для программного обеспечения. Поскольку инструкции просты, необходимые схемы требуют меньше транзисторов, в результате чего больше места для чипа.

Intel 8086, первый процессор x86

На основе этой архитектуры AMD разработала большой набор инструкций x86-64, которые позволили увеличить адресное пространство, позволяя читать больше оперативной памяти, помимо других реализаций.

Это было достигнуто в первую очередь путем создания гораздо более простой архитектуры, чем процессоры x86. В x86 есть несколько этапов обработки, то есть одна часть загружает инструкцию в память, другая обрабатывает данные, которые собирается получить эта инструкция, другая распределяет кэш для получения вывода, другая предоставляет другие инструкции для завершено и т. д.

До того, как собрать все воедино и дать результат. В x86 также есть внутренняя программа (микрокод), которая реализует инструкции, что позволяет усовершенствовать их производителем. Все это делает x86 очень быстрым и эффективным, однако он потребляет больше физического пространства и потребляет больше энергии.

Эффективность процессоров ARM

Процессоры ARM не имеют этого микрокода, они имеют меньше этапов обработки (обычно от 3 до 8, по сравнению с 16 до 32 в x86), среди других упрощений. Но чтобы компенсировать потерю производительности, вызванную упрощением архитектуры ARM, у них есть некоторые решения, которые делают выполнение кода более эффективным.

Например, набор инструкций, которые он способен обрабатывать, выполняя его с большим количеством данных на инструкцию. По этим причинам программы для ПК не могут быть запущены в ARM, потому что машинные инструкции отличаются.

Разница на практике

Если вы используете веб-браузер на компьютере, у вас будет возможность работать с гораздо большим количеством открытых вкладок без остановки: вы можете рассчитывать на такие ресурсы, как разделение экрана, воспроизведение видео и аудио со скоростями, среди прочих деталей.

С другой стороны, у смартфона количество функций уменьшается, вы не можете работать со многими вкладками, а скорость также меньше.

Различия в потреблении электроэнергии

Потребляемая мощность во встроенных конструкциях может быть одним из наиболее важных критериев. Система, предназначенная для подключения к источнику питания, например, к электросети, обычно может игнорировать ограничения энергопотребления, но мобильная конструкция (или подключенная к ненадежному источнику питания) может полностью зависеть от управления. энергии.

Ядра ARM превосходны в конструкциях с низким энергопотреблением, при этом многие (если не большинство) их ядер не требуют радиаторов. Его типичное энергопотребление составляет менее 5 Вт, причем многие пакеты включают в себя графические процессоры, периферийные устройства и память.

Такое небольшое рассеяние энергии возможно только благодаря меньшему количеству используемых транзисторов и относительно более низкой скорости (по сравнению с обычными настольными процессорами). Но опять-таки (в связи с предыдущим разделом) это влияет на производительность системы и, следовательно, более сложные операции занимают больше времени.

Ядра Intel потребляют гораздо больше энергии, чем ядра ARM, из-за их большей сложности. Высокопроизводительный процессор Intel I-7 может потреблять до 130 Вт энергии, в то время как процессоры Intel для ноутбуков (такие как Atom и Celeron) потребляют около 5 Вт.

Разработанные для использования с очень дешевыми ноутбуками, процессоры с более низким энергопотреблением (линейка Atom) не интегрируют графику в процессор, в отличие от мобильных версий. Однако те, которые интегрируют графику, имеют значительно более низкие тактовые частоты (между 300 МГц и 600 МГц), что приводит к снижению производительности.

Отличия в программном обеспечении

Когда дело доходит до двух громких имен на рынке процессоров, сравнивать доступность программного обеспечения и инструментальных цепочек сложно, поскольку оба они широко используются.

Устройства на базе ARM имеют преимущество в использовании операционных систем, разработанных для мобильных устройств, таких как Android. Преимущество устройств на базе Intel - запуск практически любой операционной системы, которая может работать на стандартном настольном компьютере, включая Windows и Linux.

Оба устройства могут потенциально запускать одни и те же приложения, если приложение было скомпилировано на языке, подобном Java.

Однако системы на основе ARM в настоящее время ограничены в том, какие операционные системы могут быть установлены, поскольку большинство операционных систем пишутся для компьютеров на базе x86.

Существует несколько дистрибутивов Linux для ARM, включая известную операционную систему Raspberry Pi, но некоторые пользователи могут посчитать это ограничением. Поскольку технология ARM становится все более популярной, Microsoft выпустила уменьшенную версию Windows 10 под названием Windows 10 IoT Core, которая может работать на процессорах ARM.

Отличия в применении

Используемый вами процессор будет зависеть от требований вашего компьютера. Если вы планируете массовое производство одноплитного станка, цель которого - быть недорогим, то единственным реальным вариантом является ARM.

Если планируется иметь мощную платформу, то Intel или AMD - лучший вариант. Если энергосбережение является проблемой, тогда ARM может быть лучшим вариантом, но есть процессоры Intel, которые обладают высокой вычислительной мощностью, но обеспечивают низкое рассеивание мощности.

Мы рекомендуем читать лучшие процессоры на рынке

Для проектов, которые не требуют сложных дисплеев (например, мониторов), ARM, скорее всего, вариант. Это связано с несколькими факторами, включая стоимость микроконтроллеров ARM, доступные пакеты и широкий ассортимент, предлагаемый несколькими поставщиками. Мы рекомендуем вам взглянуть на все, что мы написали о Raspberry Pi 3.

В целом, и Intel, и ARM производят замечательные машины с широким спектром встроенных контроллеров и периферийных устройств. Каждый тип, ARM или x86, вписывается в свою нишу. Хотя уже просачивается информация, что Apple и Microsoft будут использовать в своих концепциях «планшеты 2-в-1» этот тип процессоров и значительно увеличат автономность портативного оборудования. Что вы думаете о нашей статье о процессорах x86 против ARM? Мы хотим знать ваше мнение!