X86 проти арсенальних процесорів: основні відмінності та переваги

Процесори можуть мати безліч функцій, але основна з них підключена до нашої материнської плати і, таким чином, є «мозком» машини, де обробляється більша частина інформації. Проте ці процесори також мають свої відмінності один від одного. Ми дізнаємось про різницю між процесорами ARM та x86.

У цій статті ми допоможемо вам дізнатися більше про ARM та x86. В основному це дві найпоширеніші сімейства процесорів у нашому світі. Які її сильні, слабкі сторони та застосування? Готові? Почнемо!

Зміст індексу

Процесори X86 проти ARM: основні відмінності та переваги

Процесори комп'ютерних та мобільних телефонів працюють по-різному, так як кожна машина має свої специфічні потреби та характеристики. Що стосується комп'ютерів, то основними виробниками є AMD та Intel, оскільки мобільні телефони представлені Qualcomm, Samsung або Media Tek.

Процесори Intel та AMD також відомі як процесори x86. Обчислюючи, x86 або 80 × 86 - це загальна назва для сімейства процесорів Intel 8086 від Intel Corporation.

Архітектуру називають x86, оскільки перші процесори цього сімейства були ідентифіковані лише за числами, що закінчуються послідовністю "86". Іншими словами, можна сказати, що термін x86 відноситься до сімейства архітектурних наборів інструкцій, заснованих на Intel 8086.

Різниця між ARM та x86

Різниця починається в технології, що використовується при виготовленні процесорів. Смартфонні системи використовують технологію ARM, а комп'ютери - x86. Ми підготували коротке пояснення щодо роботи та характеристик кожного з них.

Процесори X86 та архітектура CISC

Процесори x86 розроблені з архітектури CISC (Complex Instruction Set Computers). Ця система використовується для більш складних структур, тобто вони вимагають більше роботи у своїх функціях і мають більше елементів у своєму складі, що робить їх ідеальними для комп'ютерів.

Прикладом складності архітектури CSIC може бути апаратне забезпечення мікросхеми Core 17. Її склад досить повний через велику кількість деталей та елементів, що, отже, перетворюється на більше функцій для машини.

Цей тип процесорів дозволяє одночасно виконувати різні дії з однієї інструкції. Процесори CISC можуть одночасно виконувати численні завдання, не завдаючи шкоди жодному з них, оскільки ці мікросхеми вже запрограмовані для цього.

Процесори ARM та архітектура RISC

Різниця між ARM і x86 в основному пояснюється складністю його складу, тоді як x86 розробляється з більш складної архітектури, процесор ARM заснований на RISC (Reduced Instruction Set Computer), який як сама назва каже він, прагне бути простішим.

Незважаючи на те, що вони більш спрощені, пристрої ARM мають декілька елементів x86, хоча в способі виконання двох завдань є велика різниця.

Хоча процесор CSIC вимагає лише однієї команди, процесори ARM вимагають декількох команд, щоб здійснити певну діяльність. Однак, оскільки інструкції простіші, процес стає швидшим.

Інша відмінність технології ARM від X86 також полягає в деяких особливостях. Комп'ютери виконують завдання, які мобільні телефони не виконують, і навпаки, тому пропонувати дуже складний процесор для смартфона з невеликими функціями мало. Тож є деякі процесори з унікальними характеристиками.

Акронім ARM походить від Advanced Risc Machine, назва компанії, створеної для ліцензування виробництва процесорів за цією технологією. Інша відмінність процесорів x86 полягає в тому, що ARM розроблені таким чином, щоб мати мінімальне енергоспоживання та без особливих втрат потужності процесора.

Неймовірно, як здається, процесори ARM є найбільш широко використовуваними у світі, починаючи від мікрохвильових печей і закінчуючи вбудованими системами управління, іграшками, HD-дисками тощо. Коротше кажучи, все повинно бути невеликим, витрачати мало енергії та ефективно обробляти інформацію.

Процесор ARM зосереджується на тому, щоб якомога менше було кількості інструкцій, а також як можна простішими були ці інструкції.

Прості інструкції мають деякі переваги як для апаратних, так і для програмних інженерів. Оскільки інструкція проста, необхідні схеми вимагають меншої кількості транзисторів, що призводить до збільшення місця для мікросхеми.

Intel 8086, перший процесор x86

Отриманий з цієї архітектури, AMD розробила x86-64, великий набір інструкцій, що дозволило отримати більше адресного простору, що дозволяє читати більше оперативної пам’яті серед інших реалізацій.

Це було досягнуто в першу чергу, створивши набагато простішу архітектуру, ніж процесори x86. У x86 є кілька етапів обробки, тобто, коли одна частина завантажує інструкцію в пам'ять, інша частина обробляє дані, які буде отримана ця інструкція, інша виділяє кеш для отримання виводу, інша забезпечує інші вказівки завершено тощо.

Поки не зведемо все разом і не дамо результат. У x86 також є внутрішня програма (мікрокод), яка реалізує інструкції, що дозволяє вдосконалювати їх виробником. Все це робить x86 дуже швидким та ефективним, але він споживає більше фізичного простору та споживає більше енергії.

Ефективність процесорів ARM

Процесори ARM не мають цього мікрокоду, у них менше етапів обробки (як правило, 3 до 8, порівняно з 16 до 32 в x86), серед інших спрощень. Але для компенсації втрати продуктивності, викликаної спрощенням архітектури ARM, у них є деякі рішення, які роблять виконання коду більш ефективним.

Наприклад, набір інструкцій, який він здатний обробляти, роблячи це з більшою кількістю даних за інструкцію. З цих причин ПК не можна запускати в ARM, оскільки інструкції на машині різні.

Різниця в практиці

Якщо ви користуєтеся веб-браузером на комп’ютері, ви матимете можливість працювати із значно більшою кількістю відкритих вкладок, не маючи жодних заморожувань: ви можете розраховувати на ресурси, такі як поділ екрана, відтворення відео та аудіо зі швидкістю, серед інших деталей.

З іншого боку, за допомогою смартфона кількість функцій зменшується, ви не можете працювати з багатьма вкладками, а швидкість також менша.

Відмінності в споживанні електроенергії

Споживання енергії у вбудованих конструкціях може бути одним з найважливіших критеріїв. Система, призначена для підключення до джерела живлення, наприклад, утиліта, зазвичай ігнорує обмеження споживання електроенергії, але мобільна конструкція (або така, що підключена до ненадійного джерела живлення) може повністю залежати від управління. енергії.

Сердечники ARM переважають у конструкціях малої потужності, коли багато (якщо не більшість) їх ядер не потребують радіаторів. Його типове споживання енергії менше 5 Вт, з багатьма пакетами, включаючи GPU, периферійні пристрої та пам'ять.

Це невелике розсіювання потужності можливо лише завдяки меншій кількості використовуваних транзисторів та відносно меншим швидкостям (порівняно із звичайними настільними процесорами). Але знову ж таки (з попереднім розділом) це впливає на продуктивність системи, тому більш складні операції займуть більше часу.

Ядра Intel споживають набагато більше енергії, ніж ядра ARM через їх більшу складність. Вищий клас Intel I-7 може споживати до 130 Вт потужності, в той час як процесори для ноутбуків Intel (такі як Atom і Celeron) споживають близько 5 Вт.

Призначені для використання дуже дешевих ноутбуків, процесори з меншим споживанням енергії (лінія Atom) не інтегрують графіку в процесор, а мобільні версії. Однак ті, що інтегрують графіку, мають значно меншу тактову частоту (від 300 МГц до 600 МГц), що призводить до зниження продуктивності.

Відмінності програмного забезпечення

Що стосується двох великих імен на ринку процесорів, порівняти наявність програмного забезпечення та ланцюгів інструментів важко, оскільки обидва широко використовуються.

Пристрої на основі ARM мають перевагу під керуванням операційних систем, розроблених для мобільних пристроїв, таких як Android. Пристрої на базі Intel мають перевагу роботи практично будь-якої операційної системи, яка може працювати на звичайному настільному комп’ютері, включаючи Windows та Linux.

Обидва пристрої потенційно можуть запускати одні й ті самі програми, якщо програма складена на такій мові, як Java.

Однак системи на основі ARM наразі обмежені тим, які операційні системи можна встановити, оскільки більшість операційних систем написані для комп'ютерів на базі x86.

Для ARM існують деякі дистрибутиви Linux, в тому числі відома операційна система Raspberry Pi, проте деякі користувачі можуть вважати це обмеженням. Оскільки технологія ARM стає все більш популярною, Microsoft випустила зменшену версію своєї Windows 10 під назвою Windows 10 IoT Core, яка може працювати на процесорах ARM.

Відмінності в застосуванні

Процесор, який ви використовуєте, буде залежати від вимог вашого комп'ютера. Якщо ваш план полягає в масовому виробництві однопластової машини, мета якої - недорога, то єдиний реальний варіант - ARM.

Якщо планується мати потужну платформу, то Intel чи AMD - найкращий варіант. Якщо енергозбереження викликає занепокоєння, то ARM може бути найкращим варіантом, але є процесори Intel, які можуть похвалитися сильною технологічною потужністю, забезпечуючи низьке розсіювання енергії.

Ми рекомендуємо прочитати найкращі процесори на ринку

Для проектів, які не потребують складних дисплеїв (наприклад, моніторів), найімовірніше, є ARM. Це зводиться до кількох факторів, включаючи вартість мікроконтролерів ARM, які пакунки доступні та широке розмаїття, яке пропонують різні постачальники. Радимо поглянути на все, що ми писали про Raspberry Pi 3.

В цілому і Intel, і ARM випускають чудові машини з широким спектром інтегрованих контролерів та периферійних пристроїв. Кожен тип, ARM або x86, вписується у власну нішу. Хоча вже витікає інформація про те, що і Apple, і Microsoft будуть використовувати в своїх концепціях «2-в-1 таблетки» процесори цього типу і значно підвищують автономність портативного обладнання. Що ви думаєте про нашу статтю про процесори x86 проти ARM? Ми хочемо дізнатися вашу думку!