Procesoarele X86 vs arm: principalele diferențe și beneficii

Procesoarele pot avea o mulțime de funcții, dar principala este conectată la placa noastră de bază și astfel va fi „creierul” mașinii unde sunt procesate cele mai multe informații. Totuși, aceste procesoare își fac, de asemenea, diferențele între ele. Vom cunoaște diferența dintre procesoarele ARM și x86.

În acest articol vă vom ajuta să aflați mai multe despre ARM și x86. În principal, acestea sunt cele mai comune două familii de procesoare din lumea noastră. Care sunt punctele sale forte, punctele slabe și aplicațiile? Gata? Să începem!

Indice de conținut

Procesoare X86 vs ARM: principalele diferențe și beneficii

Procesoarele de calculatoare și telefoane mobile funcționează în moduri diferite, deoarece fiecare mașină are propriile sale nevoi și caracteristici specifice. În cazul computerelor, principalii producători sunt AMD și Intel, deoarece telefoanele mobile sunt reprezentate de Qualcomm, Samsung sau Media Tek.

Procesoarele Intel și AMD sunt cunoscute și ca procesoare x86. În calcul, x86 sau 80 × 86 este numele generic pentru familia de procesoare bazate pe Intel 8086 de la Intel Corporation.

Arhitectura se numește x86 deoarece primele procesoare din această familie au fost identificate doar prin numere care se termină cu secvența „86”. Cu alte cuvinte, putem spune că termenul x86 se referă la o familie de arhitectură de set de instrucțiuni, bazată pe Intel 8086.

Diferența dintre ARM și x86

Diferența începe în tehnologia folosită la fabricarea procesoarelor. Sistemele smartphone folosesc tehnologia ARM, în timp ce computerele folosesc tehnologia x86. Am pregătit o scurtă explicație despre funcționarea și caracteristicile fiecăruia.

Procesoare X86 și arhitectura CISC

Procesoarele x86 sunt dezvoltate din arhitectura CISC (Complex Instruction Set Computers). Acest sistem este utilizat pentru structuri mai complexe, adică necesită mai multă muncă în funcțiile lor și au mai multe elemente în compoziția lor, ceea ce le face ideale pentru calculatoare.

Un exemplu de complexitate a arhitecturii CSIC poate fi hardware-ul unui cip Core 17. Compoziția sa este destul de completă datorită numărului mare de piese și elemente, ceea ce în consecință se traduce în mai multe funcții pentru mașină.

Acest tip de procesor permite multiple activități să se producă în același timp dintr-o singură instrucțiune. Procesoarele CISC pot efectua numeroase sarcini simultan, fără ca oricare dintre ele să fie afectate, deoarece aceste cipuri sunt deja programate pentru acesta.

Procesoare ARM și arhitectura RISC

Diferența dintre ARM și x86 se datorează în principal complexității compoziției sale, în timp ce x86 este dezvoltat dintr-o arhitectură mai complexă, un procesor ARM se bazează pe RISC (Reduced Instruction Set Computer), care este denumirea în sine spune el, își propune să fie mai simplu.

În ciuda faptului că sunt mai simple, dispozitivele ARM au unele elemente x86, deși există o diferență foarte mare în modul în care cele două procesoare își execută sarcinile.

În timp ce un procesor CSIC necesită o singură comandă, procesoarele ARM cer mai multe comenzi, astfel încât să poată fi efectuată o anumită activitate. Cu toate acestea, deoarece instrucțiunile sunt mai simple, procesul devine mai rapid.

Cealaltă diferență dintre tehnologia ARM și X86 se regăsește și în unele caracteristici. Calculatoarele îndeplinesc sarcini pe care telefoanele mobile nu le îndeplinesc și invers, deci nu are rost să oferim un procesor foarte complex pentru un smartphone cu funcții mici. Deci există unele procesoare cu caracteristici unice.

Acronimul ARM provine de la Advanced Risc Machine, numele companiei create pentru a licența fabricarea procesoarelor în această tehnologie. Cealaltă diferență cu procesoarele x86 este că ARM-urile sunt concepute pentru a avea un consum minim de energie și fără a pierde prea mult puterea de procesare.

Incredibil cum ar părea, procesoarele ARM sunt cele mai utilizate pe scară largă din lume, de la cuptoare cu microunde până la sisteme de control încorporate, jucării, echipamente HD și altele. Pe scurt, totul trebuie să fie mic, să cheltuiți puțină energie și să procesați informațiile eficient.

Un procesor ARM se concentrează pe păstrarea numărului de instrucțiuni cât mai puține posibil, păstrând, de asemenea, aceste instrucțiuni cât mai simple.

Instrucțiunile simple prezintă câteva avantaje atât pentru inginerii hardware, cât și pentru software. Deoarece instrucțiunile sunt simple, circuitele necesare necesită mai puține tranzistoare, ceea ce duce la un spațiu mai mare pentru cip.

Intel 8086, primul procesor x86

Derivat din această arhitectură, AMD a dezvoltat x86-64, un set mare de instrucțiuni care permitea mai mult spațiu de adrese, permițând citirea mai multor RAM, printre alte implementări.

Acest lucru s-a realizat în primul rând prin crearea unei arhitecturi mult mai simple decât procesoarele x86. X86 au mai multe etape de procesare, adică în timp ce o parte încarcă o instrucțiune în memorie, o altă parte procesează datele pe care le va primi această instrucțiune, o altă alocă memoria cache pentru a primi ieșirea, alta furnizează celelalte instrucțiuni pentru a fi finalizat etc.

Până să punem totul împreună și să dăm rezultatul. X86 are, de asemenea, un program intern (microcod) care implementează instrucțiunile, care le permite îmbunătățirea de către producător. Toate acestea fac x86-ul foarte rapid și eficient, totuși consumă mai mult spațiu fizic și consumă mai multă energie.

Eficiența procesoarelor ARM

Procesoarele ARM nu au acest microcod, au mai puține etape de procesare (în general de la 3 la 8, în comparație cu 16 până la 32 în x86), printre alte simplificări. Dar pentru a compensa pierderea de performanță cauzată de simplificarea arhitecturii ARM, acestea au câteva soluții care fac executarea codului mai eficientă.

De exemplu, setul de instrucțiuni pe care este capabil să-l prelucreze, făcându-l cu mai multe date per instrucțiune. Din aceste motive, programele PC nu pot fi rulate în ARM, deoarece instrucțiunile mașinii sunt diferite.

Diferența de practică

Dacă utilizați un browser web pe un computer, veți avea posibilitatea să lucrați cu un număr mult mai mare de file deschise, fără a exista opriri: puteți conta pe resurse precum diviziunea ecranului, redarea videoclipurilor și audio cu viteze, printre alte detalii.

Pe de altă parte, cu un smartphone, numărul funcțiilor este redus, nu puteți lucra cu multe file, iar viteza este și mai mică.

Diferențe în consumul de energie electrică

Consumul de energie electrică în proiectele încorporate poate fi unul dintre cele mai importante criterii. Un sistem care este proiectat pentru a se conecta la o sursă de energie, cum ar fi rețeaua electrică, poate ignora, de obicei, limitările consumului de energie, dar un design mobil (sau unul conectat la o sursă de alimentare nesigură) poate depinde în întregime de gestionare. de energie.

Nucleele ARM excelează în design-urile cu putere redusă, cu multe (dacă nu cele mai multe) dintre nucleele lor care nu necesită radiator. Consumul său de energie tipic este mai mic de 5W, cu multe pachete inclusiv GPU, periferice și memorie.

Această mică disipare a puterii este posibilă numai datorită numărului mai mic de tranzistoare utilizate și a vitezei relativ mai mici (în comparație cu procesoarele desktop comune). Dar, din nou (legat de secțiunea anterioară), acest lucru are un impact asupra performanței sistemului și, prin urmare, operațiunile mai complexe vor dura mai mult.

Nucleele Intel consumă mult mai multă putere decât nucleele ARM, datorită complexității lor mai mari. Un procesor Intel I-7 de înaltă performanță poate consuma până la 130 W de putere, în timp ce procesoarele de notebook-uri Intel (precum Atom și Celeron) consumă în jur de 5W.

Concepute pentru utilizarea laptopurilor cu costuri foarte mici, procesoarele cu consum redus de energie (linia Atom) nu integrează grafică în procesor, în timp ce versiunile mobile o fac. Cu toate acestea, cele care integrează grafică au viteze de ceas semnificativ mai mici (între 300 MHz și 600 MHz), ceea ce duce la o performanță mai mică.

Diferențe în software

Când vine vorba de cele două mari nume de pe piața procesoarelor, compararea disponibilității software-ului și a lanțurilor de instrumente este dificilă, deoarece ambele sunt utilizate pe scară largă.

Dispozitivele bazate pe ARM au avantajul de a rula sisteme de operare concepute pentru telefoane mobile ca Android. Dispozitivele bazate pe Intel au avantajul de a rula practic orice sistem de operare care poate rula pe un computer desktop standard, inclusiv Windows și Linux.

Ambele dispozitive pot rula aceleași aplicații atât timp cât aplicația a fost compilată într-un limbaj precum Java.

Cu toate acestea, sistemele bazate pe ARM sunt limitate în ceea ce privește ce sisteme de operare pot fi instalate, deoarece majoritatea sistemelor de operare sunt scrise pentru computerele bazate pe x86.

Unele distribuții Linux există pentru ARM, inclusiv celebrul sistem de operare Raspberry Pi, dar unii utilizatori pot considera acest lucru ca o limitare. Deoarece tehnologia ARM devine din ce în ce mai populară, Microsoft a lansat o versiune slimmed down a Windows 10, numită Windows 10 IoT Core, care poate rula pe procesoare ARM.

Diferențe de aplicare

Procesorul pe care îl utilizați va depinde de cerințele computerului. Dacă planul dvs. este să produceți în masă o mașină cu o singură placă al cărei obiectiv este să fie ieftin, atunci singura opțiune reală este ARM.

Dacă planul este să aibă o platformă puternică, atunci cea mai bună opțiune este Intel sau AMD. Dacă conservarea energiei este un motiv de îngrijorare, atunci ARM poate fi cea mai bună opțiune, dar există procesoare Intel care se mândresc cu o putere puternică de procesare, oferind în același timp o disipare redusă a puterii.

Vă recomandăm să citiți cele mai bune procesoare de pe piață

Pentru proiectele care nu necesită afișaje complexe (cum ar fi monitoare), ARM este cel mai probabil opțiunea. Aceasta se reduce la mai mulți factori, inclusiv costul microcontrolerelor ARM, ce pachete sunt disponibile și varietatea largă oferită de mai mulți furnizori. Vă recomandăm să aruncați o privire la tot ce am scris despre Raspberry Pi 3.

În general, atât Intel cât și ARM produc mașini minunate, cu o gamă largă de controlere integrate și periferice. Fiecare tip, ARM sau x86, se încadrează în propria sa nișă. Deși informațiile scurg deja că atât Apple cât și Microsoft vor folosi în conceptele lor de „tablete 2 în 1” acest tip de procesoare și cresc considerabil autonomia echipamentelor portabile. Ce părere aveți despre articolul nostru despre procesoarele x86 vs ARM? Vrem să cunoaștem părerea ta!