X86 vs arm -prosessorit: tärkeimmät erot ja edut

Prosessoreilla voi olla lukemattomia toimintoja, mutta pääosa on kytketty emolevymme ja siten koneen "aivot", jossa suurin osa tiedoista käsitellään. Silti näillä prosessoreilla on myös eroja toisistaan. Me tiedämme eron ARM: n ja x86-prosessorien välillä.

Tässä artikkelissa autamme sinua oppimaan lisää ARM: stä ja x86: sta. Pääasiassa nämä ovat kaksi maailman yleisintä prosessoriperhettä. Mitkä ovat sen vahvuudet, heikkoudet ja sovellukset? Ready? Aloitetaan!

Sisällysluettelo

X86-prosessorit vs. ARM: tärkeimmät erot ja edut

Tietokone- ja matkapuhelinprosessorit toimivat eri tavoin, koska jokaisella koneella on omat erityistarpeensa ja ominaisuutensa. Tietokoneiden pääasialliset valmistajat ovat AMD ja Intel, koska matkapuhelimia edustavat Qualcomm, Samsung tai Media Tek.

Intel- ja AMD-prosessoreita kutsutaan myös x86-prosessoreiksi. Laskennassa x86 tai 80 × 86 on Intel Corporationin Intel 8086 -pohjaisen prosessorien perheen yleinen nimi .

Arkkitehtuuria kutsutaan x86, koska tämän perheen ensimmäiset prosessorit tunnistettiin vain numeroilla, jotka päättyivät sekvenssiin "86". Toisin sanoen voidaan sanoa, että termi x86 viittaa käskyjoukkoarkkitehtuuriryhmään, joka perustuu Intel 8086: een.

Ero ARM: n ja x86: n välillä

Ero alkaa prosessorien valmistuksessa käytetystä tekniikasta. Älypuhelinjärjestelmät käyttävät ARM-tekniikkaa, kun taas tietokoneet käyttävät x86-tekniikkaa. Olemme laatineet lyhyen selityksen kunkin toiminnasta ja ominaisuuksista.

X86-prosessorit ja CISC-arkkitehtuuri

X86-prosessorit on kehitetty CISC (Complex Instruction Set Computers) -arkkitehtuurista. Tätä järjestelmää käytetään monimutkaisempiin rakenteisiin, ts. Ne vaativat enemmän työtä toiminnoissaan ja niiden koostumuksessa on enemmän elementtejä, mikä tekee niistä ihanteellisia tietokoneille.

Esimerkki CSIC-arkkitehtuurin monimutkaisuudesta voi olla Core 17 -piirin laitteisto, jonka kokoonpano on melko täydellinen johtuen suuresta osien ja elementtien määrästä, mikä johtaa siis koneen toimintoihin.

Tämäntyyppinen prosessori sallii useiden toimintojen tapahtuvan samanaikaisesti yhdestä käskystä. CISC-prosessorit voivat suorittaa useita tehtäviä samanaikaisesti ilman, että mikään niistä vahingoittuu, koska nämä sirut on jo ohjelmoitu siihen.

ARM-prosessorit ja RISC-arkkitehtuuri

Ero ARM: n ja x86: n välillä johtuu pääasiassa sen koostumuksen monimutkaisuudesta, kun taas x86 on kehitetty monimutkaisemmasta arkkitehtuurista. ARM-prosessori perustuu RISC: hen (Reduced Instruction Set Computer), joka itse nimellä Hän sanoo, että tavoitteena on olla yksinkertaisempi.

Siitä huolimatta, että ARM-laitteissa on virtaviivaisempaa, niissä on joitain x86-elementtejä, vaikkakin prosessien suorittamisessa on paljon eroa.

Vaikka CSIC-prosessori vaatii vain yhden komennon, ARM-prosessorit vaativat useita komentoja, jotta jokin toiminta voidaan suorittaa. Koska ohjeet ovat kuitenkin yksinkertaisempia, prosessista tulee nopeampaa.

Toinen ero ARM-tekniikan ja X86: n välillä löytyy myös joistakin ominaisuuksista. Tietokoneet suorittavat tehtäviä, joita matkapuhelimet eivät suorita, ja päinvastoin, joten ei ole mitään järkeä tarjota erittäin monimutkaista prosessoria älypuhelimelle, jolla on pieniä toimintoja. Joten on joitain prosessoreita, joilla on ainutlaatuiset ominaisuudet.

Lyhenne ARM tulee Advanced Risc Machine -yrityksestä, yrityksen nimi, joka on luotu lisensoimaan tämän tekniikan prosessorien valmistus. Toinen ero x86-prosessoreihin nähden on, että ARM-koneet on suunniteltu käyttämään minimaalisesti virrankulutusta ja menettämättä paljon käsittelytehoa.

Uskomatonta kuin miltä se näyttää, ARM-prosessorit ovat maailmassa eniten käytettyjä mikroaaltouuneista sulautettuihin ohjausjärjestelmiin, leluihin, HD-levyihin ja muuhun. Lyhyesti sanottuna kaiken on oltava pieni, viettää vähän energiaa ja prosessoida tietoja tehokkaasti.

ARM-prosessori keskittyy pitämään ohjeiden lukumäärä mahdollisimman pienenä pitäen samalla ohjeet mahdollisimman yksinkertaisina.

Yksinkertaisilla ohjeilla on joitain etuja sekä laitteisto- että ohjelmistosuunnittelijoille. Koska ohjeet ovat yksinkertaisia, tarvittavat piirit vaativat vähemmän transistoreita, mikä johtaa enemmän tilaa sirulle.

Intel 8086, ensimmäinen x86-prosessori

Tästä arkkitehtuurista johdettu AMD on kehittänyt suuren määrän ohjeita x86-64, jotka sallivat enemmän osoitetilaa ja sallivat enemmän RAM-muistin lukemisen muun toteutuksen joukossa.

Tämä suoritettiin ensinnäkin luomalla paljon yksinkertaisempi arkkitehtuuri kuin x86-prosessoreilla. X86: lla on useita käsittelyvaiheita, ts. Kun yksi osa lataa käskyn muistiin, toinen osa käsittelee datan, jonka tämä käsky aikoo vastaanottaa, toinen varaa välimuistin vastaanottamaan lähdön, toinen antaa muut ohjeet valmis jne.

Kunnes koota kaikki ja antaa tulos. X86: lla on myös sisäinen ohjelma (mikrokoodi), joka toteuttaa ohjeet, jonka avulla valmistaja voi parantaa niitä. Kaikki tämä tekee x86: sta erittäin nopean ja tehokkaan, mutta se vie enemmän fyysistä tilaa ja enemmän energiaa.

ARM-prosessorien tehokkuus

ARM-prosessoreilla ei ole tätä mikrokoodia, heillä on vähemmän prosessointivaiheita (yleensä 3 - 8, verrattuna 16 - 32: een x86: ssa), muiden yksinkertaistusten lisäksi. Mutta ARM-arkkitehtuurin yksinkertaistamisen aiheuttaman suoritushäviön korvaamiseksi heillä on joitain ratkaisuja, jotka tekevät koodin suorittamisesta entistä tehokkaampaa.

Esimerkiksi käskyjoukko, jonka se pystyy käsittelemään, tekemällä sitä enemmän dataa käskyä kohden. Näistä syistä PC-ohjelmia ei voi suorittaa ARM: ssä, koska koneohjeet ovat erilaisia.

Ero käytännössä

Jos käytät verkkoselainta tietokoneella, sinulla on mahdollisuus työskennellä paljon suuremmalla määrällä avoimia välilehtiä ilman pysähtymistä: Voit luottaa muun muassa resursseihin, kuten näytönjakoon, videoiden toistoon ja äänentoistoon nopeudella.

Toisaalta älypuhelimella toimintojen määrä vähenee, et voi työskennellä monien välilehtien kanssa ja nopeus on myös pienempi.

Erot sähkönkulutuksessa

Sulautettujen mallien virrankulutus voi olla yksi tärkeimmistä perusteista. Järjestelmä, joka on suunniteltu liitettäväksi virtalähteeseen, kuten sähköverkkoon, voi tyypillisesti jättää huomiotta virrankulutuksen rajoitukset, mutta matkaviestinrakenne (tai epäluotettavaan virtalähteeseen kytketty) voi olla täysin riippuvainen hallinnasta. energian.

ARM- ytimet ovat erinomaisia ​​pienitehoisissa malleissa, ja monet (ellei suurin osa) ytimistä eivät vaadi jäähdytyselementtejä. Sen tyypillinen virrankulutus on alle 5 W, ja monissa paketteissa on GPU, oheislaitteet ja muisti.

Tämä pieni virranhukka on mahdollinen vain vähemmän käytettyjen transistorien ja suhteellisen pienten nopeuksien ansiosta (verrattuna yleisiin työpöydän suorittimiin). Mutta taas (liittyen edelliseen kohtaan) tällä on vaikutusta järjestelmän suorituskykyyn, ja siksi monimutkaisemmat toiminnot vievät kauemmin.

Intel- ytimet kuluttavat paljon enemmän virtaa kuin ARM-ytimet, koska ne ovat monimutkaisempia. Huippuluokan Intel I-7 voi kuluttaa jopa 130 W virtaa, kun taas Intel-kannettavien prosessorit (kuten Atom ja Celeron) kuluttavat noin 5 W.

Alhaisen virrankulutuksen prosessorit (Atom-linja), jotka on suunniteltu käytettäväksi erittäin halpojen kannettavien tietokoneiden kanssa, eivät integroi grafiikkaa prosessoriin, kun taas mobiiliversiot tekevät. Kuitenkin niillä, jotka integroivat grafiikat, on huomattavasti alhaisemmat kellonopeudet (välillä 300 MHz - 600 MHz), mikä johtaa heikompaan suorituskykyyn.

Erot ohjelmistoissa

Kun kyseessä on kaksi suurta nimeä prosessorimarkkinoilla, ohjelmistojen ja työkaluketjujen saatavuuden vertaaminen on vaikeaa, koska molempia käytetään laajalti.

ARM-pohjaisilla laitteilla on se etu, että ne käyttävät Android-kaltaisille matkapuhelimille suunniteltuja käyttöjärjestelmiä. Intel-pohjaisten laitteiden etuna on käytännössä minkä tahansa käyttöjärjestelmän, joka toimii tavallisella pöytätietokoneella, mukaan lukien Windows ja Linux, käyttö.

Molemmat laitteet voivat mahdollisesti käyttää samoja sovelluksia, kunhan sovellus on käännetty Java-kaltaisella kielellä.

ARM-pohjaisiin järjestelmiin on kuitenkin tällä hetkellä rajoitettu käyttöjärjestelmien asentaminen, koska suurin osa käyttöjärjestelmistä on kirjoitettu x86-pohjaisille tietokoneille.

Jotkin Linux-jakelut ovat olemassa ARM: lle, mukaan lukien kuuluisa Raspberry Pi-käyttöjärjestelmä, mutta jotkut käyttäjät saattavat pitää tätä rajoituksena. Kun ARM-tekniikka on tulossa yhä suositummaksi, Microsoft julkaisi Windows 10: n IoT Core -nimisen Windows 10: n supistetun version, jota voidaan käyttää ARM-prosessoreissa.

Eroja sovelluksessa

Käytetty prosessori riippuu tietokoneesi vaatimuksista. Jos suunnitelmasi on massatuotanto yhden levyn koneesta, jonka tavoitteena on olla halpa, ainoa todellinen vaihtoehto on ARM.

Jos suunnitelmana on tehokas alusta, niin Intel tai AMD on paras vaihtoehto. Jos virran säästäminen on huolenaihe, ARM saattaa olla paras vaihtoehto, mutta on Intel-prosessoreita, jotka ylpeilevät vahvalla prosessointiteholla ja tarjoavat samalla vähän virrankulutusta.

Suosittelemme lukemaan markkinoiden parhaita jalostajia

Projekteissa, jotka eivät vaadi monimutkaisia ​​näyttöjä (kuten näyttöjä), ARM on todennäköisesti vaihtoehto. Tämä johtuu useista tekijöistä, mukaan lukien ARM-mikrokontrollerien kustannukset, käytettävissä olevat paketit ja useiden myyjien tarjoama laaja valikoima. Suosittelemme, että vilkaiset kaikkea mitä olemme kirjoittaneet Raspberry Pi 3: sta.

Kaiken kaikkiaan sekä Intel että ARM tuottavat upeita koneita, joissa on laaja valikoima integroituja ohjaimia ja oheislaitteita. Jokainen tyyppi, ARM tai x86, mahtuu omaan markkinarakoonsa. Vaikka tietoa on jo vuotamassa, että sekä Apple että Microsoft käyttävät "yhdellä-yhdellä-tabletti" -konsepteissaan tämän tyyppisiä suorittimia ja lisäävät kannettavien laitteiden autonomiaa huomattavasti. Mitä mieltä olet artikkelistamme x86-prosessoreista vs. ARM? Haluamme tietää mielipiteesi!