X86 vs procesory zbrojne: główne różnice i zalety

Procesory mogą mieć niezliczoną liczbę funkcji, ale główna jest podłączona do naszej płyty głównej i tym samym może być „mózgiem” maszyny, na której przetwarzana jest większość informacji. Mimo to te procesory również różnią się od siebie. Poznamy różnicę między procesorami ARM i x86.

W tym artykule pomożemy Ci dowiedzieć się więcej o ARM i x86. Głównie są to dwie najpopularniejsze rodziny procesorów w naszym świecie. Jakie są jego mocne i słabe strony oraz zastosowania? Gotowi? Zacznijmy!

Indeks treści

Procesory X86 vs ARM: główne różnice i zalety

Procesory komputerowe i do telefonów komórkowych działają na różne sposoby, ponieważ każde urządzenie ma swoje specyficzne potrzeby i cechy. W przypadku komputerów głównymi producentami są AMD i Intel, ponieważ telefony komórkowe reprezentowane są przez Qualcomm, Samsung lub Media Tek.

Procesory Intel i AMD są również znane jako procesory x86. W informatyce x86 lub 80 × 86 to ogólna nazwa rodziny procesorów Intel 8086 firmy Intel Corporation.

Architektura nazywa się x86, ponieważ pierwsze procesory w tej rodzinie były identyfikowane tylko przez liczby kończące się sekwencją „86”. Innymi słowy, możemy powiedzieć, że termin x86 odnosi się do rodziny architektury zestawu instrukcji opartej na procesorze Intel 8086.

Różnica między ARM a x86

Różnica zaczyna się w technologii stosowanej do produkcji procesorów. Systemy smartfonów korzystają z technologii ARM, a komputery z technologią x86. Przygotowaliśmy krótkie wyjaśnienie dotyczące działania i cech każdego z nich.

Procesory X86 i architektura CISC

Procesory x86 zostały opracowane na podstawie architektury CISC (Complex Instruction Set Computers). Ten system jest używany do bardziej złożonych struktur, co oznacza, że ​​wymagają więcej pracy w swoich funkcjach i mają więcej elementów w składzie, co czyni je idealnymi dla komputerów.

Przykładem złożoności architektury CSIC może być sprzęt układu Core 17. Jego skład jest dość kompletny ze względu na dużą liczbę części i elementów, co w konsekwencji przekłada się na więcej funkcji dla maszyny.

Ten typ procesora pozwala na wykonywanie wielu czynności jednocześnie z jednej instrukcji. Procesory CISC mogą wykonywać wiele zadań jednocześnie, nie uszkadzając żadnego z nich, ponieważ te układy są już do tego zaprogramowane.

Procesory ARM i architektura RISC

Różnica między ARM a x86 wynika głównie ze złożoności jego składu, podczas gdy x86 jest rozwijany z bardziej złożonej architektury, procesor ARM jest oparty na RISC (komputer z ograniczoną liczbą instrukcji), który jako sama nazwa mówi, ma być prostszy.

Pomimo tego, że są bardziej usprawnione, urządzenia ARM mają pewne elementy x86, chociaż istnieje duża różnica w sposobie wykonywania zadań przez dwa procesory.

Podczas gdy procesor CSIC wymaga tylko jednego polecenia, procesory ARM wymagają kilku poleceń, aby można było wykonać pewne działanie. Ponieważ instrukcje są prostsze, proces staje się szybszy.

Inna różnica między technologią ARM i X86 znajduje się również w niektórych funkcjach. Komputery wykonują zadania, których nie wykonują telefony komórkowe i odwrotnie, więc nie ma sensu oferować bardzo złożonego procesora dla smartfona z małymi funkcjami. Są więc niektóre procesory o unikalnych cechach.

Akronim ARM pochodzi od Advanced Risc Machine, nazwy firmy stworzonej w celu licencjonowania produkcji procesorów w tej technologii. Inną różnicą w stosunku do procesorów x86 jest to, że procesory ARM zostały zaprojektowane tak, aby miały minimalne zużycie energii i bez znacznej utraty mocy obliczeniowej.

Choć może się to wydawać niewiarygodne, procesory ARM są najczęściej stosowane na świecie, od kuchenek mikrofalowych po wbudowane systemy sterowania, zabawki, urządzenia HD i wiele innych. Krótko mówiąc, wszystko musi być małe, zużywać mało energii i wydajnie przetwarzać informacje.

Procesor ARM koncentruje się na jak najmniejszej liczbie instrukcji, przy jednoczesnym możliwie jak najprostszym wykonaniu.

Proste instrukcje mają pewne zalety zarówno dla inżynierów sprzętu, jak i oprogramowania. Ponieważ instrukcje są proste, niezbędne obwody wymagają mniejszej liczby tranzystorów, co zapewnia więcej miejsca na układ.

Intel 8086, pierwszy procesor x86

Bazując na tej architekturze, AMD opracowało x86-64, duży zestaw instrukcji, który pozwolił na więcej przestrzeni adresowej, pozwalając na odczyt więcej pamięci RAM, między innymi implementacjami.

Zostało to osiągnięte przede wszystkim poprzez stworzenie znacznie prostszej architektury niż procesory x86. X86 ma kilka etapów przetwarzania, tzn. Podczas gdy jedna część ładuje instrukcję do pamięci, inna przetwarza dane, które otrzyma ta instrukcja, inna przydziela pamięć podręczną do odbioru danych wyjściowych, inna zapewnia inne instrukcje do zakończone itp.

Aż do złożenia wszystkiego i uzyskania rezultatu. X86 ma również wewnętrzny program (mikrokod), który implementuje instrukcje, co pozwala na ich ulepszenie przez producenta. Wszystko to sprawia, że ​​x86 jest bardzo szybki i wydajny, ale zużywa więcej przestrzeni fizycznej i zużywa więcej energii.

Wydajność procesorów ARM

Procesory ARM nie mają tego mikrokodu, mają mniej etapów przetwarzania (zwykle od 3 do 8, w porównaniu do 16 do 32 w x86), między innymi uproszczeniami. Jednak w celu zrekompensowania utraty wydajności spowodowanej uproszczeniem architektury ARM, istnieją pewne rozwiązania, które zwiększają wydajność wykonywania kodu.

Na przykład zestaw instrukcji, które jest w stanie przetworzyć, wykonując go z większą ilością danych na instrukcję. Z tych powodów programów PC nie można uruchamiać w ARM, ponieważ instrukcje komputera są różne.

Różnica w praktyce

Jeśli korzystasz z przeglądarki internetowej na komputerze, będziesz mieć możliwość pracy ze znacznie większą liczbą otwartych kart bez żadnych zawieszeń: możesz liczyć na zasoby takie jak podział ekranu, odtwarzanie wideo i audio z innymi prędkościami.

Z drugiej strony w przypadku smartfona liczba funkcji jest zmniejszona, nie można pracować z wieloma kartami, a prędkość jest również mniejsza.

Różnice w zużyciu energii elektrycznej

Zużycie energii w projektach osadzonych może być jednym z najważniejszych kryteriów. System zaprojektowany do łączenia się ze źródłem zasilania, takim jak sieć elektroenergetyczna, może zwykle ignorować ograniczenia zużycia energii, ale konstrukcja mobilna (lub taka podłączona do niepewnego źródła zasilania) może być całkowicie zależna od zarządzania. energii.

Rdzenie ARM wyróżniają się niskim poborem mocy, a wiele (jeśli nie większość) rdzeni nie wymaga radiatorów. Jego typowy pobór mocy wynosi mniej niż 5 W. W przypadku wielu pakietów, w tym układów GPU, urządzeń peryferyjnych i pamięci.

To niewielkie rozproszenie mocy jest możliwe tylko dzięki mniejszej liczbie używanych tranzystorów i stosunkowo niższym prędkościom (w porównaniu do zwykłych procesorów stacjonarnych). Ale znowu (w odniesieniu do poprzedniej sekcji) ma to wpływ na wydajność systemu, a zatem bardziej złożone operacje potrwają dłużej.

Rdzenie Intel zużywają znacznie więcej energii niż rdzenie ARM ze względu na ich większą złożoność. Wysokiej klasy Intel I-7 może zużywać do 130 W mocy, a procesory do notebooków Intel (takie jak Atom i Celeron) zużywają około 5 W.

Procesory o niższym zużyciu energii (linia Atom), zaprojektowane z myślą o korzystaniu z bardzo tanich laptopów, nie integrują grafiki z procesorem, podobnie jak wersje mobilne. Jednak te, które integrują grafikę, mają znacznie niższe częstotliwości taktowania (od 300 MHz do 600 MHz), co skutkuje niższą wydajnością.

Różnice w oprogramowaniu

Jeśli chodzi o dwie wielkie marki na rynku procesorów, porównywanie dostępności oprogramowania i łańcuchów narzędzi jest trudne, ponieważ oba są szeroko stosowane.

Urządzenia oparte na ARM mają tę zaletę, że działają systemy operacyjne przeznaczone dla telefonów komórkowych takich jak Android. Urządzenia z procesorami Intel mają tę zaletę, że działają praktycznie na każdym systemie operacyjnym, który można uruchomić na standardowym komputerze stacjonarnym, w tym Windows i Linux.

Oba urządzenia mogą potencjalnie uruchamiać te same aplikacje, o ile aplikacja została skompilowana w języku takim jak Java.

Jednak systemy oparte na ARM są obecnie ograniczone pod względem tego, jakie systemy operacyjne można zainstalować, ponieważ większość systemów operacyjnych jest pisana dla komputerów z procesorami x86.

Niektóre dystrybucje Linuksa istnieją dla ARM, w tym słynny system operacyjny Raspberry Pi, ale niektórzy użytkownicy mogą uznać to za ograniczenie. W miarę jak technologia ARM staje się coraz bardziej popularna, Microsoft wydał uproszczoną wersję swojego systemu Windows 10 o nazwie Windows 10 IoT Core, który może działać na procesorach ARM.

Różnice w aplikacji

Używany procesor będzie zależeć od wymagań komputera. Jeśli planujesz masową produkcję maszyny jednopłytkowej, której celem jest niedroga, jedyną realną opcją jest ARM.

Jeśli planujesz mieć potężną platformę, najlepszym rozwiązaniem jest Intel lub AMD. Jeśli problemem jest oszczędzanie energii, ARM może być najlepszą opcją, ale istnieją procesory Intel, które mogą pochwalić się dużą mocą obliczeniową, zapewniając jednocześnie rozpraszanie małej mocy.

Zalecamy przeczytanie najlepszych procesorów na rynku

W przypadku projektów, które nie wymagają skomplikowanych wyświetlaczy (takich jak monitory), ARM jest prawdopodobnie opcją. Sprowadza się to do kilku czynników, w tym kosztu mikrokontrolerów ARM, dostępnych pakietów i dużej różnorodności oferowanej przez wielu dostawców. Zalecamy przyjrzenie się wszystkim, co napisaliśmy o Raspberry Pi 3.

Ogólnie rzecz biorąc, zarówno Intel, jak i ARM produkują wspaniałe maszyny z szeroką gamą zintegrowanych kontrolerów i urządzeń peryferyjnych. Każdy typ, ARM lub x86, pasuje do własnej niszy. Chociaż informacje już wyciekają, które zarówno Apple, jak i Microsoft będą wykorzystywać w swoich koncepcjach „tabletów 2 w 1”, ten typ procesorów i znacznie zwiększą autonomię urządzeń przenośnych. Co sądzisz o naszym artykule na temat procesorów x86 vs ARM? Chcemy poznać Twoją opinię!