X86 vs arm procesori: galvenās atšķirības un ieguvumi

Procesoriem var būt neskaitāmas funkcijas, taču galvenā no tām ir savienota ar mūsu mātesplati un tādējādi ir tās mašīnas “smadzenes”, kurā tiek apstrādāta lielākā daļa informācijas. Tomēr šiem procesoriem ir arī atšķirības viens no otra. Mēs uzzināsim atšķirību starp ARM un x86 procesoriem.

Šajā rakstā mēs jums palīdzēsim uzzināt vairāk par ARM un x86. Galvenokārt šīs ir divas visizplatītākās procesoru ģimenes mūsu pasaulē. Kādas ir tā stiprās un vājās puses, un pielietojumi? Gatavs? Sāksim!

Satura rādītājs

X86 procesori vs ARM: galvenās atšķirības un priekšrocības

Datoru un mobilo tālruņu procesori darbojas dažādos veidos, jo katrai mašīnai ir savas īpašās vajadzības un īpašības. Datoru gadījumā galvenie ražotāji ir AMD un Intel, jo mobilos tālruņus pārstāv Qualcomm, Samsung vai Media Tek.

Intel un AMD procesorus sauc arī par x86 procesoriem. Datorā x86 vai 80 × 86 ir Intel Corporation procesoru saimes vispārīgais nosaukums Intel 8086 bāzes .

Arhitektūra tiek saukta par x86, jo pirmie procesori šajā saimē tika identificēti tikai ar cipariem, kas beidzas ar secību "86". Citiem vārdiem sakot, mēs varam teikt, ka termins x86 attiecas uz instrukciju kopas arhitektūras saimi, kuras pamatā ir Intel 8086.

Atšķirība starp ARM un x86

Atšķirība sākas tehnoloģijās, kuras izmanto pārstrādātāju ražošanā. Viedtālruņu sistēmas izmanto ARM tehnoloģiju, bet datori - x86 tehnoloģiju. Mēs esam sagatavojuši īsu skaidrojumu par katra darbību un īpašībām.

X86 procesori un CISC arhitektūra

X86 procesori ir izstrādāti no CISC (Complex Instruction Set Computers) arhitektūras. Šī sistēma tiek izmantota sarežģītākām struktūrām, tas ir, tām ir nepieciešams vairāk darba savās funkcijās un to sastāvā ir vairāk elementu, padarot tās ideālas datoriem.

CSIC arhitektūras sarežģītības piemērs var būt mikroshēmas Core 17 aparatūra. Tās sastāvs ir diezgan pilnīgs, jo ir liels daļu detaļu un elementu skaits, kas attiecīgi nozīmē vēl citas mašīnas funkcijas.

Šis procesora tips ļauj veikt vairākas darbības vienlaikus no vienas instrukcijas. CISC procesori vienlaikus var veikt daudzus uzdevumus, nedarot nevienam no tiem kaitējumu, jo šīs mikroshēmas tam jau ir ieprogrammētas.

ARM procesori un RISC arhitektūra

Atšķirība starp ARM un x86 galvenokārt ir saistīta ar tā sastāva sarežģītību, savukārt x86 ir izstrādāts no sarežģītākas arhitektūras, ARM procesora pamatā ir RISC (Reduced Instruction Set Computer), kas kā pats nosaukums viņš saka, mērķis ir vienkāršāks.

Neraugoties uz to, ka ARM ierīcēm ir pilnveidošana, tām ir daži x86 elementi, lai gan atšķirīgi ir tas, kā abi procesors veic savus uzdevumus.

Kamēr CSIC procesoram ir nepieciešama tikai viena komanda, ARM procesori prasa vairākas komandas, lai varētu veikt dažas darbības. Tomēr, tā kā instrukcijas ir vienkāršākas, process kļūst ātrāks.

Otra atšķirība starp ARM tehnoloģiju un X86 ir atrodama arī dažās funkcijās. Datori veic uzdevumus, kurus mobilie tālruņi neizpilda, un otrādi, tāpēc nav lielas jēgas piedāvāt ļoti sarežģītu procesoru viedtālrunim ar mazām funkcijām. Tātad ir daži procesori ar unikālām īpašībām.

Akronīms ARM nāk no Advanced Risc Machine, tā uzņēmuma nosaukums, kas izveidots, lai licencētu šīs tehnoloģijas procesoru ražošanu. Otra atšķirība no x86 procesoriem ir tāda, ka ARM ir izstrādāti tā, lai tiem būtu minimāls enerģijas patēriņš un bez lieliem apstrādes jaudas zudumiem.

Neticami, kā tas var šķist, ARM procesori ir visplašāk izmantotie pasaulē, sākot no mikroviļņu krāsnīm līdz iegultām vadības sistēmām, rotaļlietām, HD un daudz ko citu. Īsāk sakot, visam jābūt mazam, tērēt maz enerģijas un efektīvi apstrādāt informāciju.

ARM procesors koncentrējas uz to, lai pēc iespējas mazāk būtu instrukciju, vienlaikus saglabājot šīs instrukcijas pēc iespējas vienkāršākas.

Vienkāršām instrukcijām ir dažas priekšrocības gan aparatūras, gan programmatūras inženieriem. Tā kā instrukcijas ir vienkāršas, nepieciešamajām shēmām ir nepieciešams mazāk tranzistoru, kā rezultātā mikroshēmai ir vairāk vietas.

Intel 8086, pirmais x86 procesors

Atvasināts no šīs arhitektūras, AMD ir izstrādājis x86-64, lielu instrukciju kopu, kas ļāva vairāk adreses vietas, ļaujot nolasīt vairāk operatīvās atmiņas, cita starpā.

Tas, pirmkārt, tika izdarīts, izveidojot daudz vienkāršāku arhitektūru nekā x86 procesori. X86 ir vairākas apstrādes stadijas, tas ir, kamēr viena daļa ielādē instrukciju atmiņā, cita daļa apstrādā datus, ko šī instrukcija saņems, cita piešķir kešatmiņu, lai saņemtu izvadi, cita nodrošina citas instrukcijas, kas jāsaņem pabeigts utt.

Līdz visu salikšanai un rezultāta iegūšanai. X86 ir arī iekšēja programma (mikrokods), kas ievieš instrukcijas, kas ražotājam ļauj tās uzlabot. Tas viss padara x86 ļoti ātru un efektīvu, tomēr tas patērē vairāk fiziskās vietas un vairāk enerģijas.

ARM procesoru efektivitāte

ARM procesoriem nav šī mikrokoda, starp citiem vienkāršojumiem tiem ir mazāk apstrādes posmu (parasti no 3 līdz 8, salīdzinot ar 16 līdz 32 x86). Bet, lai kompensētu veiktspējas zaudējumus, ko izraisījusi ARM arhitektūras vienkāršošana, viņiem ir daži risinājumi, kas koda izpildi padara efektīvāku.

Piemēram, instrukciju komplekts, kuru tas ir spējīgs apstrādāt, veicot vairāk datu par katru instrukciju. Šo iemeslu dēļ personālo datoru programmas nevar palaist ARM, jo mašīnas instrukcijas ir atšķirīgas.

Atšķirība praksē

Ja datorā izmantojat tīmekļa pārlūku, jums būs iespēja strādāt ar daudz lielāku atvērto cilņu skaitu, nepastāvot pieturvietām: citu detaļu starpā varat paļauties uz resursiem, piemēram, ekrāna dalīšanu, video un audio atskaņošanu ar ātrumu.

No otras puses, izmantojot viedtālruni, funkciju skaits tiek samazināts, jūs nevarat strādāt ar daudzām cilnēm, un arī ātrums ir mazāks.

Elektrības patēriņa atšķirības

Strāvas patēriņš iegultos dizainos var būt viens no vissvarīgākajiem kritērijiem. Sistēma, kas paredzēta savienošanai ar enerģijas avotu, piemēram, komunālo tīklu, parasti var ignorēt enerģijas patēriņa ierobežojumus, taču mobilais dizains (vai tāds, kas savienots ar neuzticamu enerģijas avotu) var būt pilnībā atkarīgs no pārvaldības. enerģijas.

ARM serdeņi izceļas ar zemu enerģijas patēriņa dizainu, un daudziem (ja ne lielākajai daļai) to serdeņu nav nepieciešamas dzesēšanas sistēmas. Tā tipiskais enerģijas patēriņš ir mazāks par 5W, ar daudzām paketēm, ieskaitot GPU, perifērijas ierīces un atmiņu.

Šī nelielā jaudas izkliede ir iespējama tikai pateicoties mazāk izmantotajiem tranzistoriem un salīdzinoši mazākajiem ātrumiem (salīdzinājumā ar parastajiem galddatoru CPU). Bet atkal (saistībā ar iepriekšējo sadaļu) tas ietekmē sistēmas veiktspēju, un tāpēc sarežģītākas darbības prasīs ilgāku laiku.

Intel kodoli patērē daudz vairāk enerģijas nekā ARM serdeņi to lielākās sarežģītības dēļ. Augstas klases Intel I-7 var patērēt līdz pat 130 W jaudu, savukārt Intel piezīmjdatoru procesori (piemēram, Atom un Celeron) patērē aptuveni 5 W.

Paredzēti ļoti lētu klēpjdatoru izmantošanai, zemāka enerģijas patēriņa procesori (Atom līnija) procesorā neintegrē grafiku, savukārt mobilās versijas to dara. Tomēr tiem, kas integrē grafiku, ir ievērojami mazāks takts ātrums (no 300 MHz līdz 600 MHz), kā rezultātā tie ir zemāki.

Atšķirības programmatūrā

Runājot par diviem lielajiem nosaukumiem procesoru tirgū, ir grūti salīdzināt programmatūras un rīku ķēžu pieejamību, jo abas tiek plaši izmantotas.

ARM balstītu ierīču priekšrocība ir operētājsistēmu palaišana, kas izstrādāta tādiem mobilajiem tālruņiem kā Android. Intel ierīcēm ir tāda priekšrocība, ka tās darbina praktiski jebkuru operētājsistēmu, kas var darboties ar standarta galda datoru, ieskaitot Windows un Linux.

Abas ierīces potenciāli var darbināt vienas un tās pašas programmas, ja vien lietojumprogramma ir sastādīta tādā valodā kā Java.

Tomēr uz ARM balstītām sistēmām pašlaik ir ierobežots to operētājsistēmu skaits, kuras var instalēt, jo lielākā daļa operētājsistēmu tiek rakstītas datoriem, kuru pamatā ir x86.

Daži Linux izplatījumi pastāv ARM, ieskaitot slaveno Raspberry Pi operētājsistēmu, taču daži lietotāji to var uzskatīt par ierobežojumu. Tā kā ARM tehnoloģija kļūst aizvien populārāka, Microsoft izlaida sava Windows 10 saīsinātu versiju ar nosaukumu Windows 10 IoT Core, kas var darboties ARM procesoros.

Pielietojuma atšķirības

Jūsu izmantotais procesors būs atkarīgs no datora prasībām. Ja jūsu plāns ir masveidā ražot vienas plāksnes mašīnu, kuras mērķis ir lēts, tad vienīgā reālā iespēja ir ARM.

Ja plāns ir jaudīga platforma, labākais risinājums ir Intel vai AMD. Ja problēmas rada enerģijas taupīšana, vispiemērotākais risinājums var būt ARM, taču ir Intel procesori, kas lepojas ar lielu apstrādes jaudu, vienlaikus nodrošinot mazu enerģijas izkliedi.

Mēs iesakām izlasīt labākos procesorus tirgū

Projektiem, kuriem nav nepieciešami sarežģīti displeji (piemēram, monitori), visticamāk, ir ARM. Tam par iemeslu ir vairāki faktori, tostarp ARM mikrokontrolleru izmaksas, pieejamās paketes un plašā dažādība, ko piedāvā vairāki pārdevēji. Mēs iesakām jums apskatīt visu, ko mēs esam rakstījuši par Raspberry Pi 3.

Kopumā gan Intel, gan ARM ražo brīnišķīgas mašīnas ar plašu integrētu kontrolieru un perifērijas ierīču klāstu. Katrs tips, ARM vai x86, iederas savā nišā. Lai arī informācija jau izplatās, ka gan Apple, gan Microsoft izmantos “2 vienā-planšetdatoru” koncepcijās, šāda veida procesori un ievērojami palielina pārnēsājamo iekārtu autonomiju. Ko jūs domājat par mūsu rakstu par x86 procesoriem vs ARM? Mēs vēlamies uzzināt jūsu viedokli!