X86 vs arm procesorji: glavne razlike in prednosti

Procesorji imajo lahko nešteto funkcij, glavna pa je povezana z našo matično ploščo in so tako "možgani" stroja, kjer se obdeluje večina informacij. Kljub temu se tudi ti procesorji med seboj razlikujejo. Spoznali bomo razliko med procesorji ARM in x86.

V tem članku vam bomo pomagali izvedeti več o ARM in x86. V glavnem gre za dve najpogostejši družini procesorjev v našem svetu. Kakšne so njegove prednosti, slabosti in aplikacije? Pripravljeni? Začnimo!

Kazalo vsebine

X86 procesorji v primerjavi z ARM: glavne razlike in prednosti

Procesorji računalniških in mobilnih telefonov delujejo na različne načine, saj ima vsak stroj svoje posebne potrebe in značilnosti. Pri računalnikih sta glavna proizvajalca AMD in Intel, saj mobitele zastopajo Qualcomm, Samsung ali Media Tek.

Intel in AMD procesorji so znani tudi kot x86 procesorji. Pri računanju je x86 ali 80 × 86 splošno ime za družino procesorjev, ki temelji na Intelu 8086, iz korporacije Intel.

Arhitektura se imenuje x86, ker so bili prvi procesorji v tej družini identificirani le s številkami, ki se končajo z zaporedjem "86". Z drugimi besedami, lahko rečemo, da se izraz x86 nanaša na družino arhitekture nabora navodil, ki temelji na Intel 8086.

Razlika med ARM in x86

Razlika se začne v tehnologiji, ki se uporablja pri izdelavi procesorjev. Sistemi pametnih telefonov uporabljajo tehnologijo ARM, medtem ko računalniki uporabljajo tehnologijo x86. Pripravili smo kratko razlago o delovanju in značilnostih vsakega posebej.

Procesorji X86 in arhitektura CISC

Procesorji x86 so razviti iz arhitekture CISC (Complex Instruction Set Computers). Ta sistem se uporablja za bolj zapletene strukture, torej potrebujejo več dela v svojih funkcijah in imajo več elementov v svoji sestavi, zaradi česar so idealni za računalnike.

Primer zapletenosti arhitekture CSIC je lahko strojna oprema čipa Core 17. Njegova sestava je dokaj popolna zaradi velikega števila delov in elementov, kar posledično pomeni več funkcij za stroj.

Ta vrsta procesorja omogoča, da se iz enega samega navodila hkrati izvede več dejavnosti. Procesorji CISC lahko hkrati opravljajo številne naloge, pri čemer se nobena od njih ne poškoduje, saj so ti čipi zanj že programirani.

Procesorji ARM in arhitektura RISC

Razlika med ARM in x86 je predvsem posledica zapletenosti njegove sestave, medtem ko je x86 razvit iz bolj zapletene arhitekture, ARM procesor temelji na RISC (Reduced Instruction Set Computer), ki kot samo ime pravi, da je cilj biti preprostejši.

Naprave ARM kljub bolj racionalizirani opremi vsebujejo nekaj elementov x86, čeprav je v načinu, kako oba procesorja izvajata svoje naloge, veliko razlike.

Medtem ko procesor CSIC zahteva le en ukaz, procesorji ARM zahtevajo več ukazov, da lahko izvajajo nekatere dejavnosti. Ker pa so navodila enostavnejša, postopek postane hitrejši.

Druga razlika med tehnologijo ARM in X86 je tudi v nekaterih lastnostih. Računalniki opravljajo naloge, ki jih mobilni telefoni ne opravljajo, in obratno, zato je malo smisla ponuditi zelo zapleten procesor za pametni telefon z majhnimi funkcijami. Torej obstaja nekaj procesorjev z edinstvenimi lastnostmi.

Kratica ARM izvira iz Advanced Risc Machine, imena podjetja, ki je bilo ustvarjeno za licenciranje proizvodnje procesorjev v tej tehnologiji. Druga razlika pri procesorjih x86 je, da so ARM zasnovani tako, da imajo minimalno porabo energije in brez velike izgube procesne moči.

Kot se morda zdi neverjetno, so na svetu najbolj razširjeni procesorji ARM, od mikrovalovne pečice do vgrajenih krmilnih sistemov, igrač, HD-jev in še več. Skratka, vse mora biti majhno, porabiti malo energije in učinkovito obdelati informacije.

Procesor ARM se osredotoča na to, da je število navodil čim manj, hkrati pa je ta navodila čim bolj preprosta.

Preprosta navodila imajo nekaj prednosti tako za strojne kot programske inženirje. Ker so navodila preprosta, potrebna vezja potrebujejo manj tranzistorjev, kar ima za posledico več prostora za čip.

Intel 8086, prvi x86 procesor

AMD, ki izhaja iz te arhitekture, je razvil x86-64, velik nabor navodil, ki so omogočili več naslovnega prostora in med drugim izvedbami lahko prebrali več RAM-a.

To je bilo najprej doseženo z ustvarjanjem veliko enostavnejše arhitekture kot procesorji x86. X86 ima več stopenj obdelave, to pomeni, da en del naloži navodilo v pomnilnik, drugi del obdeluje podatke, ki jih bo to navodilo prejel, drug dodeli predpomnilnik za prejem izhoda, drugi daje druga navodila, da se dokončana itd.

Dokler vse skupaj ne damo in ne damo rezultata. X86 ima tudi notranji program (microcode), ki izvaja navodila, kar omogoča, da jih proizvajalec izboljša. Vse to naredi x86 zelo hiter in učinkovit, vendar porabi več fizičnega prostora in porabi več energije.

Učinkovitost ARM procesorjev

Procesorji ARM nimajo te mikrokode, med drugimi poenostavitvami imajo manj faz obdelave (običajno 3 do 8 v primerjavi s 16 do 32 v x86). Toda za nadomestitev izgube v zmogljivosti, ki jo povzroča poenostavitev arhitekture ARM, imajo nekaj rešitev, s katerimi je izvedba kode učinkovitejša.

Na primer, niz navodil, ki jih je zmožen obdelati, tako da jih opravlja z več podatki na navodilo. Iz teh razlogov programov PC ni mogoče zagnati v ARM-ju, ker so strojna navodila različna.

Razlika v praksi

Če v računalniku uporabljate spletni brskalnik, boste imeli možnost delati z veliko večjim številom odprtih zavihkov, ne da bi se ustavilo: med drugimi podrobnostmi lahko računate na vire, kot je delitev zaslona, ​​predvajanje videoposnetkov in zvokov s hitrostmi.

Po drugi strani pa se s pametnim telefonom število funkcij zmanjša, z mnogimi zavihki ne morete delati in tudi hitrost je manjša.

Razlike v porabi električne energije

Poraba energije v vgrajenih modelih je lahko eno najpomembnejših meril. Sistem, ki je zasnovan za povezavo z virom napajanja, kot je na primer komunalno omrežje, običajno ne upošteva omejitev porabe energije, vendar je mobilna zasnova (ali tista, ki je povezana z nezanesljivim virom energije) lahko v celoti odvisna od upravljanja. energije.

ARM jedra so odlična v modelih z majhno močjo, saj številna (če ne večina) jedra ne potrebujejo hladilnih vtičnic. Njegova običajna poraba energije je manjša od 5 W, veliko paketov, vključno z GPU-ji, zunanjimi napravami in pomnilnikom.

To majhno razhajanje moči je možno le zaradi manjšega števila uporabljenih tranzistorjev in sorazmerno manjših hitrosti (v primerjavi s običajnimi namiznimi procesorji). Toda znova (povezano s prejšnjim poglavjem) to vpliva na delovanje sistema, zato bodo zahtevnejše operacije trajale dlje.

Intelova jedra zaradi večje zapletenosti porabijo veliko več energije kot jedra ARM. Visokokakovostni Intel I-7 lahko porabi do 130 W moči, medtem ko Intel procesorji prenosnih računalnikov (kot sta Atom in Celeron) porabijo približno 5W.

Oblikovani za uporabo zelo poceni prenosnikov, procesorji z nižjo porabo energije (linija Atom) v procesor ne vključujejo grafike, medtem ko mobilne različice. Vendar imajo tisti, ki vključujejo grafiko, bistveno nižje taktne hitrosti (med 300 MHz in 600 MHz), kar ima za posledico slabše zmogljivosti.

Razlike v programski opremi

Ko gre za dve veliki imeni na trgu procesorjev, je primerjava razpoložljivosti programske opreme in orodijskih verig težavna, saj se obe pogosto uporabljata.

Prednosti, ki temeljijo na napravah ARM, imajo operacijske sisteme, zasnovane za mobilne naprave, kot je Android. Naprave, ki temeljijo na Intelu, imajo prednost, da delujejo tako rekoč po katerem koli operacijskem sistemu, ki lahko deluje na običajnem namiznem računalniku, vključno z Windows in Linuxom.

Obe napravi lahko potencialno zaženeta iste aplikacije, če je bila aplikacija sestavljena v jeziku, kot je Java.

Vendar so sistemi, ki temeljijo na ARM, trenutno omejeni v tem, katere operacijske sisteme je mogoče namestiti, ker je večina operacijskih sistemov napisana za računalnike, ki temeljijo na x86.

Obstajajo nekatere distribucije Linuxa za ARM, vključno z znanim operacijskim sistemom Raspberry Pi, vendar nekateri uporabniki to lahko vidijo kot omejitev. Ker je tehnologija ARM vse bolj priljubljena, je Microsoft izdal zmanjšano različico svojega Windows 10 z imenom Windows 10 IoT Core, ki se lahko poganja na ARM procesorjih.

Razlike v uporabi

Procesor, ki ga uporabljate, bo odvisen od potreb vašega računalnika. Če je vaš načrt množična izdelava strojev z eno ploščo, katerih cilj je poceni, je edina prava možnost ARM.

Če načrtujete zmogljivo platformo, potem je Intel ali AMD najboljša možnost. Če je varčevanje z energijo zaskrbljujoče, je morda najboljša možnost ARM, vendar obstajajo Intelovi procesorji, ki se ponašajo z močno procesno močjo, hkrati pa zagotavljajo nizko porabo energije.

Priporočamo branje najboljših procesorjev na trgu

Za projekte, ki ne potrebujejo zapletenih zaslonov (kot so monitorji), je ARM najverjetneje možnost. To se nanaša na več dejavnikov, vključno s stroški mikrokontrolerjev ARM, paketi, ki so na voljo, in veliko raznolikostjo, ki jo ponuja več ponudnikov. Priporočamo, da si ogledate vse, kar smo napisali o Raspberry Pi 3.

Na splošno tako Intel kot ARM proizvajata čudovite stroje s široko paleto integriranih krmilnikov in zunanjih naprav. Vsaka vrsta, ARM ali x86, se prilega svoji niši. Čeprav že puščajo informacije, da bosta Apple in Microsoft v svojih konceptih "2 v 1 tabličnih računalnikov" uporabljala tovrstne procesorje in znatno povečala avtonomijo prenosne opreme. Kaj menite o našem članku o procesorjih x86 proti ARM? Želimo vedeti vaše mnenje!