Procesory X86 vs rameno: hlavné rozdiely a výhody

Spracovatelia môžu mať nespočetné množstvo funkcií, ale hlavná je spojená s našou základnou doskou, a teda je „mozog“ stroja, kde sa spracováva väčšina informácií. Napriek tomu majú títo spracovatelia svoje vzájomné rozdiely. Poznáme rozdiel medzi procesormi ARM a x86.

V tomto článku vám pomôžeme dozvedieť sa viac o ARM a x86. Ide predovšetkým o dve najbežnejšie rodiny procesorov v našom svete. Aké sú jeho silné a slabé stránky a aplikácie? Pripravený? Začnime!

Index obsahu

Procesory X86 vs ARM: hlavné rozdiely a výhody

Počítačové procesory a procesory mobilných telefónov fungujú rôznymi spôsobmi, pretože každý stroj má svoje špecifické potreby a vlastnosti. V prípade počítačov sú hlavnými výrobcami spoločnosti AMD a Intel, pretože mobilné telefóny zastupujú spoločnosti Qualcomm, Samsung alebo Media Tek.

Procesory Intel a AMD sú známe aj ako procesory x86. Pri výpočtoch je x86 alebo 80 × 86 všeobecný názov pre skupinu procesorov Intel 8086 od spoločnosti Intel Corporation.

Architektúra sa nazýva x86, pretože prvé procesory v tejto rodine boli identifikované iba číslami končiacimi sekvenciou „86“. Inými slovami, môžeme povedať, že výraz x86 sa vzťahuje na skupinu architektúry inštrukčných sád, založenú na Intel 8086.

Rozdiel medzi ARM a x86

Rozdiel začína v technológii použitej pri výrobe procesorov. Smartphone systémy používajú technológiu ARM, zatiaľ čo počítače používajú technológiu x86. Pripravili sme krátke vysvetlenie o fungovaní a vlastnostiach každého z nich.

Procesory X86 a architektúra CISC

Procesory x86 sú vyvinuté z architektúry CISC (Complex Instruction Set Computers). Tento systém sa používa pre zložitejšie štruktúry, to znamená, že vyžadujú viac práce vo svojich funkciách a majú viac prvkov v ich zložení, čo ich robí ideálnymi pre počítače.

Príkladom zložitosti architektúry CSIC môže byť hardvér čipu Core 17. Jeho zloženie je celkom úplné kvôli veľkému počtu častí a prvkov, čo sa následne premieta do viacerých funkcií stroja.

Tento typ procesora umožňuje naraz vykonať viac aktivít z jedinej inštrukcie. Procesory CISC môžu vykonávať početné úlohy súčasne bez toho, aby boli poškodené ktorékoľvek z nich, pretože tieto čipy sú už na to programované.

Procesory ARM a architektúra RISC

Rozdiel medzi ARM a x86 je spôsobený hlavne zložitosťou jeho zloženia, zatiaľ čo x86 je vyvinutý z komplexnejšej architektúry, procesor ARM je založený na RISC (Reduced Instruction Set Computer), ktorý ako samotný názov má za cieľ byť jednoduchší.

Napriek tomu, že ARM zariadenia sú efektívnejšie, majú niektoré prvky x86, aj keď existuje veľa rozdielov v spôsobe vykonávania týchto úloh dvoma procesormi.

Zatiaľ čo procesor CSIC vyžaduje iba jeden príkaz, procesory ARM vyžadujú niekoľko príkazov, aby sa mohla vykonať určitá aktivita. Keďže sú však pokyny jednoduchšie, proces sa stáva rýchlejším.

Ďalší rozdiel medzi technológiou ARM a X86 sa vyskytuje aj v niektorých funkciách. Počítače vykonávajú úlohy, ktoré mobilné telefóny nevykonávajú, a naopak, preto nemá veľký význam ponúkať veľmi zložitý procesor pre smartfóny s malými funkciami. Existujú teda procesory s jedinečnými vlastnosťami.

Skratka ARM pochádza z Advanced Risc Machine, názvu spoločnosti vytvorenej na licencovanie výroby procesorov v tejto technológii. Ďalším rozdielom v porovnaní s procesormi x86 je to, že ARM sú navrhnuté tak, aby mali minimálnu spotrebu energie a bez veľkej straty spracovateľského výkonu.

Neuveriteľné, ako sa môže zdať, procesory ARM sú najrozšírenejšie na svete, od mikrovlnných rúr až po zabudované kontrolné systémy, hračky, HD a ďalšie. Stručne povedané, všetko musí byť malé, minúť málo energie a efektívne spracovávať informácie.

Procesor ARM sa zameriava na udržanie čo najmenšieho počtu pokynov a zároveň na čo najjednoduchšie udržiavanie týchto pokynov.

Jednoduché pokyny majú určité výhody pre hardvérových aj softvérových inžinierov. Pretože inštrukcie sú jednoduché, potrebné obvody vyžadujú menej tranzistorov, čo vedie k väčšiemu priestoru pre čip.

Intel 8086, prvý procesor x86

Na základe tejto architektúry vyvinula spoločnosť AMD x86-64, veľkú sadu inštrukcií, ktoré umožňovali okrem iného implementáciu čítať viac pamäte RAM, okrem iného aj viac pamäte RAM.

To sa dosiahlo predovšetkým vytvorením omnoho jednoduchšej architektúry ako procesory x86. X86 má niekoľko fáz spracovania, to znamená, že zatiaľ čo jedna časť načíta inštrukciu do pamäte, iná časť spracúva údaje, ktoré táto inštrukcia bude prijímať, iná alokuje vyrovnávaciu pamäť na prijatie výstupu, druhá poskytuje ďalšie inštrukcie, ktoré sa majú dokončené atď.

Kým sa nedajú všetky dohromady a nedajú výsledok. X86 má tiež interný program (mikrokód), ktorý implementuje pokyny, ktoré im umožňuje vylepšiť ich výrobca. Vďaka tomu je x86 veľmi rýchly a efektívny, ale spotrebuje viac fyzického priestoru a viac energie.

Účinnosť procesorov ARM

Procesory ARM nemajú tento mikrokód, majú medzi inými zjednodušeniami menej procesných fáz (zvyčajne 3 až 8, v porovnaní so 16 až 32 v x86). Aby však kompenzovali stratu výkonu spôsobenú zjednodušením architektúry ARM, majú niektoré riešenia, ktoré zefektívňujú vykonávanie kódu.

Napríklad súbor inštrukcií, ktoré je schopný spracovať tým, že vykoná viac údajov na jednu inštrukciu. Z týchto dôvodov nie je možné spustiť programy PC v ARM, pretože pokyny k stroju sú odlišné.

Rozdiel v praxi

Ak v počítači používate webový prehľadávač, budete mať možnosť pracovať s oveľa väčším počtom otvorených kariet bez zastavenia: okrem iného môžete počítať s prostriedkami, ako je rozdelenie obrazovky, prehrávanie videí a audia s inými rýchlosťami.

Na druhú stranu, s smartfónom, počet funkcií je znížená, nemôžete pracovať s mnohými kartami a rýchlosť je tiež nižšia.

Rozdiely v spotrebe elektrickej energie

Spotreba energie vo vstavaných dizajnoch môže byť jedným z najdôležitejších kritérií. Systém, ktorý je určený na pripojenie k zdroju energie, ako je rozvodná sieť, môže zvyčajne ignorovať obmedzenia spotreby energie, ale mobilný dizajn (alebo ten, ktorý je pripojený k nespoľahlivému zdroju energie) môže byť úplne závislý od správy. energie.

Jadrá ARM vynikajú nízkoenergetickým dizajnom, pričom mnohé z nich (ak nie väčšina) nevyžadujú chladiče. Jeho typická spotreba energie je menšia ako 5 W, s mnohými balíkmi vrátane GPU, periférií a pamäte.

Toto malé rozptyľovanie energie je možné iba vďaka menšiemu počtu použitých tranzistorov a relatívne nízkym rýchlostiam (v porovnaní s bežnými stolnými CPU). Ale opäť (vo vzťahu k predchádzajúcej časti) to má vplyv na výkon systému, a preto zložitejšie operácie budú trvať dlhšie.

Jadrá Intel spotrebúvajú oveľa väčšiu energiu ako jadrá ARM kvôli ich väčšej zložitosti. Špičkový procesor Intel I-7 môže spotrebovať až 130 W energie, zatiaľ čo procesory notebookov Intel (ako Atom a Celeron) spotrebujú približne 5 W.

Procesory s nízkou spotrebou energie (linka Atom), ktoré sú navrhnuté na používanie veľmi lacných prenosných počítačov, neintegrujú grafiku do procesora, zatiaľ čo mobilné verzie. Avšak tie, ktoré integrujú grafiku, majú výrazne nižšie rýchlosti hodín (medzi 300 MHz a 600 MHz), čo vedie k nižšiemu výkonu.

Rozdiely v softvéri

Pokiaľ ide o dve veľké mená na trhu s procesormi, porovnávanie dostupnosti reťazcov softvéru a nástrojov je ťažké, keďže obe sa často používajú.

Zariadenia založené na ARM majú tú výhodu, že prevádzkujú operačné systémy určené pre mobilné telefóny, ako je Android. Výhodou zariadení založených na procesoroch Intel je spustenie prakticky akéhokoľvek operačného systému, ktorý môže bežať na štandardnom stolnom počítači vrátane systémov Windows a Linux.

Obe zariadenia môžu potenciálne spúšťať rovnaké aplikácie, pokiaľ bola kompilovaná v jazyku, ako je Java.

Avšak systémy založené na ARM sú v súčasnosti obmedzené v tom, aké operačné systémy môžu byť nainštalované, pretože väčšina operačných systémov sa zapisuje pre počítače založené na x86.

Niektoré distribúcie Linuxu existujú pre ARM, vrátane známeho operačného systému Raspberry Pi, ale niektorí používatelia to môžu považovať za obmedzenie. Keďže sa technológia ARM stáva čoraz obľúbenejšou, spoločnosť Microsoft vydala zúženú verziu svojho systému Windows 10 s názvom Windows 10 IoT Core, ktorá môže bežať na procesoroch ARM.

Rozdiely v aplikácii

Procesor, ktorý používate, bude závisieť od požiadaviek vášho počítača. Ak máte v pláne hromadne vyrobiť stroj s jednou doskou, ktorého cieľom je lacný, potom jedinou skutočnou možnosťou je ARM.

Ak je v pláne mať výkonnú platformu, potom je najlepšou voľbou spoločnosť Intel alebo AMD. Ak sa jedná o šetrenie energie, potom ARM môže byť najlepšou voľbou, ale existujú procesory Intel, ktoré sa môžu pochváliť silným výpočtovým výkonom a zároveň zabezpečujú nízku stratu energie.

Odporúčame prečítať si tie najlepšie procesory na trhu

V prípade projektov, ktoré nevyžadujú zložité displeje (napríklad monitory), je ARM s najväčšou pravdepodobnosťou možnosťou. To sa týka niekoľkých faktorov, vrátane nákladov na mikrokontroléry ARM, dostupných balíkov a širokej škály ponúkaných viacerými predajcami. Odporúčame vám sa pozrieť na všetko, čo sme napísali o Raspberry Pi 3.

Celkovo tak Intel, ako aj ARM vyrábajú úžasné stroje so širokou škálou integrovaných radičov a periférnych zariadení. Každý typ, ARM alebo x86, sa zmestí do jeho vlastného výklenku. Aj keď už uniká informácia, ktorú spoločnosti Apple a Microsoft budú používať vo svojich koncepciách „tabliet typu 2 v 1“, tento typ procesorov a výrazne zvýši autonómiu prenosných zariadení. Čo si myslíte o našom článku o procesoroch x86 vs ARM? Chceme poznať váš názor!