Har du någonsin undrat vad som får våra mobiltelefoner att prestera som de gör? Tja, säkert vid en tidpunkt du kanske har. Inuti våra enheter finns ett kraftfullt elektroniskt kretskort inbyggt som driver det effektivt. I åratal har smartphones körts på ARM, Intel och MIPS, alla är de bästa arkitekturerna för programmering.
ARM är den senaste bland alla processorarkitekturer och används för närvarande av alla moderna smartphones inklusive Apples ekosystem. Intels x86-arkitektur är känd för sin utmärkta hastighet och processorkraft. Vad gäller MIPS så har de inte setts på många år. ARM (Advanced RISC Machines) och Intels x86-processorer har en lång väg kvar att gå, låt oss utforska omfattningen av dessa två processorer och ta reda på hur och var de skiljer sig i funktion.
Viktiga skillnader mellan ARM- och x86-arkitektur baserad på arkitekturen
En RISC-processor fokuserar på att använda ett fåtal instruktioner och utrustar snarare mer fackindelade instruktionsuppsättningar. Det betyder att i en klockcykel kommer en instruktion att utföra en speciell operation. ARM syntetiserar 32-bitars och 64-bitars RISC flerkärniga processorer vilket gör att den arbetar med högre hastighet och utför miljontals instruktioner per sekund. RISC-processorer är avsedda att ge enastående prestanda till en bråkdel av effektbehovet för komplexa instruktionsuppsättningsdatorskruvstäder.
Några av de exceptionella egenskaperna hos ARM-processorer inkluderar load/store-arkitektur, en ortogonal instruktionsuppsättning, mestadels encykelexekvering, förbättrad energibesparande design, 64 och 32-bitars exekveringstillstånd för skalbar högprestanda och stöd för hårdvaruvirtualisering.
RISC-designernas historia involverade användningen av 32-bitars arkitektur men senare under 2011 gjorde ARM Holdings en förändring och inkorporerade 64-bitarsstöd i sina konstruktioner. Detta minskade i slutändan komplexiteten hos RISC-enheter och sänkte till och med kostnaden jämfört med traditionella processorer.
ARM-processorer är idealiska för alla bärbara enheter som smartphones, surfplattor och vissa bärbara datorer eftersom de kan kombinera högpresterande RISC-designer, lägre tillverkningskostnader och minskad strömförbrukning. När det gäller tillverkningen, producerar ARM Holdings inte processorer själva, utan de sammanställer tekniken, syntetiserar instruktionsstandarden och licensierar designen till andra tillverkare.
Intels x86-chip använder en arkitektur som oftast används i stationära och server-processorer. Den använder 64-bitars datorer och stöder mobila och stationära operativsystem som Linux och Windows. Deras instruktionsuppsättningar är designade för att utföra mer komplexa uppgifter och på grund av deras komplexitet är deras förbrukningseffekt på en högre sida, allt från 6 till 30W vilket jämfört med en ARM-processor (>5W) är stor. Klassificerad efter bitmängd, är x86-arkitekturen klassificerad efter bitmängd och exekveras i flera mikroprocessorer, inklusive 8086, 80286, 80386, Core 2, Atom och Pentium-serien. Mikroprocessortillverkare, som AMD och VIA Technologies, har också anammat x86-arkitekturen.
Processorn kräver mindre RAM-minne främst på grund av komplexiteten inbyggd i processorns processor och beror därmed mer på hårdvaran än kompilatorn för översättning. Intels x86-arkitektur kräver mer komplex ISA, använder mindre RAM, kompilatorn behöver göra mindre för att översätta kod på hög nivå, använder mer kraft, kräver mer av hårdvaran och mindre av mjukvaran och kräver fler transistorer motsvarande mer hårdvaruutrymme.
ÄRM |
x86 |
| Introducerades 1985 | Introducerades 1978 |
| Använder Reduced Instruction Set Computing (RISC) | Använder Complex Instruction Set Computing (RISC) |
| Utför en instruktion per cykel. | Utför komplexa instruktioner åt gången och det tar mer än en cykel. |
| Snabbare utförande av instruktioner minskar tiden. | Utförandetiden är längre. |
| Tillgängligt minne används för beräkningar. | Behöver kompletterande minne för beräkningar. |
| Möjligheten att dela arbetsbelastningar över hög- och lågpresterande CPU-kärnor gör den mer energieffektiv. | X86 har inte förmågan att dela arbetsbelastningar över hög- och lågpresterande CPU-kärnor gör den mindre energieffektiv. |
| Sänkt driftstemperatur. | Driftstemperaturen är i allmänhet hög. |
Vanliga frågor
Är X64 bättre än x86?
x86 (32-bitars processorer) har ett maximalt fysiskt minne på 4 GB, medan x64 (64-bitars processorer) kan hantera 8, 16 och 32 GB fysiskt minne.
Använder Apple ARM?
Apples anpassade chips är armbaserade och används i de senaste iPhones och iPads.
Kan Windows 10 köras på ARM?
Datorer som körs på Windows 10 drivs av ARM-processorer.
Varför är arm så populär?
ARM anses vara den mest populära processorn eftersom den används i bärbara enheter. De kräver låg strömförbrukning och ger rimlig prestanda. Många forskning har kommit fram till att ARM har fått bättre prestanda jämfört med andra processorer.
Slutsats
Avslutningsvis skulle jag säga att ARM är lite mer effektiv och fokuserar huvudsakligen på enkla instruktionsuppsättningar, effektivitet och låg strömförbrukning. Att utrusta färre transistorer utesluter hårdvaruutrymmet och det gör den mycket portabel. ARM är också redo att ge sig in på servermarknaden genom att markera en förändring i riktning genom att satsa på prestanda per watt över rå beräkningskraft. Så alla vars arbete inte kräver komplexa skärmar bör utan tvekan välja ARM.
