X86 срещу ръчни процесори: основни разлики и предимства

Процесорите могат да имат безброй функции, но основната е свързана с дънната ни платка и по този начин е „мозъкът“ на машината, където се обработва по-голямата част от информацията. Все пак тези процесори също имат своите разлики един от друг. Ще разберем разликата между процесорите ARM и x86.

В тази статия ще ви помогнем да научите повече за ARM и x86. Основно това са двете най-разпространени семейства процесори в нашия свят. Какви са неговите силни, слаби страни и приложения? Готов ли си? Да започнем!

Индекс на съдържанието

X86 процесори срещу ARM: основни разлики и ползи

Процесорите за компютърни и мобилни телефони работят по различни начини, тъй като всяка машина има свои специфични нужди и характеристики. Що се отнася до компютрите, основните производители са AMD и Intel, тъй като мобилните телефони са представени от Qualcomm, Samsung или Media Tek.

Процесорите Intel и AMD са известни още като x86 процесори. При изчисленията x86 или 80 × 86 е общото име за семейството процесори базирани на Intel 8086 от Intel Corporation.

Архитектурата се нарича x86, тъй като първите процесори в това семейство са били идентифицирани само чрез числа, завършващи с последователността "86". С други думи, можем да кажем, че терминът x86 се отнася до семейство архитектура на набор от инструкции, базирана на Intel 8086.

Разликата между ARM и x86

Разликата започва в технологията, използвана при производството на процесорите. Смартфонните системи използват ARM технология, докато компютрите използват x86 технология. Подготвили сме кратко обяснение за работата и характеристиките на всеки от тях.

X86 процесори и CISC архитектура

Процесорите x86 са разработени от архитектурата на CISC (Комплексни инструкции за компютри). Тази система се използва за по-сложни структури, тоест те изискват повече работа във функциите си и имат повече елементи в състава си, което ги прави идеални за компютри.

Пример за сложността на архитектурата на CSIC може да бъде хардуерът на чип Core 17. Съставът му е доста пълен поради големия брой части и елементи, което впоследствие се превръща в повече функции за машината.

Този тип процесор позволява да се извършват множество дейности едновременно от една инструкция. CISC процесорите могат да изпълняват множество задачи едновременно, без никоя от тях да бъде наранена, тъй като тези чипове вече са програмирани за това.

ARM процесори и RISC архитектура

Разликата между ARM и x86 се дължи главно на сложността на състава му, докато x86 е разработен от по-сложна архитектура, ARM процесор е базиран на RISC (Reduced Instruction Set Computer), който като самото име казва той има за цел да бъде по-опростен.

Въпреки че са по-рационални, ARM устройствата имат някои x86 елементи, въпреки че има голяма разлика в начина, по който двата процесора изпълняват задачите си.

Докато един CSIC процесор изисква само една команда, ARM процесорите изискват няколко команди, за да може да се извърши някаква дейност. Тъй като обаче инструкциите са по-прости, процесът става по-бърз.

Другата разлика между ARM технологията и X86 също се намира в някои от характеристиките. Компютрите изпълняват задачи, които мобилните телефони не изпълняват и обратно, така че няма смисъл да предлагате много сложен процесор за смартфон с малки функции. Така че има някои процесори с уникални характеристики.

Акронимът ARM идва от Advanced Risc Machine, името на компанията, създадена за лицензиране на производството на процесори по тази технология. Другата разлика при x86 процесорите е, че ARM са проектирани да имат минимална консумация на енергия и без много загуба на процесорна мощност.

Колкото и невероятно да изглежда, ARM процесорите са най-широко използваните в света, вариращи от микровълнови печки до вградени системи за управление, играчки, HD и други. Накратко, всичко трябва да е малко, да харчите малко енергия и да обработвате информация ефективно.

ARM процесорът се фокусира върху запазването на броя на инструкциите възможно най-малък, като същевременно поддържа тези инструкции възможно най-прости.

Простите инструкции имат някои предимства както за хардуерни, така и за софтуерни инженери. Тъй като инструкциите са прости, необходимите схеми изискват по-малко транзистори, което води до повече място за чипа.

Intel 8086, първият x86 процесор

Получена от тази архитектура, AMD е разработил x86-64, голям набор от инструкции, които позволяват повече адресно пространство, позволявайки да се чете повече RAM, сред другите реализации.

Това беше постигнато на първо място чрез създаване на много по-опростена архитектура от процесорите x86. X86 имат няколко етапа на обработка, тоест докато една част зарежда инструкция в паметта, друга част обработва данните, които тази инструкция ще получи, друга разпределя кеша, за да получи изхода, друга предоставя другите инструкции да бъдат завършен и т.н.

Докато не сложи всичко и не даде резултат. X86 също имат вътрешна програма (микрокод), която изпълнява инструкциите, което позволява те да бъдат подобрени от производителя. Всичко това прави x86 много бърз и ефективен, но въпреки това той изразходва повече физическо пространство и консумира повече енергия.

Ефективността на ARM процесорите

ARM процесорите нямат този микрокод, те имат по-малко етапи на обработка (обикновено 3 до 8, в сравнение с 16 до 32 в x86), сред другите опростявания. Но за да компенсират загубата на производителност, причинена от опростяването на ARM архитектурата, те имат някои решения, които правят изпълнението на кода по-ефективно.

Например, набор от инструкции, които е способен да обработва, като го прави с повече данни на инструкция. Поради тези причини компютърните програми не могат да се изпълняват в ARM, тъй като инструкциите на машината са различни.

Разликата в практиката

Ако използвате уеб браузър на компютър, ще имате възможността да работите с много по-голям брой отворени раздели, без да има спирки: можете да разчитате на ресурси като разделяне на екрана, възпроизвеждане на видео и аудио със скорости, наред с други подробности.

От друга страна, със смартфон, броят на функциите е намален, не можете да работите с много раздели и скоростта също е по-малка.

Разлики в консумацията на електроенергия

Консумацията на енергия при вградените дизайни може да бъде един от най-важните критерии. Система, която е проектирана да се свърже към източник на енергия, като мрежата на полезността, обикновено може да игнорира ограниченията на консумацията на енергия, но мобилен дизайн (или такъв, свързан с ненадежден източник на енергия) може да зависи изцяло от управлението. на енергия.

ARM ядрата се отличава с проекти с ниска мощност, като много (ако не и повечето) от техните ядра не изискват радиатори. Типичната му консумация на енергия е по-малка от 5 W, с много пакети, включително графични процесори, периферни устройства и памет.

Това малко разсейване на мощността е възможно само благодарение на по-малко използвани транзистори и сравнително по-ниските скорости (в сравнение с обикновените настолни процесори). Но отново (свързано с предишния раздел) това оказва влияние върху производителността на системата и следователно по-сложните операции ще отнемат повече време.

Ядрата на Intel консумират много повече енергия от ARM ядрата поради по-голямата им сложност. Висококачественият Intel I-7 може да консумира до 130W мощност, докато процесорите за преносими компютри на Intel (като Atom и Celeron) консумират около 5W.

Проектирани за използване на много евтини лаптопи, процесорите с по-ниска консумация на енергия (линия Atom) не интегрират графиката в процесора, докато мобилните версии. Онези, които интегрират графика, обаче имат значително по-ниски тактови скорости (между 300 MHz и 600 MHz), което води до по-ниска производителност.

Разлики в софтуера

Когато става въпрос за двете големи имена на пазара на процесори, сравняването на наличието на софтуер и вериги от инструменти е трудно, тъй като и двете са широко използвани.

Базираните на ARM устройства имат предимството на работещите операционни системи, проектирани за мобилни телефони като Android. Базираните на Intel устройства имат предимството да работят практически всяка операционна система, която може да работи на стандартен настолен компютър, включително Windows и Linux.

И двете устройства потенциално могат да изпълняват едни и същи приложения, стига приложението да е компилирано на език като Java.

Въпреки това, базирани на ARM системи в момента са ограничени в това, какви операционни системи могат да бъдат инсталирани, тъй като повечето операционни системи се пишат за компютри, базирани на x86.

Някои дистрибуции на Linux съществуват за ARM, включително известната операционна система Raspberry Pi, но някои потребители могат да намерят това като ограничение. Тъй като технологията ARM става все по-популярна, Microsoft пусна намалена версия на своя Windows 10, наречена Windows 10 IoT Core, която може да работи на ARM процесори.

Разлики в приложението

Процесорът, който използвате, ще зависи от изискванията на вашия компютър. Ако вашият план е да произведете масово производство на машина с една табела, чиято цел е да бъде евтина, тогава единственият реален вариант е ARM.

Ако планът е да има мощна платформа, тогава Intel или AMD е най-добрият вариант. Ако запазването на мощността е проблем, тогава ARM може да е най-добрият вариант, но има процесори на Intel, които се гордеят със силна процесорна мощност, като същевременно осигуряват разсейване на ниска мощност.

Препоръчваме да прочетете най -добрите процесори на пазара

За проекти, които не изискват сложни дисплеи (като монитори), ARM е най-вероятно опцията. Това се свежда до няколко фактора, включително цената на ARM микроконтролерите, какви пакети се предлагат и голямото разнообразие, предлагано от множество доставчици. Препоръчваме ви да разгледате всичко, което написахме за Raspberry Pi 3.

Като цяло и Intel, и ARM произвеждат прекрасни машини с широка гама от интегрирани контролери и периферни устройства. Всеки тип, ARM или x86, се вписва в собствената си ниша. Въпреки че вече тече информация, че както Apple, така и Microsoft ще използват в своите концепции за „2 в 1 таблети“ този тип процесори и значително увеличават автономността на преносимото оборудване. Какво мислите за нашата статия за x86 процесори срещу ARM? Искаме да знаем вашето мнение!