ARM vs. Процессоры Intel: какие из них лучше?

Сегодня большинство вычислительных устройств, вероятно, будут иметь процессор, использующий x86 дизайн, например, процессоры Intel или Дизайн ARM (Advanced RISC Machine)как в ЦП в вашем смартфоне или планшете. Процессоры ARM также используются в ноутбуках.

В наши дни вы можете выбирать между компьютером с процессором Intel или AMD (x86) или устройством с процессором ARM. Итак, когда дело доходит до ARM vs. Что лучше процессоров Intel?

ARM vs. Intel: разные истоки

Современные процессоры на базе Intel и ARM могут проследить свои технологии до первых чипов в компьютерах, выпущенных на рынок в начале 1980-х годов, в частности Acorn компьютеры BBC Micro и Intel 8088 нашел в первом ПК IBM. Это проложило путь для двух основных конструкций ЦП современности.

Важно отметить, что, хотя у них есть две отдельные эволюционные линии, они сходятся в том, что мы используем эти процессоры на сегодняшний день.

RISC против CISC

Под капотом основное различие между процессорами Intel и ARM - это тип инструкций, которые понимает каждое устройство. Процессоры на базе ARM

RISC (компьютер с сокращенным набором команд) устройства и процессоры Intel CISC (компьютер со сложной системой команд) устройств. Конструкции RISC и CISC отличаются тем, как процессоры выполняют свою работу. В процессорах Intel (и AMD) они используют набор инструкций CISC, известный как x86.

Однако большинство их сильных и слабых сторон проистекает из того факта, что устройства RISC обрабатывают короткие, простые, инструкции одинаковой длины, в то время как устройства CISC объединяют множество инструкций в длинные, сложные инструкции, обрабатываемые все вместе.

Совместимость программного обеспечения

Процессоры Intel не понимают код ARM, и наоборот. Таким образом, операционная система и программное обеспечение должны быть написаны специально для одного типа процессора.

Программное обеспечение, предназначенное для одного типа ЦП, может работать на другом, но это обычно приводит к большим потерям в производительности и неэффективности.

Исключением является Apple Розетта 2 программное обеспечение для перевода кода. Их индивидуальные процессоры ARM были разработаны специально с учетом Rosetta 2 и позволяют практически беспрепятственно выполнять программное обеспечение, разработанное для компьютеров Mac на базе Intel. В целом потеря производительности у Rosetta 2 невысока, но не идеальна.

Более типичный пример - это Microsoft Поверхность на базе ARM устройств. Когда они пытаются запустить код x86 посредством эмуляции, влияние на производительность настолько велико, что программное обеспечение может оказаться непригодным для использования.

Потребляемая мощность

Существенным преимуществом процессоров на базе ARM перед Intel и другими процессорами x86 является энергопотребление. Оказывается, подход RISC вместе с особыми нововведениями в дизайне ARM делает процессоры невероятно экономными. Вот почему ARM доминирует на рынках смартфонов и планшетов.

Вот почему вы можете работать со своим телефоном 24 часа или больше, в то время как ваш ноутбук Intel с большей батареей может работать всего несколько часов, если вам повезет. Конечно, если вы выберете Mac M1, вы можете получить около 20 часов воспроизведения фильмов, что очень впечатляет для ноутбука.

Чистая производительность

Если исключить энергопотребление, как в случае с компьютером, подключенным к электросети, Intel и другие процессоры CISC x86 работают над всеми RISC-процессорами на базе ARM.

Но, поскольку так много денег идет на разработку процессоров ARM благодаря появлению смартфонов и планшетов, производительность процессоров ARM растет экспоненциально с каждым поколением.

Смартфоны среднего класса уже прошли «достаточно хороший» порог с точки зрения вычислительной мощности и стали достаточно мощными, чтобы удовлетворять повседневные потребности пользователей.

Производительность на ватт

Если мы изменим повествование о том, сколько работы процессор ARM может выполнять на каждый ватт потребляемой энергии, для x86 все будет не так хорошо. Процессоры Intel. Хотя такие компании, как Intel, упорно трудились над созданием энергоэффективных моделей своих процессоров, все еще существует зазор.

Рассмотрим приведенное выше сравнение. Intel i7-9750H имеет расчетную тепловую мощность (TDP) 45 Вт, а Snapdragon 888 - 10 Вт. Тем не менее, производительность 888 вполне достижима.

ЦП ARM по-прежнему удается соответствовать 75% результатов процессора Intel для высокопроизводительных ноутбуков, когда задействованы все оценки. Имейте в виду, что процессор ARM не имеет активного охлаждения и расположен внутри смартфона. Для большого ноутбука с активным охлаждением и более чем в четыре раза большим TDP, чтобы иметь такой относительно небольшое преимущество в производительности наглядно демонстрирует разницу в производительности на ватт между этими технологии.

Основная симметрия

Захватывающим преимуществом со стороны ARM является использование асимметричных Ядра процессора. Intel и другие процессоры x86 имеют несколько одинаковых ядер. Однако процессоры ARM часто имеют несколько, но разных ядер.

Например, 8-ядерный процессор ARM в смартфоне может иметь четыре ядра с низким энергопотреблением, которые достаточно быстры для повседневные задачи, такие как просмотр веб-страниц, просмотр видео, прослушивание музыки и обработка небольшого фона задания. Как только вы запускаете видеоигру или приступаете к созданию контента, например редактированию фотографий, срабатывают четыре высокопроизводительных процессора.

Это означает, что вы можете получить преимущество в виде высокой пиковой производительности короткими импульсами по мере необходимости, а также наслаждаться длительным временем автономной работы, усредненным за цикл зарядки аккумулятора.

ARM - будущее?

Когда речь заходит об этих технологиях ЦП, мы задали главный вопрос: «Что лучше?» и, как вы могли догадаться, ответ - «это зависит от обстоятельств». Мы можем с уверенностью сказать, что процессоры x86 Intel (и AMD) правят, когда питание не является проблемой. Так что, если он подключен к стене и не требует работы от батареи, то это центральные процессоры, на которые стоит обратить внимание.

Сегодня в мире портативных компьютеров все не так однозначно. Самый большой недостаток ARM - не производительность, а совместимость с программным обеспечением. Это то, что Apple решила с помощью Rosetta 2, и для Microsoft это высокий приоритет. Предполагая, что программное обеспечение будет работать в системе ARM без значительного (если вообще есть) снижения производительности, оно предлагает лучший баланс производительности и времени автономной работы.

Если все сделано правильно, вы получите такой компьютер, как M1 MacBook Pro. Он более чем достаточно мощный, как универсальный компьютер, и может даже выполнять такие профессиональные задачи, как редактирование видео - уровень производительности, который он может поддерживать в течение 20 часов от батареи! Если вам нужна дополнительная информация о M1, ознакомьтесь с M1 против i7: эталонные сражения.