ARM vs. Επεξεργαστές Intel: Ποιος είναι ο καλύτερος;

Σήμερα, οι περισσότερες υπολογιστικές συσκευές είναι πιθανό είτε να διαθέτουν επεξεργαστή που χρησιμοποιεί το x86 σχέδιο, όπως οι επεξεργαστές Intel ή το Σχεδιασμός ARM (Advanced RISC Machine)ως intheCPU στο smartphone ή το tablet σας. Οι επεξεργαστές ARM μετατρέπονται επίσης σε φορητούς υπολογιστές.

Αυτές τις μέρες μπορείτε να επιλέξετε ανάμεσα σε έναν υπολογιστή με επεξεργαστή Intel ή AMD (x86) ή μια συσκευή με επεξεργαστή ARM. Έτσι, όταν πρόκειται για ARM vs. Επεξεργαστές Intel, ποιο είναι καλύτερο;

ARM vs. Intel: Differing Origins

Οι σύγχρονοι επεξεργαστές Intel και ARM μπορούν να εντοπίσουν τις τεχνολογίες τους στα πρώτα τσιπ σε υπολογιστές που κυκλοφόρησαν στην αγορά στις αρχές της δεκαετίας του 1980, συγκεκριμένα Υπολογιστές Acorn BBC Micro και το Intel 8088 βρέθηκε στον πρώτο υπολογιστή IBM. Αυτά άνοιξαν το δρόμο για τα δύο κύρια σχέδια CPU της σύγχρονης εποχής.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ενώ έχουν δύο ξεχωριστές εξελικτικές γραμμές, συγκλίνουν σε αυτό που χρησιμοποιούμε για σήμερα.

RISC εναντίον CISC

Κάτω από το καπό, η κύρια διαφορά μεταξύ μιας CPU που βασίζεται στην Intel και στην ARM είναι ο τύπος εντολών που καταλαβαίνει κάθε συσκευή. Οι CPU που βασίζονται σε ARM είναι RISC (Υποστηριζόμενος υπολογιστής σετ οδηγιών) συσκευές και επεξεργαστές Intel είναι CISC (Complex Instruction Set Computer) συσκευές. Τα σχέδια RISC και CISC διαφέρουν στον τρόπο με τον οποίο οι επεξεργαστές κάνουν τη δουλειά τους. Σε επεξεργαστές Intel (και AMD) χρησιμοποιούν ένα σύνολο οδηγιών CISC γνωστό ως x86.

Ωστόσο, τα περισσότερα πλεονεκτήματα και αδυναμίες τους προέρχονται από το γεγονός ότι οι συσκευές RISC χειρίζονται σύντομες, απλές, οδηγίες ομοιόμορφου μήκους, ενώ οι συσκευές CISC συνδυάζουν πολλές οδηγίες σε εκτεταμένες, πολύπλοκες οδηγίες όλα με τη μία.

Συμβατότητα λογισμικού

Οι επεξεργαστές Intel δεν μπορούν να καταλάβουν τον κώδικα ARM και το αντίστροφο. Έτσι, το λειτουργικό σύστημα και το λογισμικό πρέπει να είναι γραμμένα ειδικά για έναν τύπο επεξεργαστή.

Είναι πιθανό το λογισμικό που προορίζεται για έναν τύπο CPU να τρέχει από τον άλλο, αλλά αυτό συνήθως συνοδεύεται από μεγάλες κυρώσεις στην απόδοση και την αναποτελεσματικότητα.

Η εξαίρεση σε αυτό είναι της Apple Ροζέτα 2 λογισμικό μετάφρασης κώδικα. Οι προσαρμοσμένοι επεξεργαστές ARM έχουν σχεδιαστεί ειδικά με γνώμονα τη Rosetta 2 και επιτρέπουν σχεδόν απρόσκοπτη εκτέλεση λογισμικού σχεδιασμένη για Mac που βασίζονται στην Intel. Συνολικά, η ποινή απόδοσης με τη Rosetta 2 είναι χαμηλή, ενώ δεν είναι τέλεια.

Ένα πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι αυτό της Microsoft Surface με βάση ARM συσκευές. Όταν αυτά προσπαθούν να εκτελέσουν κώδικα x86 μέσω προσομοίωσης, ο αντίκτυπος στην απόδοση είναι τόσο σοβαρός που το λογισμικό μπορεί να είναι άχρηστο.

Κατανάλωση ενέργειας

Το σημαντικό πλεονέκτημα των CPU που βασίζονται σε ARM έναντι της Intel και άλλων επεξεργαστών x86 είναι η κατανάλωση ενέργειας. Αποδεικνύεται ότι η προσέγγιση RISC μαζί με τη συγκεκριμένη καινοτομία του σχεδιασμού της ARM δημιουργούν απίστευτα λιτές CPU. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ARM κυριαρχεί στις αγορές smartphone και tablet.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορείτε να πάρετε 24 ώρες ή περισσότερο από το τηλέφωνό σας, ενώ ο φορητός υπολογιστής Intel με τη μεγαλύτερη μπαταρία του μπορεί να διαρκέσει μόνο λίγες ώρες, αν είστε τυχεροί. Φυσικά, αν πάτε με M1 Mac, μπορείτε να έχετε κοντά σε 20 ώρες αναπαραγωγής ταινιών, κάτι που είναι πολύ εντυπωσιακό για φορητό υπολογιστή.

Καθαρή απόδοση

Όταν αφαιρείτε την κατανάλωση ρεύματος από την εξίσωση, όπως με έναν υπολογιστή συνδεδεμένο στην πρίζα, η Intel και άλλοι επεξεργαστές x86 CISC προσκρούουν σε όλους τους επεξεργαστές RISC που βασίζονται σε ARM.

Αλλά, δεδομένου ότι τόσα πολλά χρήματα προορίζονται για την ανάπτυξη της ARM CPU χάρη στην άνοδο των smartphone και των tablet, η απόδοση των ARM CPU αυξάνεται εκθετικά με κάθε γενιά.

Τα smartphone μεσαίας κατηγορίας έχουν πλέον περάσει το όριο «αρκετά καλό» όσον αφορά την υπολογιστική ισχύ και είναι αρκετά ισχυρά για να καλύψουν τις ανάγκες των χρηστών σε καθημερινή βάση.

Απόδοση ανά Watt

Αν αλλάξουμε την αφήγηση στο πόση δουλειά μπορεί να κάνει ένας επεξεργαστής ARM για κάθε watt ενέργειας που καταναλώνει, τα πράγματα δεν φαίνονται τόσο καλά για το x86 CPU της Intel. Παρόλο που εταιρείες όπως η Intel εργάστηκαν σκληρά για να κάνουν αποδοτικά ενεργειακά μοντέλα των CPU τους, υπάρχει ακόμα ένα χάσμα.

Εξετάστε την παραπάνω σύγκριση. Ο Intel i7-9750H διαθέτει ισχύ θερμικής σχεδίασης 45W (TDP) ενώ ο Snapdragon 888 10DP TDP. Ωστόσο, το 888 είναι κοντά στην απόδοσή του.

Ο επεξεργαστής ARM εξακολουθεί να καταφέρνει να αντιστοιχίσει το 75% της βαθμολογίας της CPU Intel υψηλής τεχνολογίας φορητού υπολογιστή όταν όλες οι βαθμολογίες είναι συγκεντρωμένες. Λάβετε υπόψη ότι ο επεξεργαστής ARM δεν έχει ενεργή ψύξη και βρίσκεται μέσα σε ένα smartphone. Για μια μεγάλη φορητή συσκευή με ενεργή ψύξη και πάνω από τέσσερις φορές το TDP να έχει τέτοια σχετικά Το μικρό πλεονέκτημα απόδοσης καταδεικνύει έντονα τη διαφορά απόδοσης ανά watt μεταξύ αυτών τεχνολογίες.

Βασική συμμετρία

Ένα συναρπαστικό πλεονέκτημα από την πλευρά της ARM είναι η χρήση ασύμμετρων Πυρήνες CPU. Η Intel και άλλοι επεξεργαστές x86 έχουν πολλαπλούς, αλλά πανομοιότυπους πυρήνες. Ωστόσο, είναι σύνηθες για τους επεξεργαστές ARM να έχουν πολλαπλούς, αλλά διαφορετικούς πυρήνες.

Για παράδειγμα, μια CPU 8 πυρήνων ARM σε ένα smartphone μπορεί να έχει τέσσερις πυρήνες χαμηλής κατανάλωσης που είναι αρκετά γρήγοροι για καθημερινές εργασίες όπως περιήγηση στον ιστό, παρακολούθηση βίντεο, ακρόαση μουσικής και χειρισμός μικρού φόντου καθήκοντα. Μόλις ξεκινήσετε ένα βιντεοπαιχνίδι ή αρχίσετε να δημιουργείτε περιεχόμενο όπως η επεξεργασία φωτογραφιών, ξεκινούν οι τέσσερις CPU υψηλής απόδοσης.

Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να έχετε το πλεονέκτημα της υψηλής απόδοσης κορυφής σε σύντομες εκρήξεις ανάλογα με τις ανάγκες και επίσης να απολαύσετε μεγάλη διάρκεια ζωής της μπαταρίας κατά μέσο όρο σε έναν κύκλο φόρτισης της μπαταρίας.

Είναι το ARM το Μέλλον;

Το κύριο ερώτημα που θέσαμε όταν πρόκειται για αυτές τις τεχνολογίες CPU ήταν "Ποιο είναι το καλύτερο;" και όπως ίσως περιμένατε η απάντηση είναι "εξαρτάται". Μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ότι οι x86 επεξεργαστές Intel (και AMD) κυβερνούν κάθε φορά που η ισχύς δεν είναι θέμα. Έτσι, εάν είναι συνδεδεμένο στον τοίχο και δεν βασίζεται σε μπαταρία για να λειτουργήσει, αυτές είναι οι CPU που πρέπει να χρησιμοποιήσετε.

Σήμερα, στον κόσμο των φορητών υπολογιστών, τα πράγματα δεν είναι τόσο ξεκάθαρα. Το μεγαλύτερο μειονέκτημα της ARM δεν είναι η απόδοση, αλλά η συμβατότητα με το λογισμικό. Αυτό είναι κάτι που η Apple έχει λύσει με τη Rosetta 2 και για τη Microsoft αποτελεί υψηλή προτεραιότητα. Υποθέτοντας ότι το λογισμικό θα λειτουργεί σε σύστημα ARM χωρίς σημαντική (αν υπάρχει) ποινή απόδοσης, προσφέρει την καλύτερη ισορροπία απόδοσης έναντι διάρκειας ζωής της μπαταρίας.

Όταν γίνει σωστά, αποκτάτε έναν υπολογιστή όπως το M1 MacBook Pro. Είναι περισσότερο από αρκετά ισχυρός ως υπολογιστής γενικής χρήσης και μπορεί ακόμη και να αναλάβει επαγγελματικές εργασίες όπως π.χ. επεξεργασία βίντεο - ένα επίπεδο απόδοσης που μπορεί να διατηρήσει για 20 ώρες με μπαταρία! Αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το M1, ανατρέξτε M1 vs i7: The Benchmark Battles.