ARM vs Intel-processorer: Vilken är bäst?

Idag har de flesta datorenheter sannolikt antingen en processor som använder x86-designen(x86 design) , som Intel-processorer, eller ARM-designen (Advanced RISC Machine)(ARM (Advanced RISC Machine) design) som i processorn(CPU) i din smartphone eller surfplatta. ARM-processorer(ARM CPUs) gör det också till bärbara datorer. 

Nuförtiden kan du välja mellan en dator med en Intel- eller AMD - processor ( x86 ) eller en enhet med en ARM- processor. Så när det kommer till ARM vs Intel- processorer, vilket är bättre?

ARM vs. Intel: Differing Origins

Moderna Intel- och ARM-baserade processorer(CPUs) kan spåra sin teknologi tillbaka till tidiga chips i datorer som kom ut på marknaden i början av 1980-talet, särskilt Acorn Computers BBC Micro och Intel 8088 som(Intel 8088) fanns i den första IBM PC:n. Dessa banade väg för de två huvudsakliga CPU- designerna i modern tid. 

Det är viktigt att notera att även om de har två separata evolutionära linjer, konvergerar de i det vi använder dessa processorer(CPUs) för idag.

RISC vs CISC

Under huven är den största skillnaden mellan en Intel- och ARM-baserad CPU den typ av instruktion som varje enhet förstår. ARM-baserade processorer(CPUs) är RISC-enheter (Reduced Instruction Set Computer)(RISC (Reduced Instruction Set Computer)) och Intel-processorer är CISC-enheter (Complex Instruction Set Computer)(CISC (Complex Instruction Set Computer) ) . RISC- och CISC- design skiljer sig åt i hur processorer gör sitt arbete. I Intel (och AMD ) processorer(CPUs) använder de en CISC- instruktionsuppsättning känd som x86.

Men de flesta av deras styrkor och svagheter kommer från det faktum att RISC -enheter hanterar korta, enkla instruktioner med enhetlig längd medan CISC - enheter kombinerar många instruktioner till långa, komplexa instruktioner som behandlas på en gång.

Programvarukompatibilitet

Intel- processorer kan inte förstå ARM -kod och vice versa. Så operativsystemet och programvaran måste skrivas specifikt för en typ av processor. 

Det är möjligt för programvara avsedd för en typ av CPU att köras på den andra, men detta kommer vanligtvis med stora straffavgifter i prestanda och ineffektivitet. 

Undantaget från detta är Apples Rosetta 2 -kodöversättningsprogram. Deras anpassade ARM-processorer(ARM CPUs) har designats specifikt med Rosetta 2 i åtanke och möjliggör nästan sömlös programvaruexekvering designad för Intel-baserade Mac(Macs) -datorer . Sammantaget(Overall) är prestationsstraffet med Rosetta 2 lågt, samtidigt som det inte är perfekt. 

Ett mer typiskt exempel är Microsofts ARM-baserade Surface-(ARM-based Surface) enheter. När dessa försöker köra x86-kod genom emulering blir prestandapåverkan så allvarlig att programvaran kan vara oanvändbar.

Energiförbrukning

Den betydande fördelen med ARM -baserade processorer(CPUs) jämfört med Intel och andra x86-processorer är strömförbrukningen. Det visar sig att RISC- tillvägagångssättet tillsammans med den specifika innovationen i ARMs(ARM) design ger otroligt sparsamma CPU(CPUs) :er . Det är därför ARM har dominerat smartphone- och surfplattmarknaderna.

Det är därför du kan få 24 timmar eller mer av din telefon, medan din Intel- laptop med dess större batteri kanske bara räcker några timmar, om du har tur. Naturligtvis, om du använder en M1 Mac kan du få nära 20 timmars filmuppspelning, vilket är mycket imponerande för en bärbar dator.

Ren prestanda

När du tar bort strömförbrukningen ur ekvationen, som med en dator ansluten till elnätet, stampar Intel och andra x86 CISC -processorer över ARM-baserade RISC-processorer(RISC CPUs) .

Men eftersom så mycket pengar går till ARM CPU- utveckling tack vare framväxten av smartphones och surfplattor, har prestandan hos ARM CPU(ARM CPUs) : er ökat exponentiellt för varje generation. 

Smarttelefoner(Mid-range) i mellanklassen har nu passerat tröskeln "tillräckligt bra" när det gäller datorkraft och är tillräckligt kraftfulla för att möta användarnas behov på en daglig basis.

Prestanda per watt

Om vi ​​ändrar berättelsen till hur mycket arbete en ARM-processor(ARM CPU) kan göra för varje watt energi den förbrukar, ser det inte så bra ut för x86 Intel-processorer(Intel CPUs) . Även om företag som Intel har arbetat hårt för att göra strömeffektiva modeller av sina processorer(CPUs) , finns det fortfarande en lucka.

Tänk på ovanstående jämförelse. Intel i7-9750H har en 45W Thermal Design Power ( TDP ) medan Snapdragon 888 har en 10W TDP . Ändå kommer 888:an inom räckhåll för dess benchmarkprestanda.

ARM -processorn(ARM CPU) lyckas fortfarande matcha 75 % av den avancerade bärbara Intel-processorns poäng när alla poäng är inkopplade. Tänk på att ARM-processorn(ARM CPU) inte har någon aktiv kylning och är inbäddad i en smartphone. För att en stor bärbar enhet med aktiv kylning och mer än fyra gånger TDP ska ha en så relativt liten prestandafördel visar det tydligt skillnaden i prestanda per watt mellan dessa tekniker. 

Kärnsymmetri

En spännande fördel på ARM- sidan är användningen av asymmetriska CPU-kärnor(CPU cores) . Intel och andra x86-processorer har flera, men identiska, kärnor. Det är dock vanligt att ARM-processorer(ARM CPUs) har flera, men olika, kärnor. 

Till exempel kan en 8-kärnig ARM-processor(ARM CPU) i en smartphone ha fyra lågenergikärnor som är tillräckligt snabba för vardagliga uppgifter som att surfa på nätet, titta på en video, lyssna på musik och hantera små bakgrundsuppgifter. Så fort du startar ett videospel, eller börjar göra innehållsskapande arbete som fotoredigering, kommer de fyra högpresterande CPU(CPUs) :erna att börja.

Detta innebär att du kan ha fördelen av hög toppprestanda i korta pulser efter behov och även njuta av lång batteritid i genomsnitt över en batteriladdningscykel.

Är ARM framtiden?

Huvudfrågan vi ställde när det gäller dessa CPU -tekniker var " Vilken(Which) är bäst?" och som du kan förvänta dig är svaret "det beror på". Vi kan med säkerhet säga att x86 Intel (och AMD ) -processorer(CPUs) styr närhelst ström inte är ett problem. Så om den är ansluten till väggen och inte förlitar sig på att ett batteri ska fungera, är det dessa processorer(CPUs) att gå efter.

Idag, i den bärbara datorvärlden, är saker och ting inte lika tydliga. ARM :s största nackdel är inte prestanda, utan mjukvarukompatibilitet. Detta är något som Apple har löst med Rosetta 2 och för Microsoft har hög prioritet. Om man antar att programvaran kommer att köras på ett ARM- system utan betydande (om någon) prestandastraff, erbjuder den den bästa balansen mellan prestanda och batteritid.

När det är rätt gjort får du en dator som M1 MacBook Pro . Den är mer än kraftfull nog som en allmändator och kan till och med ta på sig professionella uppgifter som videoredigering(video editing) - en prestandanivå som den kan hålla i 20 timmar på batteri! Om du vill ha mer information om M1, kolla in M1 vs i7: The Benchmark Battles .



About the author

Jag är en erfaren mjukvaruingenjör med över 10 års erfarenhet av att utveckla och hantera användarkonton, familjesäkerhet och Google Chrome-teknik. Jag har en stark grund inom matematik och datavetenskap som jag använder för att skapa tydliga, kortfattade beskrivningar av mina färdigheter.



Related posts