X86 ve Arm İşlemcileri: Temel Farklılıklar ve Faydalar

İşlemcilerin sayısız işlevi olabilir, ancak ana olanı anakartımıza bağlıdır ve bu nedenle bilgilerin çoğunun işlendiği makinenin "beyni" olur. Yine de, bu işlemcilerin birbirlerinden farklılıkları da var. ARM ve x86 işlemciler arasındaki farkı bileceğiz .

Bu yazıda ARM ve x86 hakkında daha fazla bilgi edinmenize yardımcı olacağız. Temelde bunlar dünyamızda en yaygın iki işlemci ailesidir. Güçlü yönleri, zayıf yönleri ve uygulamaları nelerdir? Hazır? Başlayalım!

İçindekiler dizini

X86 işlemciler vs ARM: ana farklar ve faydalar

Her makinenin kendine özgü ihtiyaçları ve özellikleri olduğundan, bilgisayar ve cep telefonu işlemcileri farklı şekillerde çalışır. Bilgisayarlarda, cep telefonları Qualcomm, Samsung veya Media Tek tarafından temsil edildiğinden, ana üreticiler AMD ve Intel'dir.

Intel ve AMD işlemciler, x86 işlemciler olarak da bilinir. Hesaplamada, x86 veya 80 × 86, Intel Corporation'ın Intel 8086 tabanlı işlemci ailesi için genel addır .

Mimariye x86 denir, çünkü bu ailedeki ilk işlemciler sadece "86" dizisiyle biten sayılarla tanımlanmıştır. Başka bir deyişle, x86 teriminin Intel 8086 tabanlı bir komut kümesi mimarisi ailesini ifade ettiğini söyleyebiliriz.

ARM ve x86 arasındaki fark

Fark, işlemcilerin üretiminde kullanılan teknolojide başlar. Akıllı telefon sistemleri ARM teknolojisini kullanırken bilgisayarlar x86 teknolojisini kullanır. Her birinin çalışması ve özellikleri hakkında kısa bir açıklama hazırladık.

X86 işlemciler ve CISC mimarisi

X86 işlemcileri CISC (Karmaşık Komut Seti Bilgisayarları) mimarisinden geliştirilmiştir. Bu sistem daha karmaşık yapılar için kullanılır, yani işlevlerinde daha fazla çalışma gerektirirler ve kompozisyonlarında daha fazla öğeye sahiptirler, bu da onları bilgisayarlar için ideal hale getirir.

CSIC mimarisinin karmaşıklığına bir örnek bir Core 17 yongasının donanımı olabilir, bileşimi çok sayıda parça ve eleman nedeniyle oldukça tamamlanmıştır, bu da sonuç olarak makine için daha fazla fonksiyona dönüşür.

Bu tür işlemci, tek bir komuttan aynı anda birden fazla etkinliğin gerçekleşmesini sağlar. CISC işlemcileri, bunlardan herhangi biri zarar görmeden aynı anda çok sayıda görevi gerçekleştirebilir, çünkü bu yongalar zaten bunun için programlanmıştır.

ARM işlemcileri ve RISC mimarisi

ARM ve x86 arasındaki fark esas olarak kompozisyonunun karmaşıklığından kaynaklanırken, x86 daha karmaşık bir mimariden geliştirilirken, bir ARM işlemci RISC'ye (Azaltılmış Komut Seti Bilgisayarı) dayanır. diyor, daha basit olmayı hedefliyor.

Daha akıcı olmasına rağmen, ARM cihazlarının bazı x86 öğeleri var, ancak iki işlemcinin görevlerini yürütme şekli arasında çok fazla fark var.

CSIC işlemcisi yalnızca bir komut isterken, ARM işlemcileri bazı komutların istenebilmesi için bazı etkinliklerin gerçekleştirilmesini ister. Ancak, talimatlar daha basit olduğundan, işlem daha hızlı hale gelir.

ARM teknolojisi ile X86 arasındaki diğer fark da bazı özelliklerde bulunur. Bilgisayarlar, cep telefonlarının gerçekleştirmediği görevleri gerçekleştirir ve bunun tersi de geçerlidir, bu nedenle küçük işlevlere sahip bir akıllı telefon için çok karmaşık bir işlemci sunmanın çok az anlamı vardır. Bu yüzden benzersiz özelliklere sahip bazı işlemciler var.

Kısaltma ARM, bu teknolojideki işlemcilerin üretimini lisanslamak için oluşturulan şirketin adı olan Advanced Risc Machine'den geliyor. X86 işlemcilerle diğer bir fark, ARM'lerin minimum güç tüketimine sahip olacak ve çok fazla işlem gücü kaybı olmayacak şekilde tasarlanmasıdır.

Göründüğü kadar inanılmaz olan ARM işlemcileri, mikrodalga fırınlardan gömülü kontrol sistemlerine, oyuncaklara, HD'lere ve daha fazlasına kadar dünyanın en yaygın kullanılanlarıdır. Kısacası, her şey küçük olmalı, çok az enerji harcamalı ve bilgiyi verimli bir şekilde işlemelidir.

Bir ARM işlemci, talimatların sayısını mümkün olduğunca az tutmaya ve bu talimatları mümkün olduğunca basit tutmaya odaklanır.

Basit talimatların hem donanım hem de yazılım mühendisleri için bazı avantajları vardır. Talimatlar basit olduğundan, gerekli devreler daha az transistör gerektirir ve bu da çip için daha fazla alan sağlar.

Intel 8086, ilk x86 işlemci

Bu mimariden türetilen AMD, diğer uygulamalar arasında daha fazla RAM'in okunmasına izin veren, daha fazla adres alanı için izin veren geniş bir talimatlar dizisi olan x86-64'ü geliştirdi.

Bu, ilk etapta x86 işlemcilerden çok daha basit bir mimari yaratarak başarıldı. X86'nın birkaç işlem aşaması vardır, yani bir kısım belleğe bir talimat yüklerken, diğer kısım bu talimatın alacağı verileri işler, diğeri çıktıyı almak için önbelleği tahsis eder, diğeri diğer talimatları sağlar tamamlandı vb.

Her şeyi bir araya getirip sonuç verene kadar. X86 ayrıca, talimatları uygulayan ve üretici tarafından geliştirilmelerini sağlayan dahili bir programa (mikrokod) sahiptir. Tüm bunlar x86'yı çok hızlı ve verimli hale getirir, ancak daha fazla fiziksel alan ve daha fazla güç tüketir.

ARM işlemcilerin verimliliği

ARM işlemcilerin bu mikrokodu yoktur, diğer basitleştirmelerin yanı sıra daha az işlem aşaması vardır (genellikle x86'da 16 ila 32'ye kıyasla 3 ila 8). Ancak ARM mimarisini basitleştirerek ortaya çıkan performans kaybını telafi etmek için kod yürütmeyi daha verimli hale getiren bazı çözümlere sahipler.

Örneğin, talimat başına daha fazla veri ile işleyebildiği komutlar kümesi. Bu nedenlerle, bilgisayar talimatları farklı olduğu için PC programları ARM'de çalıştırılamaz.

Uygulamadaki fark

Bilgisayarda bir web tarayıcısı kullanıyorsanız, hiç durmadan çok daha fazla sayıda açık sekme ile çalışma olanağına sahip olursunuz: ekranın bölünmesi, videoların ve seslerin hızlarla oynatılması, diğer ayrıntıların yanı sıra kaynaklara güvenebilirsiniz.

Öte yandan, bir akıllı telefonla, işlev sayısı azalır, birçok sekme ile çalışamazsınız ve hız da daha azdır.

Elektrik tüketimindeki farklılıklar

Gömülü tasarımlarda güç tüketimi en önemli kriterlerden biri olabilir. Elektrik şebekesi gibi bir güç kaynağına bağlanmak için tasarlanmış bir sistem tipik olarak güç tüketiminin sınırlamalarını göz ardı edebilir, ancak mobil bir tasarım (veya güvenilir olmayan bir güç kaynağına bağlı olan) tamamen yönetime bağlı olabilir. enerji.

ARM çekirdekler, çekirdeklerinin birçoğu (en fazla değilse) soğutucu gerektirmeyen düşük güçlü tasarımlarda mükemmeldir. GPU'lar, çevre birimleri ve bellek dahil olmak üzere birçok paket ile tipik güç tüketimi 5W'tan azdır.

Bu küçük güç tüketimi yalnızca daha az kullanılan transistör ve (daha düşük masaüstü CPU'larına kıyasla) nispeten daha düşük hızlar sayesinde mümkündür. Ancak yine (önceki bölümle ilgili olarak) bunun sistem performansı üzerinde etkisi vardır ve bu nedenle daha karmaşık işlemler daha uzun sürecektir.

Intel çekirdekleri , karmaşıklıkları nedeniyle ARM çekirdeklerinden çok daha fazla güç tüketiyor. Üst düzey bir Intel I-7 130W'a kadar güç tüketirken Intel dizüstü bilgisayar işlemcileri (Atom ve Celeron gibi) 5W civarında enerji tüketir.

Çok düşük maliyetli dizüstü bilgisayarların kullanımı için tasarlanan düşük güç tüketimi işlemcileri (Atom hattı), grafik sürümleri işlemciye entegre etmezken, mobil sürümler de. Bununla birlikte, grafikleri entegre edenlerin saat hızları önemli ölçüde düşüktür (300 MHz ile 600 MHz arasında), bu da daha düşük performansla sonuçlanır.

Yazılımdaki farklılıklar

İşlemci pazarındaki iki büyük isim söz konusu olduğunda, her ikisi de yaygın olarak kullanıldığı için yazılım ve takım zincirlerinin kullanılabilirliğini karşılaştırmak zordur.

ARM tabanlı cihazlar, Android gibi cep telefonları için tasarlanmış işletim sistemlerini çalıştırma avantajına sahiptir. Intel tabanlı cihazlar, Windows ve Linux dahil olmak üzere standart bir masaüstü bilgisayarda çalışabilen hemen hemen tüm işletim sistemlerini çalıştırma avantajına sahiptir.

Her iki cihaz da, uygulama Java gibi bir dilde derlendiği sürece aynı uygulamaları çalıştırabilir.

Ancak, ARM tabanlı sistemler şu anda hangi işletim sistemlerinin kurulabileceğiyle sınırlıdır, çünkü çoğu işletim sistemi x86 tabanlı bilgisayarlar için yazılmıştır.

ARM için ünlü Raspberry Pi işletim sistemi de dahil olmak üzere bazı Linux dağıtımları mevcuttur, ancak bazı kullanıcılar bunu bir sınırlama olarak bulabilir. ARM teknolojisi giderek daha popüler hale geldikçe, Microsoft, Windows 10'un ARM işlemcileri üzerinde çalışabilen Windows 10 IoT Core adlı zayıf bir sürümünü yayınladı.

Uygulamadaki farklılıklar

Kullandığınız işlemci bilgisayarınızın gereksinimlerine bağlı olacaktır. Planınız, hedefi ucuz olan tek plakalı bir makineyi seri olarak üretmekse, tek gerçek seçenek ARM'dir.

Plan güçlü bir platforma sahipse, Intel veya AMD en iyi seçenektir. Güç tasarrufu bir endişe kaynağıysa, ARM en iyi seçenek olabilir, ancak düşük güç kaybı sağlarken güçlü işlem gücüne sahip Intel işlemciler vardır.

Piyasadaki en iyi işlemcileri okumanızı öneririz

Karmaşık ekranlar (monitörler gibi) gerektirmeyen projeler için ARM büyük olasılıkla seçenektir. Bu, ARM mikrodenetleyicilerinin maliyeti, hangi paketlerin mevcut olduğu ve birden fazla satıcı tarafından sunulan geniş çeşitlilik gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Raspberry Pi 3 hakkında yazdığımız her şeye bir göz atmanızı öneririz.

Genel olarak, hem Intel hem de ARM, çok çeşitli entegre denetleyicilere ve çevre birimlerine sahip harika makineler üretir. Her tip, ARM veya x86, kendi nişine uyar. Her ne kadar Apple ve Microsoft'un "2'si 1 arada tabletler" kavramlarında bu tür işlemcileri kullanacak ve taşınabilir ekipmanların özerkliğini önemli ölçüde artıracak bilgiler zaten sızıyor. ARM vs x86 işlemciler hakkındaki makalemiz hakkında ne düşünüyorsunuz? Fikrinizi bilmek istiyoruz!