امروزه ، بیشتر دستگاههای محاسباتی احتمالاً یا دارای پردازنده با استفاده از طراحی x86مانند پردازنده های اینتل هستند ، یا از طراحی ARM (Advanced RISC Machine)همانطور که درCPUموجود در تلفن هوشمند یا رایانه لوحی شما است. پردازنده های ARM همچنین آن را به لپ تاپ تبدیل می کنند.
این روزها می توانید بین رایانه ای با پردازنده Intel یا AMD (x86) یا دستگاهی با پردازنده ARM یکی را انتخاب کنید. بنابراین وقتی صحبت از پردازنده های ARM در مقابل اینتل می شود ، کدام یک بهتر است؟
ARM در مقابل اینتل: مبانی متفاوت
Intel مدرن و مبتنی بر ARM پردازنده ها می توانند فناوری های خود را به تراشه های اولیه رایانه هایی که در اوایل دهه 1980 به بازار آمده اند ، به ویژه Acorn Computers BBC Micro و اینتل 8088 که در اولین رایانه شخصی IBM یافت می شود ، ردیابی کنند. اینها زمینه ساز دو طرح اصلی پردازنده مرکزی در دوران مدرن بود.
توجه به این نکته مهم است که اگرچه آنها دو خط تکاملی جداگانه دارند ، اما در آنچه امروز از این پردازنده ها استفاده می کنیم همگرایی دارند.
RISC در مقابل CISC
در زیر کاپوت ، تفاوت اصلی بین پردازنده مرکزی اینتل و ARM در نوع دستورالعملی است که هر دستگاه می فهمد. پردازنده های مبتنی بر ARM ، دستگاه های RISC (تنظیم دستورالعمل کاهش یافته کامپیوتر)و پردازنده های اینتل ، دستگاه های CISC (مجموعه تنظیمات دستورالعمل پیچیده)هستند. طراحی های RISC و CISC در نحوه کار پردازنده ها متفاوت است. در پردازنده های Intel (و AMD) آنها از یک مجموعه دستورالعمل CISC معروف به x86 استفاده می کنند.
با این حال ، بیشتر نقاط قوت و ضعف آنها ناشی از این است که دستگاه های RISC کوتاه کار می کنند ، دستورالعمل های ساده و به طول یکنواخت در حالی که دستگاه های CISC بسیاری از دستورالعمل ها را در دستورالعمل های پیچیده و طولانی که یک باره پردازش می شوند ترکیب می کنند.
سازگاری نرم افزار
پردازنده های اینتل نمی توانند کد ARM را درک کنند و بالعکس. بنابراین ، سیستم عامل و نرم افزار باید به طور خاص برای یک نوع پردازنده نوشته شود.
این امکان وجود دارد که نرم افزاری که برای نوع دیگری از CPU در نظر گرفته شده است از طرف دیگر اجرا شود ، اما این معمولاً مجازات های زیادی در عملکرد و ناکارآمدی به همراه دارد.
استثنا در این مورد نرم افزار ترجمه کد روزتا 2 اپل است. پردازنده های ARM سفارشی آنها به طور خاص با در نظر گرفتن روزتا 2 طراحی شده است و امکان اجرای نرم افزاری تقریباً یکپارچه را برای مکینتاش مبتنی بر Intel فراهم می کند. به طور کلی ، مجازات عملکرد با Rosetta 2 کم است ، در حالی که عالی نیست.
نمونه بارزتری دستگاه های سطح مبتنی بر ARM مایکروسافت است. هنگامی که اینها سعی می کنند کد x86 را از طریق شبیه سازی اجرا کنند ، تأثیر عملکرد آن چنان شدید است که ممکن است نرم افزار غیرقابل استفاده باشد.
مصرف برق
مزیت قابل توجه پردازنده های مبتنی بر ARM نسبت به Intel و پردازنده های x86 دیگر مصرف برق است. به نظر می رسد که روش RISC همراه با نوآوری خاص در طراحی ARM پردازنده های فوق العاده مقرون به صرفه ای را ایجاد می کند. به همین دلیل ARM بر بازار گوشی های هوشمند و تبلت تسلط یافته است.
به همین دلیل است که می توانید 24 ساعت یا بیشتر از تلفن خود دریافت کنید ، در حالی که لپ تاپ Intel با باتری بزرگتر ممکن است فقط چند ساعت دوام بیاورد ، اگر خوش شانس باشید. البته اگر با M1 Mac همراه باشید ، می توانید نزدیک به 20 ساعت پخش فیلم داشته باشید که برای لپ تاپ بسیار چشمگیر است.
عملکرد خالص
هنگامی که برق را از معادله خارج می کنید ، مانند رایانه ای که به برق متصل است ، پردازنده های Intel و سایر پردازنده های x86 CISC بیش از پردازنده های RISC مبتنی بر ARM را لگدمال می کنند.
اما از آنجایی که به لطف ظهور تلفن های هوشمند و تبلت ها ، هزینه زیادی صرف توسعه پردازنده ARM می شود ، عملکرد پردازنده های ARM با رشد نسبی هر نسل افزایش یافته است.
تلفن های هوشمند میان رده از نظر قدرت محاسباتی آستانه "به اندازه کافی خوب" را پشت سر گذاشته اند و به اندازه کافی قدرتمند هستند که نیازهای روزمره کاربر را برآورده می کنند.
عملکرد به ازای هر وات
اگر ما روایت را به میزان کار یک CPU ARM برای هر وات انرژی مصرفی تغییر دهیم ، همه چیز برای پردازنده های x86 Intel چندان خوب به نظر نمی رسد. اگرچه شرکت هایی مانند اینتل تلاش زیادی کرده اند تا مدل های CPU خود را با بهره وری کارآمد بسازند ، هنوز یک شکاف وجود دارد.
مقایسه فوق را در نظر بگیرید. Intel i7-9750H دارای توان طراحی حرارتی 45 وات (TDP) است در حالی که Snapdragon 888 دارای 10 وات TDP است. با این وجود ، عملکرد 888 از نظر معیار قابل دسترسی است.
پردازنده ARM هنوز هم قادر به مطابقت با 75 درصد از امتیاز پردازنده لپ تاپ سطح بالای پردازنده Intel است که تمام امتیازات درگیر شود. به خاطر داشته باشید که پردازنده ARM خنک کننده فعالی ندارد و درون یک تلفن هوشمند قرار دارد. برای یک دستگاه لپ تاپ بزرگ با خنک کننده فعال و بیش از چهار برابر TDP داشتن چنین مزیت عملکرد نسبتاً کمی به شدت تفاوت عملکرد در هر وات بین این فناوری ها را نشان می دهد.
تقارن هسته
یک مزیت جالب توجه در ARM استفاده از نامتقارن هسته های پردازنده است. اینتل و سایر پردازنده های x86 دارای هسته های متعدد اما یکسان هستند. با این حال ، معمول است که پردازنده های ARM دارای هسته های چندگانه ، اما متفاوت هستند.
به عنوان مثال ، یک پردازنده مرکزی 8 هسته ای ARM در یک تلفن هوشمند ممکن است دارای چهار هسته کم مصرف باشد که برای انجام کارهای روزمره مانند مرور وب ، تماشای فیلم ، گوش دادن به موسیقی و مدیریت پس زمینه کوچک به اندازه کافی سریع هستند. وظایف به محض راه اندازی یک بازی ویدیویی ، یا شروع به کار ایجاد محتوا مانند ویرایش عکس ، چهار پردازنده مرکزی با عملکرد بالا شروع به کار می کنند.
این بدان معنی است که می توانید داشته باشید مزیت عملکرد با اوج بالا در انفجارهای کوتاه در صورت لزوم و همچنین لذت بردن از طول عمر باتری به طور متوسط بیش از یک چرخه شارژ باتری.
آیا ARM آینده است؟
پرسش اصلی ما در هنگام ایجاد به نظر می رسد این فناوری های پردازنده "بهترین کدام است؟" و همانطور که انتظار دارید پاسخ "بستگی دارد" است. با اطمینان می توان گفت این است که پردازنده های x86 Intel (و AMD) هر زمان که برق مسئله ای نباشد ، حاکم هستند. بنابراین اگر به دیوار متصل است و برای کار باتری متکی نیست ، این پردازنده هایی هستند که باید از آنها استفاده کنید.
امروز ، در دنیای رایانه قابل حمل ، همه چیز کاملاً واضح نیست. بزرگترین نقص ARM عملکرد نیست ، بلکه سازگاری نرم افزار است. این چیزی است که اپل با رزتا 2 حل کرده است و برای مایکروسافت اولویت بالایی دارد. با فرض اینکه نرم افزار بدون جریمه عملکرد قابل توجه (در صورت وجود) بر روی سیستم ARM اجرا شود ، بهترین تعادل عملکرد در مقابل دوام باتری را ارائه می دهد.
پس از اتمام کار ، رایانه ای مانند M1 MacBook Pro دریافت می کنید. این به اندازه یک رایانه عمومی کاملاً قدرتمندتر است و حتی می تواند وظایف حرفه ای مانند ویراش ویدیو را نیز به عهده بگیرد - سطحی از عملکرد که می تواند باتری را برای 20 ساعت حفظ کند! اگر می خواهید اطلاعات بیشتری در مورد M1 داشته باشید ، M1 vs i7: The Benchmark Battles را بررسی کنید.