ARM-i ja Inteli protsessorid toidavad praegu enamikku meie elektroonilistest seadmetest. Kuigi mõlemal protsessoril on sama eesmärk, põhinevad need erinevatel arhitektuuridel, mis mõjutavad programmide arendamist ja kiipide tootmist.
Tavaliselt kasutatakse ARM-protsessoreid pihuseadmetes, näiteks nutitelefonides, Inteli protsessoreid aga laua- ja sülearvutites. Paljud arvutitootjad võtavad aga nüüd kasutusele ka ARM-toega arvuteid. Üks populaarne näide on Apple M1 ja M2 protsessorid, mis toidavad mitut Maci ja MacBooki mudelit.
Niisiis, kuidas täpselt ARM-i ja Inteli protsessorid üksteisest erinevad?
Arm vs. Intel: tehnoloogiaettevõtted, mis valitsevad digitaalset maailma
Arm ja Intel on kaks hiiglaslikku tehnoloogiaettevõtet, mis toodavad erinevatele turgudele erinevaid mikroprotsessoreid. Kui Intel toodab personaal- ja sülearvutitele suure jõudlusega protsessoreid, siis Arm toodab peamiselt ARM-i protsessorid vähese energiatarbega seadmetele, nagu nutitelefonid, tahvelarvutid, kantavad tehnoloogiad ja mitmesugused nutikodud seadmeid.
Peame ka selgitama, et Arm on ettevõte, ARM aga protsessor. Seega, kui me räägime ettevõttest, mis projekteerib mikroprotsessoreid, peaksite nägema Arm. Aga kui me räägime Armi valmistatud protsessorist, peaksite nägema ARM-i.
Erinevalt Intelist, mis projekteerib ja toodab oma kiipe, tegeleb Arm projekteerimisega ARM protsessorid ja litsentsib need kujundused erinevatele ettevõtetele. Seetõttu leiate palju ARM-põhiseid nutitelefoni protsessoreid, mis on valmistatud erinevatest ettevõtetest, näiteks Snapdragon, MediaTek, Exynos ja Tensor.
2012. aastal proovis Intel oma Intel Atom SoC-de kaudu nutitelefoni protsessoreid teha, kuid see ei õnnestunud. See pani ettevõtte vähem keskenduma pihuarvutite protsessorite valmistamisele ja jätkas keskendumist personaalarvutite turule.
Teisest küljest on Arm saavutanud vähese võimsusega sülearvutite ja ühe pardaarvutite protsessorite kavandamisel mõningaid edusamme, kuid see pole ikka veel lauaarvutite turule tunginud. Siiski väärib märkimist, et Apple'i M1 kiibid, mida Arm aitas kujundada, on osutunud võimekateks protsessoriteks, mis tõestab, et ARM-protsessorid suudavad konkureerida Inteli ja AMD x86 kiipidega.
Mis on x86 Inteli protsessor ja kuidas see ARM-protsessoritest erineb?
Erinevused ARM-i ja Inteli protsessorite vahel
ARM-protsessoreid kasutatakse peamiselt mobiilseadmetes, Inteli protsessoreid aga personaalarvutites. Kuigi nii Intel kui ka ARM võivad kavandada protsessoreid mõlema turu jaoks, muudavad nende erinevused need konkreetsete rakenduste jaoks sobivamaks. Kuigi mõlemad protsessorid toimivad elektroonikaseadmete ajuna, on need mitmes mõttes erinevad; mõned nende suurimad erinevused hõlmavad järgmist:
1. Instruction Set Architecture (ISA)
Suur osa sellest, miks ARM-protsessoreid kasutatakse peamiselt pihuseadmete jaoks ja Inteli protsessoreid personaalarvutite jaoks, on suuresti tingitud nende erinevate ISA-de kasutamisest.
ISA-d on kahte tüüpi. Need on Complex Instruction Set Computing (CISC) ja Reduced Instruction Set Computing (RISC). CISC on ISA, milles mikroprotsessorid on loodud keerukate ülesannete ja arvutuste kiireks lahendamiseks madala energiatõhususe arvelt. Seevastu RISC on ISA, kus protsessorid on loodud töötlema lihtsamaid juhiseid, kuid suure energiatõhususega.
Inteli protsessorid kasutavad oma x86 arhitektuuri, mis põhineb CISC ISA-l, samas kui ARM-protsessorid kasutavad oma ARM-arhitektuuri, mis kasutab RISC ISA-d. Nii x86 kui ka ARM ISA on suletud lähtekoodiga ISA-d. Seega ei saa ükski ettevõte ega üksikisik neid arhitektuure kasutavaid protsessoreid projekteerida ilma Inteli või Armi litsentsita.
2. Tarkvara ühilduvus/tugi
Kuna x86 ja ARM ISA-d põhinevad kahel väga erineval disainifilosoofial (RISC ja CISC), ei saa Inteli kiipidele loodud tarkvara ARM-protsessoriga natiivselt töödelda ja vastupidi. Kui enamik programme on välja töötatud kindlal arhitektuuril, siis tarbijad ostavad ettevõtte protsessori ainult neile saadaolevate rakenduste hulga eest.
Kui olete kunagi otsinud uut lauaarvuti CPU-d, olete seda ilmselt märganud teie ainsad valikud on kas Inteli või AMD protsessor. Seda seetõttu, et enamik arvutiprogramme on loodud x86 protsessoritele. Kuna ainult Intel ja AMD (kellel on x86 kasutamise litsents) saavad neid programme natiivselt käivitada, on nad arvutiprotsessorite turul edukalt loonud duopoli.
ARM-protsessoritel on seevastu nutitelefonide protsessorite monopol, kuna nutitelefonide operatsioonisüsteemid ja rakendused on programmeeritud spetsiaalselt ARM-protsessoritel töötama. Kuigi teised RISC-põhised protsessorid võitlevad ARM-iga, on ARM-i jaoks juba saadaolevate rakenduste hulk suur osa sellest, miks neid tänapäeval peaaegu igas kaasaegses nutitelefonis kasutatakse.
Kui Arm soovib osa arvutiturust, peab ta veenma arendajaid portima või tegema rakendusi nullist, et need töötaksid oma ARM-protsessorites algselt. Kuigi Microsoft Windows toetab juba ARM-protsessoreid, peab ARM siiski leidma viisi, kuidas käitada tarkvara, mida inimesed igapäevaselt kasutavad, et veenda avalikkust ostma oma arvutitele ARM-protsessoreid.
3. Esitus
Protsessori jõudluse osas on Inteli protsessoritel oluliselt parem toores jõudlus kui ARM-i RISC-põhistel protsessoritel. Kuna CISC-põhised protsessorid on loodud keerukate ülesannete üheaegseks täitmiseks, vajavad nad kiiremat taktsagedust, mis tähendab suuremat töötlemata jõudlust.
Teisest küljest on ARM-protsessorid palju kiiremad kui Inteli protsessorid, kuna need on loodud töötama lihtsate ülesannetega, mis ei nõua sama kiirust kui nende Inteli kolleegid.
4. Tõhusus
Kuigi ARM-protsessoritel puudub toores jõudlus, on neil tõhususe osas eelis Inteli ees.
CISC-põhised protsessorid, nagu Inteli x86 kiibid, sõltuvad keeruliste ülesannete lahendamisel suuresti riistvarast. Suure jõudlusega protsessorid vajavad märkimisväärset võimsust, piisavat jahutust ja keerulist tootmist, mistõttu on need väga kallid.
Teisest küljest on ARM-põhised protsessorid optimeeritud nii riist- kui ka tarkvara osas, mis muudab need väga tõhusateks protsessoriteks, mis nõuavad väga vähe energiat. Töötamiseks on vaja vähe energiat, mis tähendab ka suhteliselt väiksemat soojust, mis võimaldab ARM-i protsessoreid integreerida Süsteem kiibil (SoC).
SoC ühendab CPU, GPU, RAM, DSP ja telekommunikatsiooni modemid ühes stantsis või kiibis. Kõik olulised tahkiskomponendid ühes kiibis muudavad ARM-i protsessi väga tõhusaks, kuna andmed ei pea töötlemiseks SoC iga komponendi jaoks kaugele liikuma.
ARM vs. Intel: milline protsessor on parem?
Kuna Intel ja ARM toodavad erinevatele turgudele erinevat tüüpi protsessoreid, on mõlema protsessori jõudluse ja tõhususe osas raske võrrelda. Kuigi CISC-põhised protsessorid nõuavad keerukate ülesannete täitmiseks suurema jõudlusega protsessorit, on see ei tähenda tingimata, et see ületab väga tõhusa RISC-põhise protsessori arvutite jaoks.
Sellest hoolimata on Apple'i ARM-põhised M1- ja M2-arvutid väga tõhusad ja suhteliselt võimsad. Arvukad testid on näidanud, et isegi selle baasmudel M1 MacBook Air suudab ületada sarnaste spetsifikatsioonidega CISC-põhiseid Windowsi sülearvuteid.
Kuna aga enamik arvuteid töötab Windowsiga, peavad paljud arendajad CISC-protsessoritele rakenduste loomist tulusamaks. See on ka põhjus, miks Macidel on rakenduste ja AAA-mängude osas tavaliselt vähem võimalusi.
Nutitelefonide ja tahvelarvutite protsessorite puhul pole see aga tõsi. Kuigi Inteli Atom SoC oli energiasäästlik, ei olnud need jõudluse vatti kohta nii head kui nende ARM-i kolleegid. Sel põhjusel on ARM-protsessorid nutitelefonide turul endiselt paremad.
ARM-põhised kiibid saavutavad Inteli CISC-protsessorite ees aeglaselt eelise
Vaid kümme aastat tagasi olid isegi Inteli algtaseme CISC-põhised protsessorid palju võimsamad kui tipptasemel ARM-põhised kiibid. Enam see aga nii ei ole. Apple on oma M1- ja M2-kiipidega tõestanud, et ARM-põhised protsessorid võivad olla sama võimekad, kui mitte rohkem võimekad kui Inteli konkureerivad pakkumised.
Sellegipoolest ei tähenda see, et CISC-põhine x86 kiip oleks väljas. Arvestades neid kiipe kasutavate arvutite suurt arvu, kulub aega, enne kui Armi ARM-kiibid Inteli x86 pakkumised välja tõrjuvad. Kuid kuna ARM-protsessorid muutuvad võimsamaks ja taskukohasemaks, suureneb nende kasutuselevõtt ja üsna pea avastate, et ARM-protsessorid toidavad enamikku turul olevaid arvuteid.
