ARM εναντίον επεξεργαστών Intel: Ποιος είναι ο καλύτερος;

Σήμερα, οι περισσότερες υπολογιστικές συσκευές είναι πιθανό να διαθέτουν είτε επεξεργαστή με σχεδιασμό x86(x86 design) , όπως επεξεργαστές Intel, είτε σχεδιασμό ARM (Advanced RISC Machine)(ARM (Advanced RISC Machine) design) όπως στην CPU στο smartphone ή το tablet σας. Οι επεξεργαστές ARM(ARM CPUs) κάνουν και φορητούς υπολογιστές. 

Αυτές τις μέρες μπορείτε να επιλέξετε ανάμεσα σε έναν υπολογιστή με επεξεργαστή Intel(Intel) ή AMD ( x86 ) ή σε συσκευή με επεξεργαστή ARM . Έτσι, όταν πρόκειται για επεξεργαστές ARM(ARM) εναντίον Intel , ποιος είναι καλύτερος;

ARM εναντίον Intel: Differing Origins

Οι σύγχρονοι επεξεργαστές (CPUs)Intel και ARM μπορούν να ανιχνεύσουν τις τεχνολογίες τους σε πρώιμα τσιπ σε υπολογιστές που κυκλοφόρησαν στην αγορά στις αρχές της δεκαετίας του 1980, συγκεκριμένα στους υπολογιστές Acorn BBC Micro(Acorn Computers BBC Micro) και στον Intel 8088 που βρέθηκαν στον πρώτο υπολογιστή της 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 αυτές τις CPU(CPUs) σήμερα.

RISC εναντίον CISC

Κάτω από την κουκούλα, η κύρια διαφορά μεταξύ μιας CPU που βασίζεται σε (CPU)Intel και ARM είναι ο τύπος της εντολής που κατανοεί κάθε συσκευή. Οι CPU(CPUs) που βασίζονται σε ARM είναι συσκευές RISC (Reduced Instruction Set Computer) και οι CPU της Intel είναι συσκευές CISC (Complex Instruction Set Computer) . Τα σχέδια RISC(RISC) και CISC διαφέρουν στον τρόπο με τον οποίο οι επεξεργαστές κάνουν τη δουλειά τους. Σε επεξεργαστές (CPUs)Intel (και AMD ) χρησιμοποιούν ένα σύνολο εντολών CISC γνωστό ως x86.

Ωστόσο, τα περισσότερα δυνατά και αδύνατα σημεία τους προέρχονται από το γεγονός ότι οι συσκευές RISC χειρίζονται σύντομες, απλές εντολές ομοιόμορφου μήκους, ενώ οι συσκευές CISC συνδυάζουν πολλές εντολές σε μεγάλες, σύνθετες οδηγίες που επεξεργάζονται ταυτόχρονα.

Συμβατότητα λογισμικού

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

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

Η εξαίρεση σε αυτό είναι το λογισμικό μετάφρασης κώδικα Rosetta 2 της Apple . Οι προσαρμοσμένες επεξεργαστές ARM(ARM CPUs) τους έχουν σχεδιαστεί ειδικά με γνώμονα τη Rosetta 2 και επιτρέπουν σχεδόν απρόσκοπτη εκτέλεση λογισμικού που έχει σχεδιαστεί για Mac που βασίζονται σε Intel(Macs) . Συνολικά(Overall) , η ποινή απόδοσης με τη Rosetta 2 είναι χαμηλή, ενώ δεν είναι τέλεια. 

Ένα πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι οι συσκευές Surface της Microsoft που βασίζονται σε ARM . (ARM-based Surface)Όταν προσπαθούν να εκτελέσουν τον κώδικα x86 μέσω εξομοίωσης, ο αντίκτυπος στην απόδοση είναι τόσο σοβαρός που το λογισμικό μπορεί να μην μπορεί να χρησιμοποιηθεί.

Κατανάλωση ενέργειας

Το σημαντικό πλεονέκτημα των CPU(CPUs) 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(CPUs) . Αυτός είναι ο λόγος που η ARM έχει κυριαρχήσει στις αγορές smartphone και tablet.

Αυτός είναι ο λόγος που μπορείτε να πάρετε 24 ώρες ή περισσότερες 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 πας με M1 Mac , μπορείς να φτάσεις κοντά στις 20 ώρες αναπαραγωγής ταινιών, κάτι που είναι πολύ εντυπωσιακό για φορητό υπολογιστή.

Καθαρή απόδοση

Όταν αφαιρείτε την κατανάλωση ενέργειας από την εξίσωση, όπως με έναν υπολογιστή συνδεδεμένο στην πρίζα, η Intel και άλλοι επεξεργαστές CISC x86 κατακλύζουν τους επεξεργαστές (x86 CISC)RISC(RISC CPUs) που βασίζονται σε ARM .

Όμως, καθώς τόσα χρήματα διατίθενται για την ανάπτυξη της CPU της ARM(ARM CPU) χάρη στην άνοδο των smartphone και των tablet, η απόδοση των επεξεργαστών ARM(ARM CPUs) αυξάνεται εκθετικά με κάθε γενιά. 

Τα smartphone μεσαίας κατηγορίας(Mid-range) έχουν πλέον περάσει το «αρκετά καλό» όριο όσον αφορά την υπολογιστική ισχύ και είναι αρκετά ισχυρά ώστε να καλύπτουν τις ανάγκες των χρηστών σε καθημερινή βάση.

Απόδοση ανά Watt

Αν αλλάξουμε την αφήγηση στο πόση δουλειά μπορεί να κάνει μια CPU ARM(ARM CPU) για κάθε watt ενέργειας που καταναλώνει, τα πράγματα δεν φαίνονται τόσο καλά για τους επεξεργαστές Intel(Intel CPUs) x86 . Παρόλο που εταιρείες όπως η Intel έχουν εργαστεί σκληρά για να δημιουργήσουν αποδοτικά μοντέλα των CPU(CPUs) τους , εξακολουθεί να υπάρχει ένα κενό.

Εξετάστε την παραπάνω σύγκριση. Ο Intel i7-9750H έχει ισχύ θερμικής σχεδίασης(Thermal Design Power) ( TDP ) 45 W ενώ ο Snapdragon 888 έχει 10 W TDP . Ωστόσο, το 888 προσεγγίζει τις επιδόσεις του ως σημείο αναφοράς.

Η CPU ARM(ARM CPU) εξακολουθεί να καταφέρνει να ανταποκρίνεται στο 75% της βαθμολογίας του φορητού υπολογιστή υψηλής τεχνολογίας Intel CPU όταν ενεργοποιούνται όλες οι βαθμολογίες. Λάβετε υπόψη ότι η CPU ARM(ARM CPU) δεν διαθέτει ενεργή ψύξη και είναι τοποθετημένη μέσα σε ένα smartphone. Για μια μεγάλη συσκευή φορητού υπολογιστή με ενεργή ψύξη και περισσότερο από τέσσερις φορές το TDP να έχει ένα τόσο μικρό πλεονέκτημα απόδοσης δείχνει ξεκάθαρα τη διαφορά απόδοσης ανά watt μεταξύ αυτών των τεχνολογιών. 

Συμμετρία πυρήνα

Ένα συναρπαστικό πλεονέκτημα από την πλευρά του ARM είναι η χρήση ασύμμετρων πυρήνων CPU(CPU cores) . Η Intel(Intel) και άλλοι επεξεργαστές x86 έχουν πολλαπλούς, αλλά πανομοιότυπους, πυρήνες. Ωστόσο, είναι σύνηθες οι CPU της ARM(ARM CPUs) να έχουν πολλαπλούς, αλλά διαφορετικούς, πυρήνες. 

Για παράδειγμα, μια CPU ARM(ARM CPU) 8 πυρήνων σε ένα smartphone μπορεί να έχει τέσσερις πυρήνες χαμηλής κατανάλωσης που είναι αρκετά γρήγοροι για καθημερινές εργασίες, όπως η περιήγηση στο διαδίκτυο, η παρακολούθηση βίντεο, η ακρόαση μουσικής και ο χειρισμός μικρών εργασιών στο παρασκήνιο. Μόλις ξεκινήσετε ένα βιντεοπαιχνίδι ή αρχίσετε να κάνετε εργασίες δημιουργίας περιεχομένου όπως η επεξεργασία φωτογραφιών, οι τέσσερις επεξεργαστές υψηλής απόδοσης ξεκινούν(CPUs) .

Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να έχετε το πλεονέκτημα της υψηλής απόδοσης αιχμής σε σύντομες εκρήξεις όπως απαιτείται και επίσης να απολαύσετε μεγάλη διάρκεια ζωής της μπαταρίας κατά μέσο όρο σε έναν κύκλο φόρτισης μπαταρίας.

Είναι το ARM το μέλλον;

Το κύριο ερώτημα που θέσαμε όταν πρόκειται για αυτές τις τεχνολογίες CPU ήταν « Ποιο(Which) είναι το καλύτερο;» και όπως θα περίμενε κανείς η απάντηση είναι «εξαρτάται». Μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα ότι οι επεξεργαστές x86 Intel (CPUs)((Intel) και AMD ) κυβερνούν κάθε φορά που δεν υπάρχει πρόβλημα με το ρεύμα. Επομένως, εάν είναι συνδεδεμένο στον τοίχο και δεν βασίζεται σε μπαταρία για να λειτουργήσει, αυτές είναι οι CPU(CPUs) που πρέπει να χρησιμοποιήσετε.

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

Όταν τελειώσετε σωστά, έχετε 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 η επεξεργασία βίντεο(video editing) — ένα επίπεδο απόδοσης που μπορεί να διατηρήσει για 20 ώρες με μπαταρία! Αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες για το M1, ρίξτε μια ματιά στο M1 vs i7: The Benchmark Battles .



About the author

Είμαι μηχανικός λογισμικού με πάνω από 10 χρόνια εμπειρίας στον κλάδο του Xbox. Ειδικεύομαι στην ανάπτυξη παιχνιδιών και στις δοκιμές ασφαλείας. Είμαι επίσης έμπειρος κριτικός και εργάζομαι σε έργα για μερικά από τα μεγαλύτερα ονόματα του gaming, συμπεριλαμβανομένων των Ubisoft, Microsoft και Sony. Στον ελεύθερο χρόνο μου, μου αρέσει να παίζω βιντεοπαιχνίδια και να παρακολουθώ τηλεοπτικές εκπομπές.



Related posts