ARM 与英特尔处理器:哪个最好?


今天,大多数计算设备都可能配备采用 x86 设计的处理器,例如英特尔处理器,或者采用 ARM(高级 RISC 机器)设计就像智能手机或平板电脑中的 CPU。 ARM CPU 也将其用于笔记本电脑。

如今,您可以在配备 Intel 或 AMD 处理器 (x86) 的计算机或配备 ARM 处理器的设备之间进行选择。所以说到 ARM 与英特尔处理器,哪个更好?

ARM 与英特尔:不同的起源

现代英特尔和基于 ARM 的处理器CPU 的技术可以追溯到 1980 年代初上市的计算机中的早期芯片,特别是第一台 IBM PC 中的 Acorn Computers BBC Micro英特尔 8088 。这些为现代的两种主要 CPU 设计铺平了道路。

重要的是要注意,虽然它们有两条独立的进化路线,但它们在我们今天使用这些 CPU 的情况中趋于一致。

RISC 与 CISC

实际上,基于 Intel 和基于 ARM 的 CPU 之间的主要区别在于每个设备理解的指令类型。基于 ARM 的 CPU 是RISC(精简指令集计算机)设备,Intel CPU 是CISC(复杂指令集计算机)设备。 RISC 和 CISC 设计的不同之处在于处理器如何工作。在 Intel(和 AMD)CPU 中,它们使用称为 x86 的 CISC 指令集。

然而,它们的大部分优点和缺点来自于 RISC 设备处理短、简单、统一长度的指令,而 CISC 设备将许多指令组合成一次处理的长而复杂的指令。

软件兼容性

Intel 处理器无法理解 ARM 代码,反之亦然。因此,必须专门为一种类型的处理器编写操作系统和软件。

用于一种 CPU 的软件可能运行在另一种 CPU 上,但这通常会导致性能和效率的大幅下降。

Apple 的 罗塞塔 2 代码翻译软件除外。他们的定制 ARM CPU 专门针对 Rosetta 2 进行设计,并允许为基于 Intel 的 Mac 设计近乎无缝的软件执行。总体而言,Rosetta 2 的性能损失很低,但并不完美。

一个更典型的例子是微软的基于 ARM 的 Surface 设备。当这些尝试通过仿真运行 x86 代码时,性能影响非常严重,以至于软件可能无法使用。

功耗

基于 ARM 的 CPU 相对于 Intel 和其他 x86 处理器是功耗。事实证明,RISC 方法以及 ARM 设计的特定创新使得 CPU 非常节俭。这就是 ARM 主导智能手机和平板电脑市场的原因。

这就是为什么您可以使用手机 24 小时或更长时间,而配备更大电池的英特尔笔记本电脑可能只能使用几个小时,如果幸运的话。当然,如果搭配 M1 Mac,则可以获得接近 20 小时的电影播放时间,这对于笔记本电脑来说是非常了不起的。

纯粹的性能

当您将功耗排除在外时,就像插入电源的计算机一样,英特尔和其他 x86 CISC 处理器会在基于 ARM 的 RISC CPU 上运行。

但是,由于智能手机和平板电脑的兴起,ARM CPU 开发投入了大量资金,因此 ARM CPU 的性能每代都呈指数级增长。

现在中端智能手机在计算能力方面已经通过了“足够好”的门槛,并且足够强大,可以满足用户的日常需求。

性能每瓦特

如果我们将叙述改为 ARM CPU 消耗的每一瓦能量可以完成多少工作,那么 x86 Intel CPU 的情况看起来就不那么好了。尽管像英特尔这样的公司已经努力为其 CPU 制造节能模型,但仍然存在差距。

考虑上面的比较。 Intel i7-9750H 的热设计功率 (TDP) 为 45W,而骁龙 888 的 TDP 为 10W。然而,888 在其基准性能的范围内是可以达到的。

当所有分数都参与时,ARM CPU 仍然设法匹配高端笔记本电脑 Intel CPU 分数的 75%。请记住,ARM CPU 没有主动冷却功能,并且位于智能手机内部。对于具有主动冷却和四倍以上 TDP 的大型笔记本电脑设备而言,具有如此相对较小的性能优势,这清楚地表明了这些技术之间的每瓦性能差异。

核心对称

ARM 方面的一个令人兴奋的优势是使用非对称CPU内核 。 Intel 和其他 x86 处理器具有多个但相同的内核。但是,ARM CPU 具有多个但不同的内核是很常见的。

例如,智能手机中的 8 核 ARM CPU 可能有四个低功耗内核,这些内核对于浏览网页、观看视频、听音乐和处理小背景等日常任务来说足够快任务。只要您启动视频游戏,或开始进行照片编辑等内容创作工作,四个高性能 CPU 就会启动。

这意味着您可以拥有根据需要在短脉冲中获得高峰值性能的优势,并且在电池充电周期内平均享有较长的电池寿命。

ARM 是未来吗?

我们提出的主要问题是谈到这些 CPU 技术是“哪个是最好的?”正如您所料,答案是“视情况而定”。我们可以肯定地说,只要电源不是问题,x86 Intel(和 AMD)CPU 就会统治。因此,如果它插在墙上并且不依赖电池工作,那么这些就是 CPU 所需要的。

今天,在便携式计算机世界中,事情并不那么清楚。 ARM 最大的缺点不是性能,而是软件兼容性。这是 Apple 用 Rosetta 2 解决的问题,对于 Microsoft 来说是一个高度优先事项。假设软件将在 ARM 系统上运行而不会显着(如果有的话)性能损失,它提供了性能与电池寿命的最佳平衡。

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11.06.2021