Erot ARM- ja x86-64-prosessorien välillä

Mitä eroa on ARM-prosessorien ja Intel x86- tai 64-sirujen välillä, jotka ovat parempia tietokoneissa ja älypuhelimissa

2000-luvun alussa tietokoneprosessorihaaste koski kahta eri arkkitehtuuria: 32-bittiset prosessorit ja uudet 64-bittiset prosessorit. Tämän jälkimmäisen arkkitehtuurin kehitti alun perin AMD (yhdessä

Fyysiset erot x86-64- ja ARM-prosessorien välillä

x86-64 prosessorit niitä käytetään tietokoneissa ja kannettavissa tietokoneissa, joissa on Windows käyttöjärjestelmänä. Nämä prosessorit ovat erittäin nopeita, kuluttavat kohtuullisen määrän sähköä ja mahdollistavat kaikkien tottumiemme ohjelmien käynnistämisen. Tällä hetkellä kaikki x86-64-prosessorit pystyvät ajamaan sekä 32- että 64-bittisiä ohjelmia, vaikka kaikki nyt suosittelevatkin aina vain 64-bittisten ohjelmien käyttöä (turvallisuus- ja nopeussyistä). suoritus).

ARM-prosessorit Niissä on alhaisempi energiankulutus, mikä on tehnyt niistä täydellisen minkä tahansa valmistajan älypuhelimille ja tableteille: yksinkertaisimmista Android-älypuhelimista iPhone-puhelimiin kaikki kannettavat laitteet toimivat ARM-prosessorien ansiosta. Näillä prosessoreilla ei ole samaa tehoa ja samaa käskysarjaa kuin x86-64-prosessoreilla, mutta ne mahdollistavat käyttää sovelluksia, jotka on suunniteltu yksinomaan ARM:n hyödyntämiseen erittäin nopeasti (arkkitehtonisesta näkökulmasta se on paljon yksinkertaisempaa ohjelmointitasolla, joten se tuottaa puhtaampia ja yksinkertaisempia koodeja).

Erot tuetuissa ohjesarjoissa

Teknisesti suurin ero ARM- ja x86-64-prosessorien välillä se on Assembly-kielellä ohjelmoiduissa ohjeissa. Hyvin lyhyesti ja vaikeaselkoisiin yksityiskohtiin menemättä, nämä ovat ohjeet, joilla prosessoria käsketään suorittamaan sarja operaatioita, esimerkiksi matemaattisia laskelmia tai tiedonsiirtoa.

x86-64 sirujen käyttöohjeet CISCjoka tarkoittaa "Monimutkainen ohjesarjan laskenta", suorittaakseen tietyn tehtävän mahdollisimman vähillä kokoonpanovaiheilla, mikä vaatii enemmän kellojaksoja. ARM-sirut ovat LÄMMITYSjoka tarkoittaa "Supistettu ohjejoukkolaskenta", käyttämällä käskysarjaa, joka jakaa jokaisen prosessin erittäin pieniin ja yksinkertaisiin vaiheisiin, joista jokainen voidaan suorittaa yhdellä kellojaksolla.

Vaikka mitään ei ymmärrettäisi, on selvää, että RISC-siru yhdellä kellojaksolla tarvitsee vähemmän muistia ja siten vähemmän transistoreja, mikä tarkoittaa pienempää virrankulutusta. Toisaalta CISC-sirut voivat tehdä paljon enemmän työtä ja niillä on parempi suorituskyky.

Ovatko ARM-sovellukset yhteensopivia x86-64:n kanssa (ja päinvastoin?)

Tärkein ero x86-64-suorittimien ja ARM-suorittimien välillä on sovellusten yhteensopimattomuus kehitetty jollekin alustalle. Windowsissa tähän mennessä käytetyt ohjelmat eivät voi toimia natiivisti ARM-prosessorilla, koska ne perustuvat toiseen arkkitehtuuriin: meidän on välttämättä ladattava sama ohjelma, mutta ARM-versiossa, jotta voimme jatkaa sen käyttöä.

Tämä yhteensopivuusongelma johtui myös Windows 10 ARM -tietokoneiden epäonnistumisesta, koska ne eivät tukeneet perinteisiä työpöytäohjelmia, joihin PC-käyttäjä on tottunut (jouduimme vain lataamaan ARM-ohjelmia tai käyttämään Microsoft Storesta saatavia ohjelmia).

Apple M1 ja Chromebook: PC-tietokoneiden ARM-aikakauden alku?

Huolimatta ilmeisistä ARM-ohjelmien yhteensopivuuden rajoituksista siitä voisi pian tulla referenssiarkkitehtuuri myös PC- ja kannettavien maailmassakiitos hyväksymisen Apple M1 siru ja uusien leviäminen ARM-pohjaiset Chromebookit.
Ennen vuotta 2021 Macit ja MacBookit käyttivät Intel-suorittimia (siis x86-64) macOS:n ja Mac-käyttäjien tottumien ohjelmien suorittamiseen. Cupertino-yhtiö päätti kuitenkin mullistaa tietokoneitaan luomalla henkilökohtaisesti prosessorin ja perustamalla sen ARM-arkkitehtuuriin (muokattu voimakkaasti noudattamaan Applen vaatimia suorituskykytasoja): näin syntyi Apple M1, ensimmäinen suoraan valmistama prosessorisarja. Apple Mac- ja MacBookeilleen.

Applen M1:t ovat käytännössä ARM-suorittimia mutta optimoitu toimimaan suurimmalla nopeudella: ohjesarjan edut ovat sellaiset, että ARM-sovellukset toimivat paljon nopeammin macOS ARM:ssa kuin vastaavat x86-64-sovellukset (macOS x86-64:ssä). Yhteensopivuusongelma ei pysäyttänyt Applea, joka jatkoi tiellään: yhä useammat yritykset ja kehittäjät ovat auliisti hyväksyneet tiettyjen sovellusten luomisen Apple M1 -sirulle ja tuleville Apple-tuotteille.

Valitettavasti vanhemmat x86-64-sovellukset eivät enää voi käynnistyä alkuperäisesti M1-sirulla varustetuissa Mac-tietokoneissa, aivan kuten ei ole mahdollista käynnistää Boot Campia Windowsin ja siihen liittyvien ohjelmien suorittamiseksi kaksoiskäynnistyksessä; Ainoa tehokas tapa käyttää Windows-sovelluksia macissa, jossa on m1-siru, on käyttää Parallels virtualisointiohjelmistojosta puhuimme yllä olevassa oppaassa kuinka ajaa ja käyttää Windows-ohjelmia Macissa.

Apple-tietokoneiden lisäksi voimme käyttää myös Googlen kehittämiä Chromebookeja. Näitä innovatiivisia kannettavia tietokoneita valmistetaan sekä ARM- että Intel-versioina, ja suorituskykyerot suosivat yhä enemmän ARM-prosessoreja. Chromebookeilla kehotamme sinua lukemaan oppaamme aiheesta syitä ostaa Chromebook PC Hei parhaat ostettavat Chromebookit, erittäin nopeat Google-kannettavat.

Johtopäätökset

ARM-prosessoreista voi pian tulla tulevaisuuden arkkitehtuuri, kun otetaan huomioon lukemattomat edut energiansäästön ja ohjeiden ja sovellusten nopean suorittamisen kannalta. Tähän mennessä ARM-prosessorit ovat saavuttaneet nopeudeltaan perinteiset x86-64-prosessorit, mutta ne kärsivät edelleen yhteensopivuuden puutteesta Windowsissa ja vanhoissa Maceissa käyttämien ohjelmien kanssa.

Kun ohjelmien yhteensopivuus lisääntyyARM-arkkitehtuuri (kiitos myös uusien Apple M1 -suorittimien tuesta) ei ole poissuljettua, että jonain päivänä se voisi korvata vanhat x86-prosessoritvarsinkin jos maksimaalinen yhteensopivuus tarjotaan myös sovelluksille, jotka ovat jo saatavilla mobiililaitteille (myös Androidille ja iPhonelle saatavilla olevia sovelluksia).

Jos haluamme jo kokeilla Android-sovelluksia Windows-tietokoneella, pyydämme sinua lukemaan ai-oppaamme ohjelmia Androidin ja sen sovellusten asentamiseen Windows PC:hen ja miten asenna android-sovelluksia Windows 11:een.