Что лучше: ARM или x86?

До этого в смартфонах использовалась только архитектура ARM, но сейчас Intel уже на пороге массового выпуска мобильных чипов с архитектурой x86. Что же лучше: ARM или x86?

Вступление и общие понятия.

Архитектура x86, которая сейчас используется практически во всех компьютерах, это CISC архитектура. Это означает, что такие процессоры будут иметь следующие свойства:

- нефиксированное значение длины команды;
- арифметические действия кодируются в одной команде;
- небольшое число регистров, каждый из которых выполняет строго определённую функцию.

ARM же использует усовершенствованную RISC архитектуру. Главными особенностями такого подходя являются:

- архитектура загрузки/хранения;
- нет поддержки нелинейного (не выровненного по словам) доступа к памяти (теперь поддерживается в процессорах ARMv6 за некоторыми исключениями);
- равномерный 16х32-битный регистровый файл;
- фиксированная длина команд (32 бита) для упрощения декодирования за счет снижения плотности кода. Позднее режим Thumb повысил плотность кода;
- одноцикловое исполнение.

Если попытаться выполнить программу написанную специально под набор команд одной архитектуры на другом процессоре, вы можете не получить желаемого результата.

Вычислительная мощность

Исторически архитектура x86 развивалась с расчетом на увеличение мощности. Каждое новое поколение процессоров становилось значительно мощнее, что привело к быстрому росту вычислительной техники. Росла частота, уменьшался технологический процесс, улучшалась структура самого процессора.

Долгое время энергоэффективность оставалась второстепенным фактором, в то время как мощности уделялось основное внимание. Перелом произошел не так давно, с момента популяризации ноутбуков.

Портативные машины должны были иметь продолжительное время работы.

Архитектура ARM наоборот использовалась изначально в портативных устройствах, что дало ей низкое энергопотребление и низкий уровень мощности. Рывок в развитии произошел в последние пять лет.

Современные смартфоны требуют уже достаточно большого уровня вычислений, при этом также должны работать достаточное время от аккумулятора.

Если сравнивать показатели энергоэффективности, то процессоры ARM имеют показатель в 2 TDP (величина, показывающая, на отвод какой тепловой мощности должна быть рассчитана система охлаждения процессора или другого полупроводникового прибора. К примеру, если система охлаждения процессора рассчитана на TDP 30 Вт, она должна быть в состоянии отвести 30 Вт тепла при некоторых заданных «нормальных условиях».), а самые эффективные процессоры Atom около 5 TDP. Это означает, что самые малотребовательные процессоры Intel все равно требуют в два раза больше энергии чем конкуренты ARM.

Если говорить о производительности, то тут x86 явно впереди ARM. Даже если посмотреть на тесты нового процессора Intel Medfield (http://android.com.ua/android/17871-proizvoditelnost-processora-intel-medfield-v-testax.html), то можно увидеть, что одноядерный x86 быстрее двухъядерных ARM. Также стоит учитывать, что это первая модель процессора Intel в инженерном образце. Далее мощность будет только расти.

Популярность и лицензирование

Intel очень ревниво относится к своей архитектуре x86, поэтому кроме нее самой и AMD никто не может производить x86 процессоры.
С ARM ситуация другая. Каждый желающий может купить лицензию и создавать свои собственные процессоры, как это делает Qualcomm, Samsung, Apple, NVIDIA и другие компании. Сейчас у AMD нет планов по выпуску мобильных процессоров, поэтому Intel станет монополистом x86 процессоров для смартфонов и планшетов, что не очень хорошо для развития архитектуры. На рынке ARM идет серьезная борьба, что приводит к улучшению продукции всех производителей.

С другой стороны, бренд Intel имеет лучшую узнаваемость чем Qualcomm, Cortex и т.д. Поэтому покупатель придя в магазин и увидев надпись “Intel inside”, возможно предпочтет это устройство конкурентам.

Заключение

В заключении обычно объявляют победителя, но не в этом случае. Я считаю, что архитектуры x86 и ARM не совсем корректно сравнивать. Каждая хороша в чем-то своем. В будущем пользователь будет выбирать не только между мобильной ОС, производителем и качеством отдельно взятых компонентов, но и между архитектурой процессоров. Для разных целей подойдут разные архитектуры и это надо учитывать. Хотя пока нет тестов Intel Medfield по сроку службы батареи, но ARM будет в этом тесте впереди. В то же время по чистой мощности ARM не догонит x86.