Procesory ARM a Intel v současnosti pohánějí drtivou většinu našich elektronických zařízení. Ačkoli mají oba procesory stejný účel, jsou založeny na různých architekturách, které ovlivňují způsob vývoje programů a výrobu čipů.
Procesory ARM se obvykle používají v kapesních zařízeních, jako jsou smartphony, zatímco procesory Intel se používají ve stolních a přenosných počítačích. Mnoho výrobců počítačů však nyní uvádí také počítače s ARM. Jedním z populárních příkladů jsou procesory Apple M1 a M2, které pohánějí několik modelů Mac a MacBook.
Jak přesně se tedy procesory ARM a Intel od sebe liší?
Arm vs. Intel: Technologické společnosti, které vládnou digitálnímu světu
Arm a Intel jsou dvě obří technologické společnosti vyrábějící různé mikroprocesory pro různé trhy. Zatímco Intel vyrábí vysoce výkonné procesory pro osobní počítače a notebooky, Arm vyrábí především ARM procesory pro zařízení s nízkou spotřebou, jako jsou chytré telefony, tablety, nositelné technologie a různé chytré domácnosti zařízení.
Musíme také objasnit, že Arm je společnost, zatímco ARM je procesor. Takže, když mluvíme o společnosti, která navrhuje mikroprocesory, měli byste vidět Arm. Ale pokud mluvíme o procesoru vyrobeném společností Arm, měli byste vidět ARM.
Na rozdíl od Intelu, který své čipy navrhuje a vyrábí, je Arm společnost, která navrhuje ARM procesory a poskytuje licence na tyto návrhy různým společnostem. To je důvod, proč najdete mnoho procesorů smartphonů založených na ARM vyrobených různými společnostmi, např Snapdragon, MediaTek, Exynos a Tensor.
V roce 2012 se Intel pokusil vyrobit procesory pro chytré telefony prostřednictvím svých SoC Intel Atom, ale byl z velké části neúspěšný. To způsobilo, že se společnost méně soustředila na výrobu kapesních procesorů a nadále se soustředila na trh PC.
Arm, na druhé straně, měl určitý úspěch při navrhování procesorů pro notebooky s nízkou spotřebou a jednodeskové počítače, ale stále ještě nepronikl na trh stolních počítačů. Nicméně stojí za zmínku, že čipy Apple M1, které Arm pomáhal navrhnout, se ukázaly jako schopné procesory, což dokazuje, že procesory ARM mohou konkurovat čipům x86 od Intelu a AMD.
Co je tedy procesor Intel x86 a jak se liší od procesorů ARM?
Rozdíly mezi procesory ARM a Intel
Procesory ARM se používají především v mobilních zařízeních, zatímco procesory Intel se používají především v osobních počítačích. Ačkoli Intel i ARM možná plánují navrhnout procesory pro oba trhy, jejich rozdíly je činí vhodnějšími pro konkrétní aplikace. Ačkoli oba procesory fungují jako mozek elektronických zařízení, v mnoha ohledech se liší; některé z jejich největších rozdílů by zahrnovaly následující:
1. Instruction Set Architecture (ISA)
Velká část toho, proč se procesory ARM primárně používají pro kapesní zařízení a procesory Intel pro osobní počítače, je z velké části způsobena tím, že používají různé ISA.
Existují dva typy ISA. Jsou to Complex Instruction Set Computing (CISC) a Reduced Instruction Set Computing (RISC). CISC je ISA, ve kterém jsou mikroprocesory navrženy tak, aby rychle zvládly složité úkoly a výpočty na úkor nízké energetické účinnosti. Naproti tomu RISC je ISA, kde jsou procesory navrženy tak, aby zpracovávaly jednodušší instrukce, ale s vysokou energetickou účinností.
Procesory Intel používají svou architekturu x86 založenou na CISC ISA, zatímco procesory ARM používají svou architekturu ARM, která používá RISC ISA. Jak x86, tak ARM ISA jsou uzavřené zdrojové ISA. Žádná společnost ani jednotlivec tedy nemůže navrhovat procesory využívající tyto architektury bez licence poskytnuté společností Intel nebo Arm.
2. Softwarová kompatibilita/podpora
Vzhledem k tomu, že x86 a ARM ISA jsou založeny na dvou velmi odlišných konstrukčních filozofiích (RISC a CISC), nelze software vyrobený pro čipy Intel nativně zpracovávat procesorem ARM a naopak. Vyvinutí většiny programů na specifické architektuře zajišťuje, že si spotřebitelé koupí firemní procesor jen pro obrovské množství aplikací, které mají k dispozici.
Pokud jste někdy byli na trhu s novým stolním CPU, pravděpodobně jste si toho všimli vaše jediná možnost je buď procesor Intel nebo AMD. Většina počítačových programů je totiž navržena pro procesory x86. Vzhledem k tomu, že tyto programy mohou nativně spouštět pouze Intel a AMD (která vlastní licenci na používání x86), úspěšně vytvořili duopol na trhu s PC procesory.
Na druhou stranu procesory ARM mají monopol na procesory pro chytré telefony, protože operační systémy a aplikace pro chytré telefony byly naprogramovány speciálně tak, aby běžely na procesorech ARM. Ačkoli jiné procesory založené na RISC bojují s ARM, množství aplikací, které jsou již pro ARM k dispozici, je velkou součástí toho, proč se dnes používají téměř v každém moderním smartphonu.
Pokud chce Arm kus PC trhu, musí přesvědčit vývojáře, aby portovali nebo vytvářeli aplikace od nuly, aby běžely nativně na jeho ARM procesorech. Ačkoli Microsoft Windows již podporuje procesory ARM, ARM stále musí najít způsob, jak provozovat software, který lidé denně používají k přesvědčování veřejnosti, aby si pro své počítače koupili procesory ARM.
3. Výkon
Pokud jde o výkon CPU, procesory Intel budou mít výrazně lepší hrubý výkon než procesory založené na RISC od ARM. Vzhledem k tomu, že procesory založené na CISC jsou navrženy tak, aby prováděly složité úkoly současně, vyžadují vyšší takt, což znamená vyšší hrubý výkon.
Na druhou stranu jsou procesory ARM mnohem rychlejší než procesory Intel, protože jsou navrženy tak, aby pracovaly na jednoduchých úlohách, které nevyžadují stejné takty jako jejich protějšky Intel.
4. Účinnost
Ačkoli postrádají hrubý výkon, procesory ARM mají oproti Intelu výhodu, pokud jde o efektivitu.
Procesory založené na CISC, jako jsou čipy Intel x86, se při zpracování složitých úkolů do značné míry spoléhají na hardware. Vysoce výkonné procesory vyžadují značný výkon, dostatečné chlazení a složitou výrobu, takže jsou velmi drahé.
Na druhou stranu jsou procesory založené na ARM optimalizovány jak na hardwaru, tak na softwaru, což z nich dělá vysoce efektivní procesory, které vyžadují velmi málo energie. Vyžaduje málo energie k provozu také znamená relativně nižší teplo, což umožňuje zabudování procesorů ARM do a Systém na čipu (SoC).
SoC kombinuje CPU, GPU, RAM, DSP a telekomunikační modemy v jednom čipu nebo čipu. Všechny základní polovodičové komponenty v jednom čipu činí proces ARM vysoce efektivním, protože data nemusejí cestovat daleko, aby je každá komponenta v SoC zpracovala.
ARM vs. Intel: Který procesor je lepší?
Vzhledem k tomu, že Intel a ARM vyrábějí různé typy procesorů pro různé trhy, je těžké oba procesory porovnávat z hlediska výkonu a efektivity. Přestože procesory založené na CISC vyžadují pro své komplexní úkoly procesor s vyšším výkonem, je nutně neznamená, že překoná vysoce efektivní procesor na bázi RISC navržený pro PC.
Přesto jsou počítače Apple M1 a M2 založené na ARM vysoce efektivní a relativně výkonné. Četné testy ukázaly, že dokonce i jeho základní model M1 MacBook Air může překonat notebooky s Windows na bázi CISC s podobnými specifikacemi.
Protože však většina počítačů používá systém Windows, mnoho vývojářů považuje vytváření aplikací pro procesory CISC za výnosnější. To je také důvod, proč mají počítače Mac obvykle méně možností, pokud jde o aplikace a hry AAA.
To však neplatí, pokud jde o procesory pro chytré telefony a tablety. Ačkoli byl Atom SoC od Intelu energeticky účinný, nebyl z hlediska výkonu na watt tak dobrý jako jejich protějšky ARM. Z tohoto důvodu jsou procesory ARM stále lepší, pokud jde o trh smartphonů.
Čipy založené na ARM pomalu získávají náskok před procesory CISC od Intelu
Ještě před deseti lety byly dokonce i základní procesory Intel založené na CISC mnohem výkonnější než špičkové čipy založené na ARM. To však již neplatí. Apple svými čipy M1 a M2 dokázal, že procesory založené na ARM mohou být stejně schopné, ne-li schopnější, než konkurenční nabídka Intelu.
To však neznamená, že čip x86 založený na CISC je na cestě ven. Vzhledem k velkému počtu počítačů s těmito čipy bude chvíli trvat, než čipy ARM společnosti Arm nahradí nabídku x86 společnosti Intel. Ale jak se ARM procesory stávají výkonnějšími a dostupnějšími, jejich přijímání se bude zvyšovat a brzy zjistíte, že procesory ARM pohánějí většinu počítačů na trhu.
