ARM 与英特尔处理器:哪个是最好的?

今天,大多数计算设备可能要么拥有使用x86 设计(x86 design)的处理器,如英特尔处理器,要么拥有ARM(高级 RISC 机器)设计(ARM (Advanced RISC Machine) design),如智能手机或平板电脑的CPUARM CPU(ARM CPUs)也将其用于笔记本电脑。 

如今,您可以在配备IntelAMD处理器 ( x86 ) 的计算机或配备ARM处理器的设备之间进行选择。那么,当谈到ARMIntel处理器时,哪个更好呢?

ARM 与英特尔:不同的起源

现代英特尔(Intel)和基于 ARM 的CPU(CPUs)可以将其技术追溯到 1980 年代初投放市场的计算机中的早期芯片,特别是Acorn Computers BBC Micro和第一台IBM PC中的英特尔 8088 。(Intel 8088)这些为现代 两种主要的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,但它们融合在我们今天使用这些CPU(CPUs)的内容中。

RISC 与 CISC

在幕后,英特尔(Intel)和基于 ARM 的CPU之间的主要区别在于每个设备可以理解的指令类型。基于 ARM 的CPU(CPUs)RISC(精简指令集计算机)(RISC (Reduced Instruction Set Computer))设备,英特尔 CPU 是CISC(复杂指令集计算机)(CISC (Complex Instruction Set Computer) )设备。RISCCISC设计在处理器工作方式上有所不同。在Intel(和AMDCPU(CPUs)中,它们使用称为 x86的CISC指令集。(CISC)

然而,它们的大部分优点和缺点都来自于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

英特尔(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的软件可以在另一种 CPU上运行,但这通常会导致性能和效率低下的巨大损失。 

苹果的Rosetta 2(Rosetta 2)代码翻译软件是个例外。他们的定制ARM CPU(ARM CPUs)专为Rosetta 2设计,并允许为基于 Intel 的Mac(Macs)设计的近乎无缝的软件执行。总体而言, (Overall)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基于 ARM 的 Surface(ARM-based 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。

能量消耗

Intel和其他 x86 处理器相比,基于ARM的(ARM)CPU(CPUs)的显着优势是功耗。事实证明,RISC方法以及ARM设计的特定创新造就了极其节俭的CPU(CPUs)。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通过手机获得 24 小时或更长时间,而如果幸运的话,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。(Intel)当然,如果搭配M1 Mac的话,可以实现接近 20 小时的电影播放,这对于笔记本电脑来说已经非常了不起了。

纯粹的表现

当您从等式中排除功耗时,就像插入电源的计算机一样,英特尔(Intel)和其他x86 CISC处理器在基于 ARM 的RISC CPU(RISC CPUs)上表现出色。

但是,由于智能手机和平板电脑的兴起,大量资金投入到ARM CPU开发中,因此(ARM CPU)ARM CPU(ARM CPUs)的性能每代都呈指数级增长。 

中端(Mid-range)智能手机在计算能力方面现在已经超过了“足够好”的门槛,功能强大到足以满足用户的日常需求。

每瓦性能

如果我们将叙述改为ARM CPU(ARM CPU)消耗的每一瓦能量可以做多少工作,那么 x86 Intel CPU(Intel CPUs)的情况看起来就不那么好了。尽管英特尔等公司一直在努力为其(Intel)CPU(CPUs)制造节能高效的模型,但仍然存在差距。

考虑上面的比较。Intel i7-9750H 的热设计功耗 (TDP) 为 45W ,(Thermal Design Power)(TDP)888(Snapdragon 888)TDP为 10W 。然而,888 达到了它的基准性能。

当所有分数都参与时, ARM CPU仍然设法匹配高端笔记本电脑英特尔 CPU 分数的 75%。请记住,ARM CPU没有主动冷却功能,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,鲜明地证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(CPU cores)英特尔(Intel)和其他 x86 处理器具有多个但相同的内核。但是,ARM CPU(ARM CPUs)通常具有多个但不同的内核。 

例如,智能手机中的 8 核ARM CPU可能有四个低功耗内核,这些内核的速度足以应付日常任务,例如浏览网页、观看视频、听音乐和处理小型后台任务。一旦您启动视频游戏,或开始进行照片编辑等内容创建工作,四个高性能CPU(CPUs)就会启动。

这意味着您可以根据需要在短时间内获得高峰值性能的优势,并在电池充电周期内享受平均较长的电池寿命。

ARM 是未来吗?

当谈到这些CPU技术时,我们提出的主要问题是“哪个(Which)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AMDCPU就会统治。(CPUs)因此,如果它插入墙壁并且不依赖电池工作,那么这些CPU(CPUs)就是要使用的。

今天,在便携式计算机世界中,事情还不是很清楚。ARM最大的缺点不是性能,而是软件兼容性。这是Apple通过Rosetta 2解决的问题,对于Microsoft来说,这是一个高度优先事项。假设软件将在ARM系统上运行而没有显着(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。

如果操作正确,您将获得一台计算机,例如M1 MacBook Pro。作为通用计算机,它的功能绰绰有余,甚至可以处理视频编辑(video editing)等专业任务——其性能水平可以使用电池维持 20 小时!如果您想了解有关 M1 的更多信息,请查看M1 与 i7:基准战(M1 vs i7: The Benchmark Battles)



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我是一名软件工程师,在 Xbox 行业拥有超过 10 年的经验。我专注于游戏开发和安全测试。我也是一位经验丰富的评论员,并且一直在为一些游戏界的知名人士开发项目,包括 Ubisoft、Microsoft 和 Sony。在空闲时间,我喜欢玩电子游戏和看电视节目。



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