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x86架构和ARM架构处理器有什么区别?

时间:2021-09-01 来源:互联网 编辑:宝哥软件园 浏览:

x86架构和ARM架构处理器有什么区别?目前备受用户追捧的基于ARM的处理器和基于x86的处理器,是处理器市场中最抢眼的存在,尤其是前者在终端设备中的应用。ARM安卓几乎是IT和通信领域最热门的话题。

x86架构和ARM架构处理器有什么区别?

  x86架构和ARM架构处理器有什么区别?

我们对ARM架构系统和X86架构系统的特点进行了系统的分析,方便用户在选择系统时进行合理合理的价格对比分析。

  一、性能:

无论如何,就性能而言,X86架构的计算机比ARM架构的系统快得多,也强得多。X86 CPU是1G以上,双核、四核流行,通常采用45nm(甚至更高)工艺技术进行生产;就ARM而言,CPU通常是几百兆字节,但最近才出现1G左右的CPU,而且工艺通常使用65nm以下的工艺。可以说,无论是性能还是生产工艺,ARM都不是X86架构系统的对手。

然而,ARM的优势不在于它强大的性能,而在于它的效率。ARM采用RISC流水线指令集,在完成综合工作方面处于劣势,在一些任务相对固定的应用中可以充分发挥其优势。

  二、扩展能力

X86结构的计算机与扩展设备(如硬盘、内存等)相连。)以“桥”的方式。X86结构的计算机已经出现了近30年,其支持的扩展设备种类繁多,价格便宜,因此x86结构的计算机可以轻松扩展性能,比如增加内存和硬盘等。

ARM结构的计算机通过专用的数据接口将CPU与数据存储设备连接起来,很难扩展ARM的存储、内存等性能(一般其内存和数据存储的容量在产品设计时就已经确定),所以ARM结构的系统一般不考虑扩展。基本上遵循“适可而止”的原则。

  三、操作系统的兼容性

X86系统由微软和英特尔打造的Wintel Alliance主导,垄断个人电脑操作系统近30年,形成了庞大的用户群体,深刻固化了众多用户的使用习惯。同时,x86系统在软硬件开发上已经形成了统一的标准,几乎所有的x86硬件平台都可以直接使用微软Windows系统和几乎所有流行的工具软件,因此x86系统在兼容性上具有无可比拟的优势。

几乎所有的ARM系统都使用linux操作系统,几乎所有的硬件系统都要独立构建自己的系统,与其他系统不兼容,这也导致了其应用软件移植的不便,严重制约了ARM系统的发展和应用。GOOGLE开发开放的Android系统后,统一了基于ARM的计算机的操作系统,使新推出的基于ARM结构的计算机系统拥有了统一、开放、自由的操作系统,为ARM的发展提供了强有力的支持和动力。

  四、软件开发的方便性及可使用工具的多样性

X86系统已经推出近30年了。在此期间,x86计算机经历了快速发展的黄金时期,用户的应用、软件的匹配、软件开发工具的匹配和兼容性都达到了非常成熟甚至完美的状态。因此,使用X86计算机系统不仅有大量的第三方软件可供选择,而且有大量的软件编程工具来帮助你完成你想要的工作。

由于硬件性能、操作系统简化和系统兼容性的限制,ARM结构的计算机系统不能像X86的计算机系统那样有那么多的编程工具和第三方软件可供选择和使用。ARM的大多数编程语言都使用C和Java。

与这一点相比,更直接的结论是基于x86架构计算机系统平台开发软件比ARM架构系统更容易、更简单、实际成本更低,同时更容易找到第三方软件(节省了自开发的时间和成本),更容易移植软件。

从上面的对比分析中,我们有一个清晰的感觉,ARM和X86电脑根本没法比,ARM根本不是X86电脑的对手。是的,如果只考虑以上几个方面,ARM真的无法和X86电脑竞争,甚至没有比较的资格。然而,近一两年来,ARM产品在终端应用方面发展迅速,尤其是手持终端应用(如智能手机和平板电脑等)。),而且ARM产品的销量已经远远超过了x86电脑的销量,这说明ARM有着X86电脑无法比拟的优势。优点是:耗电少。

  五、功耗

因为X86计算机需要适应各种应用,所以它的开发思路是:性能速度。20年来,x86计算机的速度从8088年的几米发展到现在的几克,还是几个核心。它的速度和性能已经提高了成千上万倍。技术进步使x86计算机成为公众生活中不可或缺的一部分。但由于x86计算机的发展方向和模式,其功耗一直居高不下。一台计算机实际上有几百瓦。即使是号称低功耗节能的笔记本电脑或上网本,功耗也有十几二十瓦,无法与ARM结构的电脑相比。

ARM的设计开发思路是:能够满足某个特殊方面的应用,并且在某个特殊领域是最强的(即使在其他方面没用),这样ARM就可以生产出性能差的计算机系统,因为它不是最强的技术,也不是很先进的制造工艺,但是在某个专业应用中是最好的,尤其是在很多终端应用中,尤其是在移动终端应用中。这个原因如下:

高功耗导致了X86系统无法解决的一系列问题:系统续航能力弱,体积无法缩小,稳定性差,对使用环境要求高。从这里可以看出,X86系统和ARM系统应用在两个完全不同的领域,两者之间完全没有可替代性。在服务器、工作站等高性能计算的应用中,当不考虑功耗和使用环境时,x86系统具有绝对优势。然而,在功耗、环境和固定任务的约束下,ARM有很大的优势。在手持移动终端领域,X86的功耗让他的英雄无用武之地。

然而,在许多应用终端领域,它现在正成为两大阵营竞争的焦点。ARM阵营力求提升性能和系统(尤其是操作系统)的通用性,侵蚀了x86系统的部分终端应用市场;X86阵营在入侵手持移动终端市场的同时,力求降低功耗,保住市场。

这种类型的应用程序必须是终端应用程序,通常具有以下特征:

1.系统的工作性质相对固定(如POS、ATM、车载电脑系统、多媒体广告播放系统、视频监控系统、众多的信息接收和控制系统以及专业的工业控制系统等。);

2.应用环境恶劣,如:温度变化大,高温超过40度,低温达到零下20度;多尘、潮湿等。

3.有一定数量的申请,但数量不是很大。

这部分应用领域传统上由X86结构的低功耗工业计算机(系统)实现。然而,随着ARM系统近年来的快速发展,尤其是安卓操作系统出现后,ARM安卓有取代x86系统占领(低功耗)终端应用领域的趋势。在考虑本次应用对比时,我们根据ARM和X86特性的对比,主要考虑以下因素:

1.性能:

如果ARM系统的性能能够满足应用需求,建议尽量考虑ARM结构的产品,否则只能考虑X86产品。请注意,我们这里要强调的是:不要比较两个系统的绝对性能,而是根据您的应用特性是否可用来分析它们。

2.申请数量:

如果你的应用数量太少,你可能不值得独立开发一个应用系统,但是如果你的应用数量达到数百甚至数千,你应该考虑自己开发一个新的系统。因为ARM的开发成本和制造成本都比较低,如果终端应用超过几百个,开发成本就要分摊。

选择X86架构系统,不要考虑单独开发一套专用系统(因为开发成本太高,可能是ARM的10倍),而是筛选出市场上最符合你需求的产品,避免硬件开发成本高,未来制造成本高(如果批量生产数量不够,调度成本会高)。

3.操作系统

ARM的操作系统通常独立构建自己的Linux系统,系统之间互不兼容,严重制约了ARM的应用扩展。但安卓出现后,系统兼容的壁垒逐渐消失,促进了系统与应用软件的兼容,大大拓展了ARM应用软件的数量和应用空间。

4.功耗和功耗扩展的一系列问题

ARM的优点是功耗低。事实上,低功耗也意味着:

(1)稳定性高:因为功耗越高,电子元器件的稳定性和可靠性越差。对于低功耗的产品,只要选择外围元器件的质量,系统的稳定性不会有太大问题;

(2)散热成本低,产品体积更小可以考虑:对于功耗高的产品,不可避免的要考虑散热,散热设备(或器件)的存在限制了产品的体积,在某些场合对应用构成了致命的限制。但是ARM的功耗是“1W”,完全不需要考虑散热。

(3)低功耗对电源的要求低:几乎所有的电子产品,功耗越高(同等条件下),对电源的要求就越高,供电成本也就越高。

(4)功耗低,续航时间长,不再详细说明。

(5)功耗低,抗环境破坏能力强:低功耗产品因为不考虑散热,可以密封保护,但高功耗产品必须散热,甚至需要风扇帮助散热,这必然会让很多元器件和线路暴露在空气中,被空气中的灰尘、湿气、酸碱物质腐蚀。

  六、软件开发成本问题

ARM的操作系统小(紧凑),不可能带很多工具。通常,基于ARM的软件大多是用C或JAVA开发的,其成本会高于基于X86系统的。而且对于大多数ARM来说,由于它们的操作系统不同,软件行业在这两个系统中不能互换使用,但一般来说,用C或JAVA编写的软件只有在ARM平台的操作系统中编译才能移植。

但是,只要为安卓系统开发的软件可以在一台ARM设备上运行,就可以在基于同一系统的另一台设备上运行。

  七、硬件的开发成本

其实ARM已经将几乎所有的功能都集成在了CPU芯片中,根据原理图几乎所有的线路都可以直接拉出。一般需要扩展的部分比较少,所以它的开发成本会比较低,一般是三五万。

但是X86外围电路多,需要经验丰富的工程师和BIOS设计,所以X86主板的设计成本会比较高,一般是20万到30万。

  八、硬件的制造及应用成本

ARM或X86主板的制造成本由组件和加工费组成。通常ARM主板的价格和x86主板差不多,但是ARM是可以独立使用的产品,但是X86主板通常要加CPU、内存、硬盘甚至显卡。

另外,X86应该配备电源,比ARM电源贵很多。

所以:显而易见,X86在硬件上的应用成本远高于ARM。

总结以上对比,X86系统和ARM系统是两个完全不同领域的应用。如果功能单一的应用受环境限制,如POS、ATM、多媒体广告机(现配ARM DSP产品)、车载电脑终端等。应该首先考虑ARM方案。与X86相比,ARM方案具有很大的优势

以上解释是关于x86架构和ARM架构处理器的特性分析和应用范围。ARM架构和x86架构在不同领域都有各自的应用。

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