ARM در مقابل پردازنده های اینتل: تفاوت چیست؟

پردازنده‌های اینتل و ARM قدرت اکثر فناوری‌هایی را که امروزه استفاده می‌کنیم، تامین می‌کنند. بنابراین، چه تفاوتی بین آنها وجود دارد؟

پردازنده های ARM و اینتل در حال حاضر اکثر دستگاه های الکترونیکی ما را تامین می کنند. اگرچه هدف یکسانی دارند، اما هر دو پردازنده بر اساس معماری های متفاوتی هستند که بر نحوه توسعه برنامه ها و نحوه تولید تراشه ها تأثیر می گذارد.

به طور معمول، پردازنده های ARM در دستگاه های دستی مانند تلفن های هوشمند استفاده می شود، در حالی که پردازنده های اینتل در رایانه های رومیزی و لپ تاپ استفاده می شود. با این حال، بسیاری از تولیدکنندگان رایانه در حال حاضر رایانه های مجهز به ARM را نیز معرفی می کنند. یکی از نمونه های محبوب پردازنده های Apple M1 و M2 است که چندین مدل مک و مک بوک را تامین می کند.

بنابراین، پردازنده های ARM و اینتل دقیقاً چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

بازو در مقابل اینتل: شرکت های فناوری که بر دنیای دیجیتال حکومت می کنند

Arm و Intel دو شرکت غول پیکر فناوری هستند که ریزپردازنده های مختلفی را برای بازارهای مختلف تولید می کنند. در حالی که اینتل پردازنده‌هایی با کارایی بالا برای رایانه‌های شخصی و لپ‌تاپ‌ها تولید می‌کند، Arm در درجه اول پردازنده‌های ARM را برای دستگاه‌های کم مصرف مانند گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، فناوری‌های پوشیدنی و دستگاه‌های مختلف خانه هوشمند تولید می‌کند.

همچنین باید روشن کنیم که Arm شرکت است، در حالی که ARM پردازنده است. بنابراین، وقتی در مورد شرکتی صحبت می کنیم که ریزپردازنده ها را طراحی می کند، باید Arm را ببینید. اما اگر در مورد پردازنده ساخته شده توسط Arm صحبت می کنیم، باید ARM را ببینید.

برخلاف اینتل که تراشه های خود را طراحی و تولید می کند، Arm شرکتی است که پردازنده های ARM را طراحی می کند و مجوز این طراحی ها را به شرکت های مختلف می دهد. به همین دلیل است که بسیاری از پردازنده‌های گوشی‌های هوشمند مبتنی بر ARM را می‌بینید که توسط شرکت‌های مختلف مانند اسنپدراگون، مدیاتک، اگزینوس و تنسور ساخته شده‌اند.

در سال 2012، اینتل تلاش کرد تا پردازنده های گوشی های هوشمند را از طریق Intel Atom SoC های خود بسازد، اما تا حد زیادی ناموفق بود. این باعث شد که شرکت تمرکز کمتری بر روی ساخت پردازنده های دستی داشته باشد و به تمرکز بر بازار رایانه های شخصی ادامه دهد.

از سوی دیگر، Arm در طراحی پردازنده‌هایی برای لپ‌تاپ‌های کم‌مصرف و رایانه‌های تک برد تا حدی موفق بود، اما هنوز به بازار رایانه‌های شخصی رومیزی نفوذ نکرده است. با این حال، شایان ذکر است که تراشه‌های M1 اپل، که Arm به طراحی آن کمک کرد، نشان داده‌اند که پردازنده‌های توانمندی هستند، که ثابت می‌کند پردازنده‌های ARM می‌توانند با تراشه‌های x86 اینتل و AMD رقابت کنند.

بنابراین پردازنده x86 اینتل چیست و چه تفاوتی با پردازنده های ARM دارد؟

تفاوت بین پردازنده های ARM و اینتل

پردازنده‌های ARM عمدتاً در دستگاه‌های تلفن همراه استفاده می‌شوند، در حالی که پردازنده‌های اینتل عمدتاً در رایانه‌های شخصی استفاده می‌شوند. اگرچه ممکن است اینتل و ARM هر دو در حال برنامه ریزی برای طراحی پردازنده برای هر دو بازار باشند، تفاوت های آنها آنها را برای برنامه های خاص مناسب تر می کند. اگرچه هر دو پردازنده به عنوان مغز دستگاه های الکترونیکی عمل می کنند، اما از بسیاری جهات متفاوت هستند. برخی از بزرگترین تفاوت های آنها شامل موارد زیر است:

1. معماری مجموعه دستورالعمل (ISA)

دلیل اصلی استفاده پردازنده‌های ARM برای دستگاه‌های دستی و پردازنده‌های اینتل برای رایانه‌های شخصی، عمدتاً به دلیل استفاده از ISA‌های مختلف است.

دو نوع ISA وجود دارد. آنها عبارتند از Complex Instruction Set Computing (CISC) و Reduced Instruction Set Computing (RISC). CISC یک ISA است که در آن ریزپردازنده‌ها برای رسیدگی سریع به وظایف و محاسبات پیچیده طراحی شده‌اند که بازده انرژی پایین را به همراه دارد. در مقابل، RISC یک ISA است که در آن پردازنده‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که دستورالعمل‌های ساده‌تری را انجام دهند، اما با راندمان انرژی بالا.

پردازنده های اینتل از معماری x86 خود بر اساس CISC ISA استفاده می کنند، در حالی که پردازنده های ARM از معماری ARM خود استفاده می کنند که از RISC ISA استفاده می کند. هر دو x86 و ARM ISA ISA های منبع بسته هستند. بنابراین، هیچ شرکت یا فردی نمی تواند پردازنده هایی را با استفاده از این معماری ها بدون مجوز ارائه شده توسط اینتل یا Arm طراحی کند.

2. سازگاری/پشتیبانی نرم افزار

از آنجایی که ISA های x86 و ARM بر اساس دو فلسفه طراحی بسیار متفاوت (RISC و CISC) هستند، نرم افزار ساخته شده برای تراشه های اینتل نمی تواند به صورت بومی توسط پردازنده ARM پردازش شود و بالعکس. داشتن اکثر برنامه‌های توسعه‌یافته بر روی یک معماری خاص، تضمین می‌کند که مصرف‌کنندگان پردازنده یک شرکت را فقط برای تعداد زیادی از برنامه‌های کاربردی در دسترسشان می‌خرند.

اگر تا به حال برای یک CPU دسکتاپ جدید وارد بازار شده اید، احتمالاً متوجه شده اید که تنها گزینه های شما یک پردازنده Intel یا AMD است. زیرا اکثر برنامه های کامپیوتری برای پردازنده های x86 طراحی شده اند. از آنجایی که فقط اینتل و AMD (که دارای مجوز استفاده از x86 هستند) می‌توانند این برنامه‌ها را به صورت بومی اجرا کنند، آنها با موفقیت در بازار پردازنده‌های رایانه شخصی دوگانه ایجاد کرده‌اند.

از سوی دیگر، پردازنده‌های ARM انحصار پردازنده‌های گوشی‌های هوشمند را دارند زیرا سیستم‌عامل‌ها و برنامه‌های کاربردی گوشی‌های هوشمند به‌طور خاص برای اجرا بر روی پردازنده‌های ARM برنامه‌ریزی شده‌اند. اگرچه دیگر پردازنده‌های مبتنی بر RISC با ARM رقابت می‌کنند، اما تعداد برنامه‌های کاربردی موجود برای ARM بخش بزرگی از استفاده از آن‌ها تقریباً در هر تلفن هوشمند مدرن امروزی است.

اگر Arm خواهان بخشی از بازار رایانه های شخصی است، باید توسعه دهندگان را متقاعد کند تا برنامه های کاربردی را از ابتدا پورت یا ایجاد کنند تا به صورت بومی روی پردازنده های ARM خود اجرا شوند. اگرچه مایکروسافت ویندوز در حال حاضر از پردازنده‌های ARM پشتیبانی می‌کند، ARM هنوز باید راهی برای اجرای نرم‌افزاری بیابد که مردم روزانه از آن استفاده می‌کنند تا مردم را متقاعد کند که پردازنده‌های ARM را برای رایانه‌های شخصی خود بخرند.

3. عملکرد

با توجه به عملکرد CPU، پردازنده های اینتل به طور قابل توجهی عملکرد خام بهتری نسبت به پردازنده های مبتنی بر RISC از ARM خواهند داشت. از آنجایی که پردازنده های مبتنی بر CISC برای انجام همزمان وظایف پیچیده طراحی شده اند، به سرعت کلاک بالاتری نیاز دارند که به معنای عملکرد خام بالاتر است.

از سوی دیگر، پردازنده‌های ARM بسیار سریع‌تر از پردازنده‌های اینتل هستند، زیرا برای کار بر روی کارهای ساده‌ای طراحی شده‌اند که به سرعت کلاک مشابه همتایان اینتل خود نیاز ندارند.

4. کارایی

اگرچه پردازنده های ARM فاقد عملکرد خام هستند، اما از نظر کارایی نسبت به اینتل برتری دارند.

پردازنده های مبتنی بر CISC مانند تراشه های x86 اینتل برای انجام کارهای پیچیده به شدت به سخت افزار متکی هستند. پردازنده‌های با کارایی بالا به قدرت قابل توجه، خنک‌کننده کافی و ساخت پیچیده نیاز دارند که باعث می‌شود آنها بسیار گران باشند.

از سوی دیگر، پردازنده‌های مبتنی بر ARM هم بر روی سخت‌افزار و هم بر روی نرم‌افزار بهینه‌سازی شده‌اند، که آن‌ها را به پردازنده‌های بسیار کارآمدی تبدیل می‌کند که به انرژی بسیار کمی نیاز دارند. نیاز به انرژی کمی برای کار کردن نیز به معنای گرمای نسبتاً کمتر است و به CPU های ARM اجازه می دهد تا در یک سیستم روی تراشه (SoC) جاسازی شوند.

یک SoC CPU، GPU، RAM، DSP و مودم های مخابراتی را در یک قالب یا تراشه ترکیب می کند. تمام اجزای ضروری حالت جامد در یک تراشه، یک فرآیند ARM را بسیار کارآمد می‌سازد، زیرا برای پردازش، داده‌ها برای پردازش هر جزء در SoC نیازی به مسافت زیادی ندارند.

ARM در مقابل اینتل: کدام پردازنده بهتر است؟

از آنجایی که اینتل و ARM انواع مختلفی از پردازنده ها را برای بازارهای مختلف تولید می کنند، مقایسه هر دو پردازنده از نظر عملکرد و کارایی دشوار است. اگرچه پردازنده‌های مبتنی بر CISC یک پردازنده با کارایی بالاتر را برای وظایف پیچیده خود دیکته می‌کنند، اما لزوماً به این معنی نیست که از یک پردازنده بسیار کارآمد مبتنی بر RISC که برای رایانه‌های شخصی طراحی شده است، بهتر عمل می‌کند.

با این وجود، کامپیوترهای M1 و M2 مبتنی بر ARM اپل بسیار کارآمد و نسبتا قدرتمند هستند. آزمایش‌های متعدد نشان داده‌اند که حتی مدل پایه M1 MacBook Air می‌تواند از لپ‌تاپ‌های ویندوزی مبتنی بر CISC با مشخصات مشابه بهتر عمل کند.

با این حال، از آنجایی که اکثر رایانه ها دارای ویندوز هستند، بسیاری از توسعه دهندگان ایجاد برنامه برای پردازنده های CISC را سودآورتر می دانند. همچنین به همین دلیل است که Mac ها معمولاً گزینه های کمتری در مورد برنامه ها و بازی های AAA دارند.

با این حال، این موضوع در مورد پردازنده های گوشی های هوشمند و تبلت ها درست نیست. اگرچه تراشه اتم اینتل در مصرف انرژی کارآمد بود، اما از نظر عملکرد در هر وات به خوبی همتایان ARM خود نبودند. به همین دلیل، پردازنده های ARM هنوز هم در بازار گوشی های هوشمند بهتر هستند.

تراشه های مبتنی بر ARM به آرامی نسبت به CPU های CISC اینتل برتری پیدا می کنند

فقط ده سال پیش، حتی پردازنده‌های سطح پایه مبتنی بر CISC اینتل بسیار قدرتمندتر از تراشه‌های مبتنی بر ARM برتر بودند. با این حال، این دیگر مورد نیست. اپل با تراشه‌های M1 و M2 خود ثابت کرده است که CPU‌های مبتنی بر ARM می‌توانند به اندازه رقبای اینتل، اگر نگوییم توانمندتر هستند.

با این وجود، این بدان معنا نیست که تراشه x86 مبتنی بر CISC در راه خروج است. با توجه به تعداد زیاد رایانه‌هایی که این تراشه‌ها را اجرا می‌کنند، زمان می‌برد تا تراشه‌های ARM Arm’s جایگزین تراشه‌های x86 اینتل شوند. اما همانطور که پردازنده های ARM قدرتمندتر و مقرون به صرفه تر می شوند، استفاده از آن افزایش می یابد و به زودی متوجه خواهید شد که CPU های ARM انرژی اکثر رایانه های موجود در بازار را تامین می کنند.

منبع مقاله