Процессоры ARM и Intel: в чём разница

При выборе смартфона или планшета вы увидите, что некоторые из них работают на процессорах Intel (чаще планшеты и очень редко смартфоны), а другие на ARM. Архитектура ARM применяется в чипах Samsung Exynos, Qualcomm Snapdragon, Nvidia Tegra и Apple A15.

Обе архитектуры призваны дать низкое энергопотребление при работе, чтобы мобильные устройства дольше могли обходиться без подзарядки. С технической точки зрения процессоры ARM и Intel разные.

Архитектуру ARM постарались сделать как можно более простой, чтобы свести к минимуму расход энергии.

У мобильных процессоров Intel конструкция более изощрённая и они обладают совместимостью с более производительными процессорами Intel для настольных компьютеров и ноутбуков.

В данной статье описываются отличия между процессорами ARM и Intel и варианты применения обоих.

Что такое процессоры ARM и Intel?

Процессоры, (центральные процессоры, ЦП) представляют собой маленькие микросхемы, которые можно назвать мозгом компьютеров и смартфонов. ЦП занимается расчётами, кэшированием критически важной информации для быстрого доступа к ней и многим другим.

ARM представляет собой тип процессорной архитектуры. Это значит, выпускать процессоры на этой архитектуре может любая компания. Apple и производители устройств на Android используют процессоры на этой архитектуре. Intel свои процессоры выпускает по большей части для компьютеров, ноутбуков и серверов.

Процессоры на ARM несколько десятилетий применяются в мобильных устройствах, тогда как Intel работает в этом сегменте недавно. ARM сейчас доминирует. Только на этой архитектуре работают процессоры в iPad и iPhone, а также почти на всех Android-устройствах. Если вы покупаете мобильное устройство, разница между ARM и Intel для вас не играет роли, потому что выбора нет.

CISC и RISC

Процессоры Intel (относятся к архитектуре х86 из-за 32-разрядных Windows-приложений) задействуют вычисления со сложным набором инструкций (CISC). ARM применяют вычисления с сокращённым набором инструкций (RISC). В любом случае обработка команд в современных процессорах происходит быстро. При этом за счёт использования нескольких ядер CISC имеет чуть более сложный набор инструкций. С ними для выполнения задач требуется нескольких циклов. Суть заключается в сложных аппаратных компонентах и простом программном обеспечении. В данном случае речь идёт о простой функциональности языка программирования.

Процессоры ARM задействуют лишь один цикл для выполнения команды, сокращая количество функций. Это делает процессоры ARM подходящими для устройств с минимальным энергопотреблением, мобильных и встраиваемых. Суть RISC — простые аппаратные компоненты и сложное программное обеспечение. Это значит большую функциональность на языках программирования более низкого уровня. Язык программирования играет важнейшую роль в снижении энергопотребления.

Мобильные устройства и настольные компьютеры

Процессоры Intel применяют в более крупных устройствах, таких как компьютеры. ARM привычнее видеть в мобильных устройствах. Процессоры ARM больше полагаются на программное обеспечение для повышения скорости, а процессоры Intel полагаются на сложность аппаратных компонентов.

Чипы ARM обычно лучше работают с небольшими гаджетами без постоянного доступа к розетке. Чипы Intel более производительные, поэтому лучше подходят для более тяжёлых вычислений и сложных устройств. При этом ARM тоже добилась немалых успехов в разработке процессоров. Некоторые считают, что скоро она опередит Intel и по производительности.

Энергопотребление процессоров

Процессоры на архитектуре ARM не только расходуют меньше энергии батареи благодаря однотактным вычислениям, но у них также ниже рабочая температура, нежели у чипов Intel. Последние нацелены на высокую производительность. Для большинства компьютеров и ноутбуков это неважно, поскольку они работают от розетки и у них есть система активного охлаждения.

Зато чипы ARM отлично годятся для мобильных устройств. Им нужно меньше энергии для сохранения работоспособности системы и выполнения задач.

Скорость процессора

Процессоры на ARM медленнее процессоров Intel, поскольку их возможности ограничивает пониженное энергопотребление. Большинство пользователей не увидят разницы в скорости в каждодневной работе, но процессоры Intel предназначены для выполнения более быстрых вычислений.

Применение большего числа ядер и кеша в чипах ARM помогло сохранять низкое энергопотребление с одновременным ростом скорости. Есть и другие методы повышения производительности.

Процессоры для Android

В своё время некоторые процессоры Intel работали в составе ряде моделей на Android. Популярными они не стали и сейчас мобильные устройства почти в полном составе работают на ARM.

Устройства на процессорах Intel могут запускать любые Android-приложения, даже созданные исключительно под архитектуру ARM. В таком случае перед выполнением кода должна быть выполнена трансляция. На это нужно время и энергия, из-за чего автономность и производительность снижаются. Обычно устройства на процессорах Intel показывают автономность хуже по сравнению с ARM. Правда, разница невелика и производительность в любом случае высокая.

Intel работает над тем, чтобы стимулировать разработчиков писать программы под её процессоры. Это должно уменьшить негативное влияние трансляции кода между разными архитектурами.

Лучшие процессоры на Windows

Разница между ARM и Intel также может играть роль, если вы собрались покупать Windows-планшет. На этих устройствах процессоры Intel доминируют. Раньше были планшеты на Windows RT на архитектуре ARM. На них можно было запускать полноэкранные приложения из магазина Windows, но не классические приложения рабочего стола.

В 2019 году многое изменилось с появлением Surface Pro X. Корпус этого планшета мало отличается от предыдущих и Microsoft продолжила использовать процессор на архитектуре ARM. При этом Surface Pro X работает на полноценной версии Windows.

Процессор на ARM позволяет планшетам на Windows работать с приложениями не только из магазина Microsoft, но у него есть ограничение. Для запуска программ на Surface Pro X пользователям может потребоваться найти 32-разрядную версию приложения. Хорошо, что Microsoft не отказывается от процессоров ARM в своих мобильных устройствах (кроме смартфонов), но их возможности ограничены.

Процессор ARM может подойти в зависимости от ваших запросов к планшету на Windows. Если вы геймер или хотите больше функциональных возможностей и производительности, процессор Intel будет лучшим вариантом.

Какой процессор лучше?

У процессоров ARM и Intel есть преимущества и недостатки. Выбор зависит от ваших потребностей, что вы хотите делать с устройством, есть ли у него совместимость с другими вашими устройствами и программным обеспечением.

Процессоры Intel быстрее чипов ARM. С другой стороны, процессоры ARM лучше подходят для мобильных устройств, расходуя меньше энергии.

В последние годы поклонники компьютеров Apple на процессорах Intel имеют повод для беспокойства. Прежде компьютеры Mac всегда были на Intel, а теперь вместо них используются чипы Apple на ARM. Microsoft продолжает выпускать интересные мобильные компьютеры, поэтому конкуренция и развитие на этом рынке сохраняются.

Apple утверждает, что M1 обеспечивает вдвое более высокую скорость при сокращении энергопотребления втрое. Это означает более высокую производительность процессора на единицу энергопотребления. Сейчас ведётся разработка процессора второго поколения M2.

При сравнении процессоров ARM и Intel нужно учитывать немало факторов. Выбор зависит от требований к устройству и энергопотреблению.