X86とARMプロセッサ：主な違いと利点

プロセッサは無数の機能を持つことができますが、主要なものはマザーボードに接続されているため、ほとんどの情報が処理されるマシンの「頭脳」になります。 それでも、これらのプロセッサには互いに違いがあります。 ARMプロセッサとx86プロセッサの違いについて説明します。

この記事では、 ARMとx86の詳細について説明します。 主にこれらは私たちの世界で最も一般的な2つのプロセッサフ​​ァミリです。 その長所、短所、用途は何ですか？ 準備はいい？ 始めましょう！

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X86プロセッサとARMの違い：主な違いと利点

コンピュータと携帯電話のプロセッサは、それぞれのマシンに固有のニーズと特性があるため、さまざまな方法で機能します。 コンピュータの場合、携帯電話はクアルコム、サムスン、またはメディアテクに代表されるため、主要メーカーはAMDとIntelです。

IntelおよびAMDプロセッサは、x86プロセッサとも呼ばれます。 コンピューティングでは、x86または80×86はIntel CorporationのIntel 8086ベースのプロセッサーファミリーの総称です。

このファミリの最初のプロセッサは、 シーケンス "86"で終わる番号によってのみ識別されたため、アーキテクチャはx86と呼ばれています。 つまり、x86という用語は、Intel 8086に基づく命令セットアーキテクチャのファミリを指していると言えます。

ARMとx86の違い

違いは、プロセッサーの製造に使用されるテクノロジーにあります。 スマートフォンシステムはARMテクノロジーを使用していますが 、コンピューターはx86テクノロジーを使用しています。 それぞれの動作や特徴について簡単な説明を用意しています。

X86プロセッサとCISCアーキテクチャ

x86プロセッサーは、 CISC （Complex Instruction Set Computers） アーキテクチャーから開発されました。 このシステムは、より複雑な構造に使用されます。つまり、機能に多くの作業を必要とし、構成に多くの要素が含まれるため、コンピューターに最適です。

CSICアーキテクチャの複雑さの例としては、Core 17チップのハードウェアが挙げられます。その構成は、多数の部品と要素により完全になり、その結果、マシンの機能が増えます。

このタイプのプロセッサでは、単一の命令から複数のアクティビティを同時に発生させることができます。 CISCプロセッサは多数のタスクを同時に実行できます。これらのチップはすでにプログラムされているため、害を及ぼすことはありません。

ARMプロセッサとRISCアーキテクチャ

ARMとx86の違いは主にその構成の複雑さによるものですが、 x86はより複雑なアーキテクチャから開発されていますが、ARMプロセッサはRISC（Reduced Instruction Set Computer）に基づいています。彼は、より単純になることを目指していると言います。

より合理化されているにもかかわらず、ARMデバイスにはいくつかのx86要素がありますが、2つのプロセッサがタスクを実行する方法には多くの違いがあります。

CSICプロセッサが要求するコマンドは1つだけですが、ARMプロセッサはいくつかのコマンドを要求するため、一部のアクティビティを実行できます。 ただし、指示が​​単純であるため、プロセスは速くなります。

ARMテクノロジとX86のもう 1つの違いは、一部の機能にも見られます 。 コンピューターは携帯電話では実行できないタスクを実行し、その逆も同様です。そのため、小さな機能を備えたスマートフォンに非常に複雑なプロセッサーを提供しても意味がありません。 したがって、固有の特性を持つプロセッサがいくつかあります。

ARMの頭字語は 、このテクノロジのプロセッサの製造をライセンスするために作成された会社の名前であるAdvanced Risc Machineに由来します。 x86プロセッサとのもう1つの違いは、ARMは消費電力が最小限に抑えられ、処理能力をほとんど失うことなく設計されていることです 。

信じられないかもしれませんが、ARMプロセッサは、電子レンジから組み込み制御システム、おもちゃ、HDなど、世界で最も広く使用されています。 つまり、すべてが小さく、エネルギーをほとんど使わず、情報を効率的に処理する必要があります。

ARMプロセッサは、命令の数をできるだけ少なくすると同時に、それらの命令をできるだけ単純に保つことに重点を置いています。

単純な指示には、ハードウェアとソフトウェアの両方のエンジニアにとっていくつかの利点があります 。 命令が単純であるため、必要な回路に必要なトランジスタが少なくなり、チップのスペースが広くなります。

Intel 8086、最初のx86プロセッサ

このアーキテクチャから派生したAMDは、x86-64を開発しました。これは、他の実装の中でも、より多くのアドレス空間を可能にし、より多くのRAMの読み取りを可能にする大量の命令セットです。

そもそもこれは、x86プロセッサーよりもはるかに単純なアーキテクチャーを作成することによって達成されました。 x86にはいくつかの処理段階があります。つまり、ある部分は命令をメモリにロードし、別の部分はこの命令が受信するデータを処理し、別の部分は出力を受信するためにキャッシュを割り当て、別の部分は他の命令を提供します完成など

すべてをまとめて結果を出すまで。 x86には、命令を実装する内部プログラム（マイクロコード）もあります。これにより、製造者は命令を改善できます。 これらすべてにより、x86は非常に高速で効率的になりますが、より多くの物理スペースと電力を消費します。

ARMプロセッサの効率

ARMプロセッサにはこのマイクロコードがなく、処理が少ない（x86の16から32に比べて、一般に3から8）。 しかし、ARMアーキテクチャの簡素化によって引き起こされるパフォーマンスの低下を補うために、コードの実行をより効率的にするいくつかのソリューションがあります。

たとえば、1つの命令でより多くのデータを処理することで、処理できる命令のセットです。 これらの理由により、機械語命令が異なるため、PCプログラムをARMで実行することはできません。

実際の違い

コンピューターでWebブラウザーを使用している場合は、停止することなく、開いているタブの数を大幅に増やすことができます。画面の分割、ビデオやオーディオの再生、その他の詳細などのリソースを利用できます。

一方、スマートフォンでは機能数が減り、多くのタブで作業することができず、速度も遅くなります。

電気使用量の違い

組み込み設計における消費電力は、最も重要な基準の1つかもしれません。 ユーティリティグリッドなどの電源に接続するように設計されているシステムは、通常、電力消費の制限を無視できますが、モバイル設計（または信頼性の低い電源に接続されているもの）は、管理に完全に依存している場合があります。エネルギーの。

ARMコアは、ヒートシンクを必要としないコアの多く（ほとんどではないにしても）を備えた低電力設計に優れています。 その典型的な消費電力は5W未満で、 GPU、周辺機器、メモリを含む多くのパッケージがあります。

この小さな電力損失は、使用されるトランジスタが少なく、速度が比較的遅い（一般的なデスクトップCPUと比較して）ためにのみ可能です。 ただし、これも（前のセクションに関連して） システムパフォーマンスに影響を与えるため、より複雑な操作には時間がかかります。

Intelコアは、複雑さが増しているため、ARMコアよりもはるかに多くの電力を消費します 。 ハイエンドのIntel I-7は最大130Wの電力を消費できますが、Intelノートブックプロセッサ（AtomやCeleronなど）は約5Wを消費します。

非常に低コストのラップトップを使用するように設計されているため、低消費電力プロセッサー（Atomシリーズ）はグラフィックスをプロセッサーに統合しませんが、モバイルバージョンは統合します。 ただし、グラフィックスを統合するものは、クロック速度が著しく低く（300 MHzから600 MHzの間）、パフォーマンスが低下します。

ソフトウェアの違い

プロセッサ市場での2つの有名企業に関しては、ソフトウェアとツールチェーンの可用性を比較することは、両方が広く使用されているため困難です。

ARMベースのデバイスには、Androidなどのモバイル向けに設計されたオペレーティングシステムを実行できるという利点があります 。 Intelベースのデバイスには、 WindowsやLinuxなどの標準的なデスクトップコンピューターで実行できるほぼすべてのオペレーティングシステムを実行できるという利点があります。

アプリケーションがJavaなどの言語でコンパイルされている限り、両方のデバイスで同じアプリケーションを実行できる可能性があります。

ただし、ほとんどのオペレーティングシステムはx86ベースのコンピューター用に作成されているため、ARMベースのシステムは現在、インストールできるオペレーティングシステムに制限があります。

有名なRaspberry Piオペレーティングシステムなど、一部のLinuxディストリビューションはARM用に存在しますが、一部のユーザーはこれを制限として認識する場合があります。 ARMテクノロジの人気が高まるにつれ、MicrosoftはWindows 10 IoT Coreと呼ばれるWindows 10のスリム化されたバージョンをリリースしました。これは、ARMプロセッサで実行できます。

用途の違い

使用するプロセッサーは、コンピューターの要件によって異なります。 あなたの計画が安価であることが目標である単板機械を大量生産することであるならば、唯一の本当の選択肢はARMです。

強力なプラットフォームを計画している場合は、IntelまたはAMDが最適なオプションです。 電力の節約が懸念される場合は、ARMが最適なオプションですが、低消費電力を提供しながら強力な処理能力を誇るIntelプロセッサがあります。

市場で最高のプロセッサーを読むことをお勧めします

複雑なディスプレイ（モニターなど）を必要としないプロジェクトの場合、おそらくARMがオプションです。 これは、ARMマイクロコントローラーのコスト、利用可能なパッケージ、複数のベンダーが提供する多様性など、いくつかの要因に帰着します。 Raspberry Pi 3に関するすべての記事をご覧になることをお勧めします。

全体として、IntelとARMはどちらも、幅広い統合コントローラと周辺機器を備えた素晴らしいマシンを製造しています。 ARMまたはx86の各タイプは、独自のニッチに適合します。 AppleとMicrosoftの両方が「2イン1タブレット」の概念で使用するという情報はすでに漏れていますが、このタイプのプロセッサはポータブル機器の自律性を大幅に向上させます。 ARMに関するx86プロセッサに関する記事についてどう思いますか？ ご意見をお聞かせください！