Ein kurzer Überblick über Arm- und x86-Prozessoren

Die CPU ist eine der wichtigsten Komponenten Ihres Computers - schließlich ist sie die Zentraleinheit, die die meisten Gleichungen verarbeitet, die beim Ausführen Ihres Computers und seiner Software anfallen. Möglicherweise wissen Sie jedoch nicht, dass eine CPU auf einer Reihe verschiedener Architekturen basieren kann.

Zunächst fragen Sie sich möglicherweise, was eine CPU-Architektur überhaupt ist. In einfachen Worten kann eine CPU nur einige sehr grundlegende Befehle auf niedriger Ebene allein verstehen. Damit eine CPU fortgeschrittenere Computersprachen wie C ++ oder Visual Basic verstehen kann, müssen diese Programmiersprachen in einfache Befehle kompiliert werden, die die CPU verstehen kann. Die CPU-Architektur muss so kompakt und effizient wie möglich sein. Auf diese Weise können CPUs Befehle schneller und einfacher verarbeiten, sodass Ihr Computer schneller ausgeführt werden kann.

Heutzutage werden in Consumer-Geräten zwei Hauptcomputerarchitekturen verwendet - ARM und x86. Aber was ist der Unterschied zwischen diesen Architekturen?

ARM (RISC)

ARM-Architekturen gibt es in zwei verschiedenen Formen: ARM (32 Bit) und ARM64 (64 Bit). ARM-Chips verwenden die RISC-Architektur, die auch als Reduced Instruction Set Computer bezeichnet wird. Dies bedeutet, dass der Befehlssatz von ARM relativ einfach ist und die meisten Befehle in einem einzigen Taktzyklus ausgeführt werden können.

Darüber hinaus verwenden ARM-Chips das Load-and-Store-Modell. Dies bedeutet, dass Vorgänge zwischen Datenobjekten aus dem Arbeitsspeicher des Computers in die Register des Prozessors geladen werden müssen. Anschließend werden die Vorgänge ausgeführt und wieder im Arbeitsspeicher gespeichert. Dies unterscheidet sich von x86-Prozessoren dadurch, dass die Lade- und Speicherinformationen direkt in die Anweisungen des Chips integriert sind, sodass letztendlich weniger Anweisungen erforderlich sind.

Da ARM-Chips einfacher sind, werden weniger Silizium und weniger Energie verbraucht - daher sind ARM-Chips besonders energieeffizient.

x86 (CISC)

x86-Prozessoren verwenden eine andere Architektur, die als CISC oder Complex Instruction Set Computing bezeichnet wird. CISC-Anweisungen sind im Allgemeinen komplexer und erfordern häufig mehrere Taktzyklen, um eine einzelne Anweisung auszuführen. Wie bereits erwähnt, verfügen CISC-Chips im Gegensatz zu RISC-basierten Prozessoren über integrierte Lade- und Speicheranweisungen, sodass letztendlich die Anweisungen zum Laden und Speichern von Daten im Speicher kürzer sind. Dies bedeutet auch, dass CISC-Prozessoren etwas mehr Hardware zum Decodieren und Ausführen von Anweisungen benötigen, was wiederum weniger Aufwand für den Compiler bedeutet.

x86-Chips sind nicht so gut, was den Energieverbrauch angeht, aber im Allgemeinen weisen sie eine etwas bessere Leistung als ARM-Chips auf.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass x86-Prozessoren Anweisungen haben, um direkt mit Ein- und Ausgängen zu arbeiten. ARM verfügt jedoch nicht über diese Anweisungen, sodass zusätzliche Hardware erforderlich ist.

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Beide Architekturen haben ihre Vor- und Nachteile, und es ist oft schwer zu sagen, welche Architektur eine bessere Leistung erbringt, jedoch übertrifft x86 im Allgemeinen ARM, und sie verfügt über Anweisungen für die Ausführung mit E / A. ARM ist jedoch besser, wenn es um den Stromverbrauch geht - es hat also auch seine Vorteile.