移动端芯片霸主ARM与电脑芯片巨头英特尔 x86的爱恨情仇

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移动端芯片霸主ARM与电脑芯片巨头英特尔 x86的爱恨情仇

行者武松 2017-07-03 14:49:00 浏览1239
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说到个人电脑芯片厂商,人们肯定会想到英特尔。而提到移动端芯片市场霸主,人们则会联想到ARM。这两家企业能成为现在行业中的霸者,与其精良的技术与严格的生产标准密不可分。英特尔专注于为用户提供高性能的服务支持,而ARM则能为移动端提供坚固性能与功耗的最佳解决方案。

但随着近年来个人台式机电脑与移动端设备划分界限的模糊,这两家公司开始逐渐出现交集。本文将从几个方面来对它们的技术进行比较,提供一个较有价值的参考。

顾名思义,处理器是一台计算机的核心,其肩负着控制与运算的重要任务,但是随着移动设备的兴起,处理器在智能手机和平板电脑等移动终端设备中的也逐渐兴起,让处理器市场的变化开始了。技术发展是两家公司直接竞争的主要原因,在Web2.0时代,Facebook、谷歌这些公司的崛起使得数据中心三大核心技术发生了改变,三大核心技术指的是:计算、存储和网络。

ARM与数据中心

就像文章开头提到的,ARM的最大特点体现在低功耗上。但是在面向企业级领域时,发现其并没有64位架构处理器,于是在2012年10月31日ARM推出新款ARMv8架构ARMCortex-A50处理器系列产品,来满足企业级级市场应用的需求。而为了弥补自己在企业级市场的经验劣势,ARM还拉拢了原本跟英特尔同一阵营的AMD。AMD在服务器领域积累的相当多的成功经验,其拥有业界领先的64位微处理器技术以及广泛的知识产权组合与OEM、ODM和ISV合作的经验,将促进ARM在数据中心领域的扩展,满足数据中心领域的特定需求。

性能

必须承认的是,ARM由于架构的原因很难和X86结构的电脑相提并论。X86的CPU随便就是1G以上、双核、四核大行其道,通常使用45nm(甚至更高级)制程的工艺进行生产;而ARM方面:CPU通常是几百兆,最近才出现1G左右的CPU,制程通常使用不到65nm制程的工艺,可以说在性能和生产工艺方面ARM根本不是X86结构系统的对手。

但ARM的优势不在于性能强大而在于效率,ARM采用RISC流水线指令集,在完成综合性工作方面根本就处于劣势,而在一些任务相对固定的应用场合其优势就能发挥得淋漓尽致。

扩展能力

熟悉处理器知识的朋友都知道,X86的电脑处理器架构都是基于“桥”的方式来实现连接的。而且x86结构的电脑出现了近30年,其配套扩展的设备种类多、价格也比较便宜,所以x86结构的电脑能很容易进行性能扩展,如增加内存、硬盘等。

而采用ARM架构的电脑就较为特殊了,其采用专用的数据接口来实现CPU与存储设备的数据交换。所以ARM的存储、内存等性能扩展难以进行(一般在产品设计时已经定好其内存及数据存储的容量),所以采用ARM结构的系统,一般不考虑扩展。基本奉行“够用就好”的原则。

操作系统的兼容性

X86系统由微软及Intel构建的Wintel联盟一统天下,垄断了个人电脑操作系统近30年,形成巨大的用户群,也深深固化了众多用户的使用习惯,同时x86系统在硬件和软件开发方面已经形成统一的标准,几乎所有x86硬件平台都可以直接使用微软的视窗系统及现在流行的几乎所有工具软件,所以x86系统在兼容性方面具有无可比拟的优势。

ARM系统几乎都采用Linux的操作系统,而且几乎所有的硬件系统都要单独构建自己的系统,与其他系统不能兼容,这也导致其应用软件不能方便移植,这一点一直严重制约了ARM系统的发展和应用。GOOGLE开发了开放式的Android系统后,统一了ARM结构电脑的操作系统,使新推出基于ARM结构的电脑系统有了统一的、开放式的、免费的操作系统,为ARM的发展提供了强大的支持和动力。

软件开发的方便性及可使用工具的多样性

X86结构的系统推出已经近30年,在此期间,x86电脑经过飞速发展的黄金时期,用户的应用、软件配套、软件开发工具的配套及兼容等工作,已经到达非常成熟甚至可以说是完美的境界。所以使用X86电脑系统不仅有大量的第三方软件可供选择,也有大量的软件编程工具可以帮助您完成您所希望完成的工作。

Arm结构的电脑系统因为硬件性能的制约、操作系统的精简、以及系统兼容等问题的制约,造成Arm结构的电脑系统不可能像X86电脑系统那样有众多的编程工具和第三方软件可供选择及使用,ARM的编程语言大多采用C和JAVA。

对这一点的比较,更直接的结论是:基于x86结构电脑系统平台开发软件比arm结构系统更容易、更简单、实际成本也更低,同时更容易找到第三方软件(免去自己开发的时间和成本),而且软件移植更容易。

功耗

X86电脑因考虑要适应各种应用的需求,其发展思路是:性能+速度。20多年来x86电脑的速度从原来8088的几M发展到现在随便就是几G,而且还是几核,其速度和性能已经提升了千、万倍,技术进步使x86电脑成为大众生活中不可缺少的一部分。但是x86电脑发展的方向和模式,使其功耗一直居高不下,一台电脑随便就是几百瓦,即使是号称低功耗节能的手提电脑或上网本,也有十几、二十多瓦的功耗,这与ARM结构的电脑就无法相比。

ARM的设计及发展思路是:满足某个特殊方面的应用即可,在某一专项领域是最强的,(哪怕在其他方面一无是处),这样Arm以其不是最强的技术,同样也不是很高级制程的制造工艺,生产出性能不是很强的电脑系统,但在某个专业应用方面则是最好的,特别是在众多终端应用,尤其在移动终端应用上占有绝对优势的统治地位,这个原因就是:功耗。

高功耗导致了一系列X86系统无法解决的问题出现:系统的续航能力弱、体积无法缩小、稳定性差、对使用环境要求高等问题。从这里我们可以看到x86系统与ARM系统是在两个完全不同领域方面的应用,他们之间根本不存在替换性,在服务器、工作站以及其他高性能运算等应用方面,是可以不考虑功耗和使用环境等条件时,X86系统占了优绝对优势;但受功耗、环境等条件制约且工作任务固定的情况下ARM就占有很大的优势,在手持式移动终端领域,X86的功耗更使他英雄毫无用武之地。

但随着近几年的发展,两大阵营的战场逐渐向移动终端转移。ARM阵营努力增加其性能和系统(特别是操作系统)的通用性,蚕食x86系统的部分终端应用市场;X86阵营努力降低功耗保住其市场,同时侵入手持移动终端市场。

尾声

通过以上这些多方面的介绍,相信大家已经对ARM与 X86的优缺点与不同有了较为明确的答案。如果按照文中介绍的这些属性来进行评价,那么毫无疑问ARM将根本不是X86电脑的对手。但需要注意的是,近年来的行业发展风向是对ARM有利的,移动端设备的兴起促进了ARM的发展,在移动端上ARM的低功耗特性是X86无法比拟的。

本文转自d1net(转载)

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