Aus meiner persönlichen Erfahrung mit meinem Tablet und den von mir gelesenen Benchmarks und Artikeln geht hervor, dass ARM-Prozessoren, wie sie in praktisch allen Mobilgeräten zu sehen sind, für die Menge an Strom, die sie verbrauchen, eine unglaubliche Leistung liefern. Es scheint wirklich so, als ob ARM von Natur aus energieeffizienter ist als x86.
Für mich scheint dies darauf zurückzuführen zu sein, dass x86 eine CISC-Architektur ist, während ARM eine RISC-Architektur ist . Intel Atom Prozessoren bieten jedoch auch im Verhältnis zu ihrem Stromverbrauch eine sehr gute Leistung. Nachdem ich Computerarchitektur studiert habe, verstehe ich außerdem, dass in modernen Prozessoren die komplexe x86- Befehlssatzarchitektur (ISA) intern in einfachere Mikrooperationen übersetzt wirddie einen internen Befehlssatz verwenden, der näher an den einfacheren ARM- oder MIPS-ISAs liegt als x86. Als solches ist die ISA, wie sie dem Programmierer präsentiert wird, kaum mehr als eine Schnittstelle zum Ausgeben von Befehlen an den Prozessor, als eine Darstellung der tatsächlichen Operationen auf niedriger Ebene, die der Chip ausführt. Andererseits erfordert die Implementierung dieser Übersetzungsschicht zusätzlichen Siliziumraum auf dem Chip ...
Unter der Annahme, dass sie mit demselben Halbleiterprozess implementiert werden, ist ARM von Natur aus effizienter als x86? Kann ein x86-Prozessor mit einer richtig gestalteten Mikroarchitektur die gleiche Leistung pro Watt wie ein ARM-Prozessor liefern?
Denken Sie daran, ich suche nach einer gut geschriebenen technischen Antwort im Sinne von Stack Exchange und nicht nach bloßen Spekulationen.
quelle
Antworten:
Armprozessoren werden immer komplexer - daher ist es ein Vergleich zwischen Apfel und Orange - Arm hat seit ungefähr 2 Jahren nur eine 64-Bit-Variation und selbst innerhalb derselben Generation variiert der Stromverbrauch . Es ist wahrscheinlich fairer, zeitgenössische ARM-Prozessoren und ihre Atom-Gegenstücke so zu betrachten, wie es anandtech hier getan hat .
Der größte Teil des Stromverbrauchs ist nicht der Prozessor - der von mir verlinkte Anandtech-Artikel legt nahe, dass möglicherweise 1/4 des gesamten Stromverbrauchs der Prozessor ist und dass ein Clovertrail-Atom etwas mehr als die Hälfte des ARM-Prozessors in einer Oberfläche verwendet. Es zeigt auch einen interessanten alternativen Gesichtspunkt - um Systeme pro Komponente für den Stromverbrauch zu optimieren (abgesehen davon ist es durchaus möglich, dass Sie auch auf einer Standard-Desktop-Plattform erhebliche Energieeinsparungen erzielen können ). Etwas so Einfaches wie das Vermeiden ineffizienter Stromumwandlungen kann einen guten Beitrag leisten. Auf den meisten Handys beispielsweise beansprucht Ihr Display wahrscheinlich fast die Hälfte des gesamten Stromverbrauchs.
Wie Sie den Zahlen in diesem Artikel entnehmen können - Atom-Prozessoren, die für mobile Geräte entwickelt wurden, stimmen in puncto Energieeffizienz bereits mit ARM-Prozessoren überein -, ist es wahrscheinlich wert, sich zu fragen, warum sie nicht häufiger vorkommen.
Arm stellt kein eigenes Silizium her - sie entwerfen und testen es und verkaufen das IP, um Prozessoren herzustellen. Für Unternehmen, die ihre eigenen Prozessoren entwerfen oder optimieren müssen, bedeutet dies erhebliche Einsparungen bei der Forschung und Entwicklung, ohne alles von Grund auf neu entwickeln (tricky) oder Prozessoren von einem anderen Unternehmen kaufen zu müssen (mit x86 haben wir Via, AMD und Intel). Aber nur Intel scheint wirklich an dem mobilen Raum interessiert zu sein, und ich habe keine Ahnung, was via vorhat.
Die Idee, dass Armprozessoren effizienter sind, ist ein Mythos - sie haben eine andere Reihe von Kompromissen geschlossen (Energieeffizienz über Rohgeschwindigkeit) und bewegen sich in eine andere Richtung und in eine andere Reihe von Kompromissen, um danach zu streben der Servermarkt. Intel hingegen unterteilt moderne Atom-Designs effektiv in Serverteile, Desktop-Teile (wie neue Pentium-Modelle) und Telefone, um dem unteren Preissegment nachzugehen. Kein Design ist von Natur aus in allem besser als das andere.
quelle