Kratek pregled rokovanja proti procesorjem x86

CPU je ena najpomembnejših komponent vašega računalnika - navsezadnje je osrednja procesna enota tista, ki obravnava veliko večino enačb, ki sodelujejo pri vodenju računalnika in njegove programske opreme. Morda se ne zavedate, da lahko CPU temelji na številnih različnih arhitekturah.

Najprej se morda sprašujete, kakšna je arhitektura procesorja na prvem mestu. Preprosto povedano, procesor lahko razume samo nekaj zelo osnovnih ukazov na nizki ravni. Da bi CPE lahko razumel bolj napredne računalniške jezike, kot sta C ++ ali Visual Basic, je treba te programske jezike sestaviti v ukaze nizke ravni, ki jih lahko razume CPU. Arhitektura procesorja mora biti čim bolj kompaktna in učinkovita - tako lahko procesorji hitreje in enostavneje obdelujejo ukaze, s tem pa lahko računalnik deluje hitreje.

Danes se v potrošniških napravah uporabljata dve glavni računalniški arhitekturi - ARM in x86. Toda kakšna je razlika med temi arhitekturami?

ARM (RISC)

Arhitekture ARM imajo dve različni obliki - ARM, ki je 32-bitni, in ARM64, ki je 64-bitni. Čipi ARM uporabljajo arhitekturo RISC, ki se imenuje tudi računalnik z zmanjšanimi navodili. To pomeni, da je ARM-ov nabor navodil razmeroma preprost in večino navodil je mogoče izvesti v enem samem ciklu ur.

Ne samo to, ampak čipi ARM uporabljajo model nalaganja in shranjevanja, kar pomeni, da je treba operacije med podatkovnimi predmeti naložiti iz pomnilnika računalnika v registre procesorja, nato pa se operacija izvede in nato shrani nazaj v pomnilnik. To se razlikuje od procesorjev x86, saj so informacije o nalaganju in shranjevanju vgrajene naravnost v navodila čipa - zato je na koncu potrebno manj navodil.

Ker so čipi ARM enostavnejši, je uporabljena manjša količina silicija in manjša količina porabljene energije - zato so ARM čipi odlični za energetsko učinkovitost.

x86 (CISC)

x86 procesorji uporabljajo drugačno arhitekturo, imenovano CISC ali Complex Instruction Set Computing. Navodila CISC so na splošno bolj zapletena in za izvedbo posameznega navodila pogosto trajajo več ciklov ur. Kot rečeno, za razliko od procesorjev, ki temeljijo na RISC, imajo čipi CISC vgrajena navodila za nalaganje in shranjevanje, zato so na koncu navodila za nalaganje podatkov in shranjevanje v pomnilnik krajša. To tudi pomeni, da procesorji CISC potrebujejo malo več strojne opreme za dekodiranje in izvajanje navodil, kar posledično pomeni manj napora za prevajalnik.

x86 čipi niso tako dobri, ko gre za porabo energije, vendar na splošno delujejo nekoliko bolje kot ARM čipi.

Pomembno je omeniti tudi to, da imajo procesorji x86 navodila za delo neposredno z vhodom in izhodom - vendar ARM teh navodil nima, zato je potrebna dodatna strojna oprema.

Zapiranje

Obe arhitekturi imata svoje prednosti in slabosti in pogosto je težko reči, katera je bolj uspešna, vendar zelo splošno gledano x86 prekaša ARM in ima navodila za izvedbo z IO. ARM pa je boljši, ko gre za porabo energije - zato ima tudi svoje prednosti.