ARM vs. Intel-Prozessoren: Welcher ist der Beste?


Heute haben die meisten Computer wahrscheinlich entweder einen Prozessor im x86-Design, wie Intel-Prozessoren, oder das ARM-Design (Advanced RISC Machine)wie inderCPU in Ihrem Smartphone oder Tablet. ARM-CPUs schaffen es auch in Laptops.

Heutzutage können Sie zwischen einem Computer mit einem Intel- oder AMD-Prozessor (x86) oder einem Gerät mit einem ARM-Prozessor wählen. Was ist also besser, wenn es um ARM vs. Intel-Prozessoren geht?

ARM vs. Intel: Unterschiedliche Ursprünge

Moderne Intel und ARM-basiert CPUs können ihre Technologien auf frühe Chips in Computern zurückführen, die in den frühen 1980er Jahren auf den Markt kamen, insbesondere die Acorn Computers BBC Micro und die Intel 8088, die im ersten IBM-PC zu finden waren. Diese ebneten den Weg für die beiden wichtigsten CPU-Designs der Neuzeit.

Es ist wichtig zu beachten, dass sie zwar zwei separate Evolutionslinien haben, aber in dem, wofür wir diese CPUs heute verwenden, konvergieren.

RISC vs CISC

Unter der Haube liegt der Hauptunterschied zwischen einer Intel- und einer ARM-basierten CPU in der Art der Anweisung, die jedes Gerät versteht. ARM-basierte CPUs sind RISC (Reduced Instruction Set Computer)-Geräte und Intel-CPUs sind CISC (Complex Instruction Set Computer)Geräte. RISC- und CISC-Designs unterscheiden sich darin, wie Prozessoren ihre Arbeit verrichten. In Intel (und AMD) CPUs verwenden sie einen CISC-Befehlssatz, der als x86 bekannt ist.

Die meisten ihrer Stärken und Schwächen ergeben sich jedoch aus der Tatsache, dass RISC-Geräte kurze, einfache Anweisungen einheitlicher Länge, während CISC-Geräte viele Anweisungen zu langen, komplexen Anweisungen kombinieren, die alle gleichzeitig verarbeitet werden.

Softwarekompatibilität

Intel-Prozessoren können ARM-Code nicht verstehen und umgekehrt. Daher müssen das Betriebssystem und die Software speziell für einen Prozessortyp geschrieben werden.

Es ist möglich, dass Software, die für einen CPU-Typ gedacht ist, auf einem anderen ausgeführt wird, aber dies ist normalerweise mit erheblichen Leistungseinbußen und Ineffizienz verbunden.

Die Ausnahme ist die Rosetta 2 Code-Übersetzungssoftware von Apple. Ihre benutzerdefinierten ARM-CPUs wurden speziell für Rosetta 2 entwickelt und ermöglichen eine nahezu nahtlose Softwareausführung für Intel-basierte Macs. Insgesamt ist die Leistungseinbuße mit Rosetta 2 gering, aber nicht perfekt.

Ein typischeres Beispiel sind die ARM-basierte Oberfläche -Geräte von Microsoft. Wenn diese versuchen, x86-Code durch Emulation auszuführen, sind die Auswirkungen auf die Leistung so schwerwiegend, dass die Software möglicherweise unbrauchbar wird.

Stromverbrauch

Der erhebliche Vorteil von ARM-basierten CPUs gegenüber Intel und andere x86-Prozessoren ist der Stromverbrauch. Es stellt sich heraus, dass der RISC-Ansatz zusammen mit der spezifischen Innovation des ARM-Designs zu unglaublich sparsamen CPUs führt. Aus diesem Grund hat ARM den Smartphone- und Tablet-Markt dominiert.

Deshalb können Sie Ihr Telefon 24 Stunden oder länger nutzen, während Ihr Intel-Laptop mit seinem größeren Akku nur wenige Stunden hält, wenn Sie Glück haben. Natürlich können Sie mit einem M1-Mac fast 20 Stunden Filmwiedergabe erzielen, was für einen Laptop sehr beeindruckend ist.

Pure Leistung

Wenn Sie den Stromverbrauch aus der Gleichung herausnehmen, wie bei einem Computer, der an das Stromnetz angeschlossen ist, stampfen Intel und andere x86-CISC-Prozessoren überall auf ARM-basierten RISC-CPUs.

Da jedoch dank des Aufkommens von Smartphones und Tablets so viel Geld in die Entwicklung von ARM-CPUs fließt, ist die Leistung von ARM-CPUs mit jeder Generation exponentiell gestiegen.

Mittelklasse-Smartphones haben in Bezug auf die Rechenleistung die Schwelle „gut genug“ überschritten und sind leistungsstark genug, um die täglichen Benutzeranforderungen zu erfüllen.

Leistung Pro Watt

Wenn wir die Aussage ändern, wie viel Arbeit eine ARM-CPU für jedes Watt Energie leisten kann, die sie verbraucht, sieht es für x86-Intel-CPUs nicht so gut aus. Obwohl Unternehmen wie Intel hart daran gearbeitet haben, energieeffiziente Modelle ihrer CPUs zu entwickeln, gibt es immer noch eine Lücke.

Beachten Sie den obigen Vergleich. Der Intel i7-9750H hat eine Thermal Design Power (TDP) von 45 W, während der Snapdragon 888 eine TDP von 10 W hat. Dennoch kommt der 888 seiner Benchmark-Leistung nahe.

Die ARM-CPU schafft es immer noch, 75 % der Punktzahl der High-End-Laptop-Intel-CPU zu erreichen, wenn alle Scores aktiviert sind. Beachten Sie, dass die ARM-CPU keine aktive Kühlung hat und sich in einem Smartphone befindet. Für ein großes Laptop-Gerät mit aktiver Kühlung und mehr als der vierfachen TDP zeigt dieser relativ kleine Leistungsvorteil deutlich den Leistungs-pro-Watt-Unterschied zwischen diesen Technologien.

Kernsymmetrie

Ein aufregender Vorteil auf der ARM-Seite ist die Verwendung von asymmetrischem CPU-Kerne. Intel und andere x86-Prozessoren haben mehrere, aber identische Kerne. Es ist jedoch üblich, dass ARM-CPUs mehrere, aber unterschiedliche Kerne haben.

Zum Beispiel kann eine 8-Kern-ARM-CPU in einem Smartphone vier stromsparende Kerne haben, die schnell genug für alltägliche Aufgaben wie Surfen im Internet, Ansehen eines Videos, Musikhören und Umgang mit kleinem Hintergrund sind Aufgaben. Sobald Sie ein Videospiel starten oder mit der Erstellung von Inhalten wie der Fotobearbeitung beginnen, werden die vier Hochleistungs-CPUs aktiviert.

Das bedeutet, dass Sie den Vorteil einer hohen Spitzenleistung in kurzen Stoßzeiten nach Bedarf und einer langen Akkulaufzeit im Durchschnitt über einen Akkuladezyklus.

Ist ARM die Zukunft?

Die Hauptfrage, die wir uns gestellt haben, als Bei diesen CPU-Technologien ging es um „Welche ist die Beste?“ und wie Sie vielleicht erwarten, lautet die Antwort „es kommt darauf an“. Wir können mit Sicherheit sagen, dass x86 Intel (und AMD) CPUs immer dann herrschen, wenn die Stromversorgung kein Problem darstellt. Wenn es also an die Wand angeschlossen ist und nicht auf eine Batterie angewiesen ist, sind diese CPUs die richtige Wahl.

Heute sind die Dinge in der Welt der tragbaren Computer nicht ganz so klar. Der größte Nachteil von ARM ist nicht die Leistung, sondern die Softwarekompatibilität. Dies ist etwas, das Apple mit Rosetta 2 gelöst hat und für Microsoft eine hohe Priorität hat. Unter der Annahme, dass die Software auf einem ARM-System ohne signifikante (wenn überhaupt) Leistungseinbußen ausgeführt wird, bietet sie die beste Balance zwischen Leistung und Akkulaufzeit.

Wenn es richtig gemacht wird, erhalten Sie einen Computer wie den M1 MacBook Pro. Als Allzweckcomputer ist er mehr als leistungsstark genug und kann sogar professionelle Aufgaben wie Videobearbeitung übernehmen – ein Leistungsniveau, das er 20 Stunden lang im Akkubetrieb halten kann! Weitere Informationen zur M1 finden Sie unter M1 vs i7: Die Benchmark-Kämpfe.

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11.06.2021