¿Cuál es la diferencia entre la arquitectura X86 y la arquitectura ARM para tabletas?
1. Rendimiento:
Los ordenadores estructurados X86 son mucho más rápidos y potentes que los sistemas estructurados ARM en cualquier caso. Las CPU X86 tienen más de 1G, son populares las de doble núcleo y las de cuatro núcleos. Generalmente se producen utilizando el proceso de 45 nm (o incluso más avanzado). En cuanto a ARM: las CPU suelen tener varios cientos de megabytes y solo recientemente hay CPU disponibles. Apareció 1G. El proceso se usa generalmente con tecnología de proceso de menos de 65 nm. Se puede decir que ARM no es un oponente del sistema estructural X86 en términos de rendimiento y tecnología de producción.
Sin embargo, la ventaja de ARM no radica en su potente rendimiento sino en su eficiencia. Sin embargo, ARM utiliza el conjunto de instrucciones de canalización RISC, que está fundamentalmente en desventaja para completar trabajos integrales. Fijo, sus ventajas se pueden aprovechar al máximo.
2. Capacidades de expansión
Las computadoras con estructura X86 utilizan un método "puente" para conectarse a dispositivos de expansión (como discos duros, memoria, etc.), y las computadoras con estructura x86 lo han hecho recientemente. En los últimos 30 años, ha estado equipado con muchos tipos de equipos de expansión y es relativamente barato, por lo que las computadoras con estructura x86 pueden expandir fácilmente su rendimiento, como agregar memoria, disco duro, etc.
Las computadoras estructuradas ARM conectan la CPU a los dispositivos de almacenamiento de datos a través de una interfaz de datos dedicada, por lo que es difícil expandir el almacenamiento, la memoria y otras capacidades de rendimiento de ARM (generalmente la memoria y el almacenamiento de datos se han determinado durante el proceso de producción). diseño) capacidad), por lo que los sistemas que utilizan la estructura ARM generalmente no consideran la expansión. Básicamente, respete el principio de "ya es suficiente".
3. Compatibilidad del sistema operativo
El sistema X86 está dominado por la alianza Wintel creada por Microsoft e Intel. Ha monopolizado el sistema operativo de computadoras personales durante casi 30 años y ha formado un enorme. base de usuarios También ha solidificado profundamente los hábitos de uso de muchos usuarios. Al mismo tiempo, el sistema x86 ha formado un estándar unificado en términos de desarrollo de hardware y software. Casi todas las plataformas de hardware x86 pueden utilizar directamente el sistema Windows de Microsoft. herramientas y software populares, por lo que x86 El sistema tiene ventajas incomparables en términos de compatibilidad.
Casi todos los sistemas ARM utilizan el sistema operativo Linux, y casi todos los sistemas de hardware tienen que construir sus propios sistemas por separado y son incompatibles con otros sistemas. Esto también resulta en la incapacidad de su software de aplicación para trasplantarse fácilmente. Siempre ha restringido seriamente el desarrollo y la aplicación de sistemas ARM. Después de que GOOGLE desarrolló el sistema Android abierto, unificó el sistema operativo de las computadoras con estructura ARM, lo que permitió que los sistemas informáticos recientemente lanzados basados en la estructura ARM tuvieran un sistema operativo unificado, abierto y gratuito, lo que proporcionó una base poderosa para el desarrollo de ARM. . Apoyo y motivación.
4. La conveniencia del desarrollo de software y la diversidad de herramientas utilizables
Han pasado casi 30 años desde que se lanzó el sistema estructurado X86. Durante este período, las computadoras x86 han pasado. Durante un período dorado de rápido desarrollo, las aplicaciones de usuario, la combinación de software, la combinación de herramientas de desarrollo de software y la compatibilidad han alcanzado un estado muy maduro e incluso perfecto. Por lo tanto, cuando se utiliza un sistema informático X86, no solo hay una gran cantidad de software de terceros para elegir, sino también una gran cantidad de herramientas de programación de software que pueden ayudarlo a completar el trabajo que desea completar.
Los sistemas informáticos estructurados por Arm están restringidos por limitaciones de rendimiento del hardware, simplificación del sistema operativo y problemas de compatibilidad del sistema. Como resultado, los sistemas informáticos estructurados por Arm no pueden tener tantas herramientas y programas de programación como el software de terceros. está disponible para su selección y uso. La mayoría de los lenguajes de programación de ARM usan C y JAVA.
Comparando este punto, la conclusión más directa es: desarrollar software basado en la plataforma del sistema informático de estructura x86 es más fácil y simple que el sistema de estructura de brazo, el costo real es menor y es más fácil de encontrar. software de terceros (ahorre tiempo y costos de su propio desarrollo) y el trasplante de software es más fácil.
Del análisis comparativo anterior, tenemos una sensación muy clara de que las computadoras con estructuras ARM y X86 no se pueden comparar en absoluto. ARM simplemente no es el oponente de las computadoras X86.
Sí, si solo considera los aspectos mencionados anteriormente, ARM de hecho no puede competir con las computadoras X86 y ni siquiera está calificado para comparar. Sin embargo, en los últimos 1 o 2 años, los productos de ARM se han desarrollado rápidamente en aplicaciones de terminales, especialmente aplicaciones de terminales portátiles (como teléfonos inteligentes, tabletas, etc.), y sus ventas han superado con creces las ventas de computadoras con estructura x86. Se puede ver que ARM tiene su propia ventaja incomparable en comparación con las computadoras con arquitectura X86. Esta ventaja es: consumo de energía.
5. Consumo de energía
Las computadoras X86 necesitan adaptarse a las necesidades de diversas aplicaciones y sus ideas de desarrollo son: rendimiento y velocidad. En los últimos 20 años, la velocidad de las computadoras x86 ha pasado de unos pocos M en el 8088 original a unos pocos G ahora, y todavía tiene varios núcleos. Su velocidad y rendimiento han aumentado miles o decenas de miles de veces. ha hecho que las computadoras x86 sean indispensables en la vida pública. Sin embargo, la dirección de desarrollo y el modelo de las computadoras x86 han mantenido su consumo de energía alto. Una computadora solo puede consumir unos pocos cientos de vatios. Incluso las computadoras portátiles o netbooks que dicen ser de bajo consumo y ahorro de energía tienen más de diez o veinte vatios. consumo de energía, que es incomparable con las computadoras con estructura ARM.
Las ideas de diseño y desarrollo de ARM son: siempre que cumpla con una aplicación específica, es el más fuerte en un determinado campo especializado (incluso si es inútil en otros aspectos, Arm no lo es). La tecnología más fuerte, que tampoco es un proceso de fabricación muy avanzado, produce un sistema informático que no es muy potente, pero es el mejor en una determinada aplicación profesional, especialmente en muchas aplicaciones de terminales, especialmente en aplicaciones de terminales móviles. pues su dominio absoluto es: el consumo de energía.
El alto consumo de energía ha provocado una serie de problemas que el sistema X86 no puede resolver: duración débil de la batería, imposibilidad de reducir el tamaño, poca estabilidad y altos requisitos para el entorno de uso. Desde aquí podemos ver que los sistemas x86 y los sistemas ARM se utilizan en dos campos completamente diferentes. No es necesario considerar el consumo de energía en términos de servidores, estaciones de trabajo y otras aplicaciones informáticas de alto rendimiento. En el campo de los terminales móviles portátiles, el consumo de energía del X86 hace que su héroe sea inútil.
Sin embargo, en muchos campos de terminales de aplicaciones, ahora se está convirtiendo en el foco de la competencia entre los dos campos. El campo ARM se esfuerza por aumentar su rendimiento y la versatilidad del sistema (especialmente el sistema operativo), canibalizando algunas aplicaciones de terminales de. mercado de sistemas x86; el campo X86 se esfuerza por reducir el consumo de energía para mantener su mercado, mientras invade el mercado de terminales móviles portátiles.
El foco de nuestra discusión de hoy es comparar y analizar los campos de aplicación de terminales que ambos campos pueden cubrir. Este tipo de aplicación debe ser una aplicación de terminal y generalmente tiene las siguientes características:
1. La naturaleza de funcionamiento del sistema es relativamente fija (como POS, cajero automático, sistema informático montado en un vehículo, publicidad multimedia). sistema de reproducción, sistema de videovigilancia, así como numerosos sistemas de recepción de información, sistemas de control y sistemas de control industrial profesionales, etc.);
2. temperaturas altas que superan los 40 grados y temperaturas bajas que alcanzan los 20 grados bajo cero; polvoriento, húmedo, etc.;
3. Hay un cierto número de aplicaciones, pero el número no es muy grande.
Esta parte del campo de aplicaciones se ha implementado tradicionalmente mediante computadoras (sistemas) industriales de bajo consumo con estructura X86. Sin embargo, con el rápido desarrollo de los sistemas ARM en los últimos años, especialmente después de la aparición de Android. sistema operativo, ARM Android Existe una fuerte tendencia a reemplazar los sistemas x86 en la ocupación del campo de aplicaciones de terminales (bajo consumo de energía). Al considerar esta comparación de aplicaciones, consideramos principalmente los siguientes factores según la comparación de características entre ARM y X86:
1. Rendimiento:
Si el rendimiento del sistema ARM puede cumplir con los requisitos. necesidades de la aplicación, se recomienda considerar productos con estructura ARM tanto como sea posible; de lo contrario, solo se pueden considerar productos X86. Tenga en cuenta que lo que queremos enfatizar aquí es: no compare el rendimiento absoluto de los dos sistemas, sino analícelo en función de las características de su aplicación.
2. Número de aplicaciones:
Si el número de aplicaciones es demasiado pequeño, puede que no valga la pena desarrollar un sistema de aplicaciones de forma independiente, pero si el número de aplicaciones llega a cientos. o incluso más que A veces, vale la pena considerar desarrollar un nuevo sistema usted mismo. Porque: Los costos de desarrollo y de fabricación de Arm son relativamente bajos. Si hay más de unos pocos cientos de aplicaciones terminales, los costos de desarrollo deben amortizarse.
Si elige un sistema con estructura X86, no debe considerar desarrollar un sistema dedicado separado (porque el costo de desarrollo es demasiado alto, que puede ser 10 veces mayor que el de ARM), pero seleccione el sistema productos más cercanos a sus necesidades en el mercado para evitar altos costos de desarrollo de hardware y costos de fabricación futuros (si la cantidad de producción por lotes no es suficiente, el costo de programación de producción también será alto).
3. Sistema operativo
El sistema operativo ARM generalmente construye su propio sistema Linux por separado y el sistema no es compatible con otros sistemas, lo que restringe seriamente la expansión de la aplicación Arm, pero After. Con la aparición de Android, las barreras a la compatibilidad del sistema están desapareciendo gradualmente, promoviendo la compatibilidad de sistemas y software de aplicaciones, ampliando en gran medida la cantidad de software de aplicaciones ARM y ampliando su espacio de aplicaciones.
4. Una serie de cuestiones relacionadas con el consumo de energía y la extensión del consumo de energía.
La ventaja de ARM es el bajo consumo de energía. De hecho, el bajo consumo de energía también significa:
2) Se puede considerar un bajo costo de disipación de calor y un tamaño de producto más pequeño: es inevitable considerar problemas de disipación de calor para productos con alto consumo de energía, y la existencia de equipos (o dispositivos) de disipación de calor restringe la tamaño del producto, y para algunos productos La aplicación de la situación constituye una restricción fatal. Pero el consumo de energía de ARM es inferior a 1 W, por lo que no hay necesidad de considerar problemas de disipación de calor en absoluto.
3) El bajo consumo de energía requiere un suministro de energía bajo: para casi todos los productos electrónicos (en las mismas condiciones), cuanto mayor es el consumo de energía, mayores son los requisitos de suministro de energía y mayor es el costo de la energía. suministrar.
4) El bajo consumo de energía y la larga duración de la batería no se explicarán en detalle.
5) Bajo consumo de energía y gran capacidad para resistir daños ambientales: los productos de baja potencia no necesitan considerar la disipación de calor y pueden sellarse y protegerse, pero los productos de alta potencia deben disipar el calor e incluso requieren ventiladores. para ayudar a disipar el calor. Es inevitable que muchos componentes y circuitos queden expuestos al aire y corroídos por el polvo, la humedad y las sustancias ácidas y alcalinas del aire.
5. Problema del costo de desarrollo de software
El sistema operativo de Arm es muy pequeño (simplificado) y no puede incluir muchas herramientas. Por lo general, el software basado en Arm se desarrolla principalmente en C o JAVA. el costo será mayor que el de los sistemas basados en X86. Y para la mayoría de ARM, debido a que los sistemas operativos son diferentes, la industria del software no se puede usar indistintamente en los dos sistemas, pero en términos generales: el software escrito en C o JAVA solo necesita compilarse en el sistema operativo de la plataforma ARM. ser trasplantado de una sola vez.
Pero el software desarrollado para el sistema Android, siempre que pueda ejecutarse en un dispositivo Arm, podrá ejecutarse en otro dispositivo basado en el mismo sistema.
6. Costo de desarrollo de hardware
ARM ha integrado casi todas las funciones en el chip de la CPU. Casi todas las líneas se pueden extraer directamente de acuerdo con el diagrama esquemático. ampliarse Generalmente no hay muchas piezas, por lo que el costo de desarrollo será relativamente bajo, generalmente de 30.000 a 50.000 yuanes.
Sin embargo, X86 tiene muchos circuitos periféricos y requiere ingenieros bastante experimentados, así como BIOS y otros diseños. Por lo tanto, el costo del diseño de la placa base X86 será relativamente alto, generalmente entre 200.000 y 300.000 yuanes.
7. Costos de fabricación y aplicaciones del hardware
El costo de fabricación de las placas base Arm y X86 se compone de componentes y tarifas de procesamiento. Normalmente el precio de una placa base ARM es el mismo. Los precios son más o menos los mismos, pero ARM es un producto que se puede usar de forma independiente, pero a las placas base x86 normalmente hay que agregar: CPU, memoria, disco duro e incluso una tarjeta gráfica.
Además, X86 también necesita una fuente de alimentación, que es mucho más cara que la fuente de alimentación de ARM.
Entonces: obviamente el costo de la aplicación de hardware de X86 es mucho mayor que el de ARM.