X86 vs processadores de braço: principais diferenças e benefícios

Os processadores podem ter uma infinidade de funções, mas a principal está conectada à nossa placa-mãe e, portanto, é "o cérebro" da máquina onde a maioria das informações é processada. Ainda assim, esses processadores também têm diferenças entre si. Vamos saber a diferença entre os processadores ARM e x86.

Neste artigo, ajudaremos você a aprender mais sobre o ARM e o x86. Principalmente, essas são as duas famílias de processadores mais comuns em nosso mundo. Quais são seus pontos fortes, pontos fracos e aplicações? Pronto? Vamos começar!

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Processadores X86 vs ARM: principais diferenças e benefícios

Os processadores de computador e telefone celular funcionam de maneiras diferentes, pois cada máquina tem suas próprias necessidades e características específicas. No caso dos computadores, os principais fabricantes são AMD e Intel, já que os celulares são representados pela Qualcomm, Samsung ou Media Tek.

Os processadores Intel e AMD também são conhecidos como processadores x86. Na computação, x86 ou 80 × 86 é o nome genérico para a família de processadores Intel 8086 da Intel Corporation.

A arquitetura é chamada x86 porque os primeiros processadores dessa família foram identificados apenas por números que terminam com a sequência "86". Em outras palavras, podemos dizer que o termo x86 se refere a uma família de arquitetura de conjunto de instruções, baseada no Intel 8086.

A diferença entre ARM e x86

A diferença começa na tecnologia usada na fabricação dos processadores. Os sistemas de smartphones usam a tecnologia ARM, enquanto os computadores usam a tecnologia x86. Preparamos uma breve explicação sobre a operação e as características de cada um.

Processadores X86 e a arquitetura CISC

Os processadores x86 são desenvolvidos a partir da arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computers). Esse sistema é usado para estruturas mais complexas, ou seja, elas exigem mais trabalho em suas funções e têm mais elementos em sua composição, tornando-as ideais para computadores.

Um exemplo da complexidade da arquitetura CSIC pode ser o hardware de um chip Core 17. Sua composição é bastante completa devido ao grande número de peças e elementos, que consequentemente se traduz em mais funções para a máquina.

Esse tipo de processador permite que várias atividades ocorram ao mesmo tempo a partir de uma única instrução. Os processadores CISC podem executar inúmeras tarefas simultaneamente, sem que nenhum deles seja prejudicado, pois esses chips já estão programados para isso.

Processadores ARM e a arquitetura RISC

A diferença entre ARM e x86 se deve principalmente à complexidade de sua composição, enquanto o x86 é desenvolvido a partir de uma arquitetura mais complexa, um processador ARM é baseado no RISC (Reduced Instruction Set Computer), que como o próprio nome ele diz que pretende ser mais simples.

Apesar de serem mais simplificados, os dispositivos ARM possuem alguns elementos x86, embora exista muita diferença na maneira como os dois processadores executam suas tarefas.

Enquanto um processador CSIC exige apenas um comando, os processadores ARM exigem vários comandos para que alguma atividade possa ser realizada. No entanto, como as instruções são mais simples, o processo se torna mais rápido.

A outra diferença entre a tecnologia ARM e o X86 também é encontrada em alguns dos recursos. Os computadores realizam tarefas que os celulares não realizam e vice-versa; portanto, pouco adianta oferecer um processador muito complexo para um smartphone com pequenas funções. Portanto, existem alguns processadores com características únicas.

O acrônimo ARM vem do Advanced Risc Machine, o nome da empresa criada para licenciar a fabricação de processadores nessa tecnologia. A outra diferença com os processadores x86 é que os ARMs são projetados para ter um consumo mínimo de energia e sem muita perda de poder de processamento.

Por incrível que pareça, os processadores ARM são os mais amplamente utilizados no mundo, desde fornos de microondas a sistemas de controle embutidos, brinquedos, HDs e muito mais. Em resumo, tudo precisa ser pequeno, gastar pouca energia e processar informações de maneira eficiente.

Um processador ARM se concentra em manter o número de instruções o mínimo possível, além de mantê-las o mais simples possível.

Instruções simples têm algumas vantagens para engenheiros de hardware e software. Como as instruções são simples, os circuitos necessários requerem menos transistores, resultando em mais espaço para o chip.

Intel 8086, o primeiro processador x86

Derivada dessa arquitetura, a AMD desenvolveu o x86-64, um grande conjunto de instruções que permitiam mais espaço de endereço, permitindo a leitura de mais RAM, entre outras implementações.

Isso foi realizado em primeiro lugar, criando uma arquitetura muito mais simples que os processadores x86. O x86 possui vários estágios de processamento, ou seja, enquanto uma parte carrega uma instrução na memória, outra parte processa os dados que essa instrução receberá, outra aloca o cache para receber a saída, outra fornece as outras instruções a serem concluído etc.

Até juntar tudo e dar o resultado. O x86 também possui um programa interno (microcódigo) que implementa as instruções, o que permite que elas sejam aprimoradas pelo fabricante. Tudo isso torna o x86 muito rápido e eficiente, mas consome mais espaço físico e consome mais energia.

A eficiência dos processadores ARM

Os processadores ARM não possuem esse microcódigo, possuem menos estágios de processamento (geralmente 3 a 8, em comparação com 16 a 32 em x86), entre outras simplificações. Mas, para compensar a perda de desempenho causada pela simplificação da arquitetura ARM, eles têm algumas soluções que tornam a execução do código mais eficiente.

Por exemplo, o conjunto de instruções que é capaz de processar, fazendo-o com mais dados por instrução. Por esses motivos, os programas para PC não podem ser executados no ARM, porque as instruções da máquina são diferentes.

A diferença na prática

Se você usa um navegador da web em um computador, terá a possibilidade de trabalhar com um número muito maior de guias abertas sem interrupções: pode contar com recursos como a divisão da tela, reproduzindo vídeos e áudios com velocidade, entre outros detalhes.

Por outro lado, com um smartphone, o número de funções é reduzido, você não pode trabalhar com muitas guias e a velocidade também é menor.

Diferenças no consumo de eletricidade

O consumo de energia em projetos incorporados pode ser um dos critérios mais importantes. Um sistema projetado para conectar-se a uma fonte de energia, como a rede elétrica, geralmente pode ignorar as limitações do consumo de energia, mas um design móvel (ou um conectado a uma fonte de energia não confiável) pode ser totalmente dependente do gerenciamento. de energia.

Os núcleos ARM são excelentes em projetos de baixa potência, com muitos (se não a maioria) de seus núcleos que não exigem dissipadores de calor. Seu consumo de energia típico é inferior a 5W, com muitos pacotes, incluindo GPUs, periféricos e memória.

Essa pequena dissipação de energia só é possível graças ao menor número de transistores usados ​​e às velocidades relativamente mais baixas (em comparação com as CPUs de desktop comuns). Porém, novamente (relacionado à seção anterior), isso afeta o desempenho do sistema e, portanto, operações mais complexas levarão mais tempo.

Os núcleos da Intel consomem muito mais energia que os núcleos do ARM devido à sua maior complexidade. Um Intel I-7 de ponta pode consumir até 130W de energia, enquanto os processadores para notebooks Intel (como Atom e Celeron) consomem cerca de 5W.

Projetado para o uso de laptops de baixo custo, os processadores de menor consumo de energia (a linha Atom) não integram gráficos no processador, enquanto as versões móveis. No entanto, aqueles que integram gráficos têm velocidades de clock significativamente mais baixas (entre 300 MHz e 600 MHz), resultando em menor desempenho.

Diferenças no software

Quando se trata dos dois grandes nomes do mercado de processadores, é difícil comparar a disponibilidade de cadeias de software e ferramentas, pois ambas são amplamente utilizadas.

Os dispositivos baseados em ARM têm a vantagem de executar sistemas operacionais projetados para celulares como o Android. Os dispositivos baseados na Intel têm a vantagem de executar praticamente qualquer sistema operacional que possa ser executado em um computador desktop padrão, incluindo Windows e Linux.

Ambos os dispositivos podem potencialmente executar os mesmos aplicativos, desde que o aplicativo tenha sido compilado em uma linguagem como Java.

No entanto, atualmente os sistemas baseados em ARM estão limitados em quais sistemas operacionais podem ser instalados porque a maioria dos sistemas operacionais está sendo gravada em computadores baseados em x86.

Algumas distribuições Linux existem para o ARM, incluindo o famoso sistema operacional Raspberry Pi, mas alguns usuários podem achar isso uma limitação. À medida que a tecnologia ARM está se tornando cada vez mais popular, a Microsoft lançou uma versão reduzida do Windows 10 chamada Windows 10 IoT Core, que pode ser executada em processadores ARM.

Diferenças na aplicação

O processador usado dependerá dos requisitos do seu computador. Se o seu plano é produzir em massa uma máquina de placa única cujo objetivo é ser de baixo custo, a única opção real é o ARM.

Se o plano é ter uma plataforma poderosa, a Intel ou AMD é a melhor opção. Se a conservação de energia é uma preocupação, o ARM pode ser a melhor opção, mas existem processadores Intel que possuem forte poder de processamento e, ao mesmo tempo, oferecem baixa dissipação de energia.

Recomendamos a leitura dos melhores processadores do mercado

Para projetos que não exigem telas complexas (como monitores), o ARM provavelmente é a opção. Isso se resume a vários fatores, incluindo o custo dos microcontroladores ARM, quais pacotes estão disponíveis e a grande variedade oferecida por vários fornecedores. Recomendamos que você dê uma olhada em tudo o que escrevemos sobre Raspberry Pi 3.

No geral, a Intel e a ARM produzem máquinas maravilhosas com uma ampla variedade de controladores e periféricos integrados. Cada tipo, ARM ou x86, se encaixa em seu próprio nicho. Embora já estejam vazando informações que tanto a Apple quanto a Microsoft usarão em seus conceitos de "tablets 2 em 1" esse tipo de processador e aumentam consideravelmente a autonomia de equipamentos portáteis. O que você acha do artigo sobre processadores x86 e ARM? Queremos saber sua opinião!