ARM与X86架构对比区别

ARM与X86架构对比区别

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该系统和苹果的IPAD推出后，基于ARM的计算机系统（特别是在终端应用方面）受到了用户的广泛支持和追捧。 ARM+已成为IT和通信领域最热门的话题。 许多芯片厂商都推出了各种功能。 独特的应用功能是基于ARM结构开发的产品。 最近形成的“异构概念”已成为未来计算机发展的主要方向。 IT行业推崇了20多年的“性价比”理念从根本上动摇和冲击。 “适用的就是最好的”已经被越来越多的用户所接受。

我们对基于ARM的系统和基于X86的系统的特点进行了系统的分析，方便用户在选择系统时进行理性合理的价格比较分析。

1、性能：

无论如何，X86 结构的计算机在性能方面比 ARM 结构的系统更快、更强大。 X86 CPU超过1G，双核、四核流行。 它们通常采用 45 纳米（或更先进）工艺生产。 至于ARM：CPU一般都是几百兆，最近才出现1G左右的CPU。 制程通常采用65nm以下的制程技术，可以说无论是性能还是生产技术，ARM都不是X86结构体系的对手。

不过，ARM的优势不在于性能强大，而在于效率。 ARM采用RISC流水线指令集，在完成综合性工作上从根本上处于劣势。 但在一些任务相对固定的应用中，它的优势可以得到充分发挥。

2. 扩展能力

具有计算机结构的计算机可以很容易地扩展其性能，例如添加内存、硬盘等。

ARM结构的计算机通过专用数据接口将CPU与数据存储设备连接，因此很难扩展ARM的存储、内存等性能能力（一般内存和数据存储容量在产品设计时就已经确定），因此ARM用来。 结构系统一般不考虑扩展。 基本坚持“适可而止”的原则。

3. 操作系统兼容性

x86系统由微软和英特尔建立的联盟主导。 它垄断了个人计算机操作系统近30年，形成了庞大的用户基础，深深固化了众多用户的使用习惯。 同时，x86系统在硬件和软件开发方面已经形成了坚实的基础。 有了统一的标准，几乎所有的x86硬件平台都可以直接使用微软的系统以及几乎所有流行的软件工具，因此x86系统在兼容性方面具有无可比拟的优势。

ARM系统几乎全部采用Linux操作系统，几乎所有的硬件系统都要单独搭建自己的系统，与其他系统不兼容。 这也导致其应用软件无法轻易移植，一直严重制约着ARM系统。 开发和应用。 开发出开放系统后，统一了ARM结构计算机的操作系统，使得新推出的基于ARM结构的计算机系统具有统一、开放、免费的操作系统，为ARM的发展提供了强有力的支撑和支持。 力量。

4、软件开发的便捷性和可用工具的多样性

X86架构体系推出至今已近30年。 在此期间，x86计算机经历了快速发展的黄金时期。 用户应用、软件配套、软件开发工具配套和兼容性都达到了非常成熟甚至可以说是完美的水平。 领域。 因此，在使用X86计算机系统时，不仅有大量的第三方软件可供选择，还有大量的软件编程工具可以帮助你完成你想要完成的工作。

Arm结构的计算机系统受到硬件性能限制、操作系统简化和系统兼容性问题的限制。 因此，Arm结构的计算机系统无法像X86计算机系统那样拥有那么多的编程工具和第三方软件可供选择。 ARM的编程语言大部分使用C和JAVA。

对比这一点，更直接的结论是：基于x86结构计算机系统平台开发软件比arm结构系统更容易、更简单，实际成本也更低。 同时，更容易找到第三方软件（节省自行开发的时间）。 和成本），并且软件可移植性更容易。

从上面的对比分析中，我们非常明显的感觉到ARM和X86结构的计算机根本无法比较。 ARM根本不是X86计算机的对手。 是的，如果只考虑上述几个方面，ARM确实无法与X86计算机竞争，甚至连比较的资格都没有。 不过，近一两年来，ARM的产品在终端应用领域，尤其是手持终端应用（如智能手机、平板电脑等）发展迅速，其销量已远远超过x86结构的计算机销量。 可以看出，ARM相比X86架构的计算机有着自己无可比拟的优势。 这个优点就是：功耗。

5、功耗

为了适应各种应用的需求，X86计算机的发展思路是：性能+速度。 20年来，x86计算机的速度从最初8088的几M发展到现在的几G，而且还是几个核心。 其速度和性能提高了数千倍或数万倍。 技术进步使得x86计算机在公共生活中不可或缺。 部分。 然而x86计算机的发展方向和型号却使其功耗一直居高不下。 一台计算机只能消耗几百瓦。 即使是号称低功耗节能的笔记本电脑或上网本，功率也都在十、二十瓦以上。 功耗，这是ARM结构的计算机无法比拟的。

ARM的设计开发思路是：只要满足特定的应用，在某个专业领域就是最强的（即使在其他方面没什么用处）。 这样看来，Arm并不是最强的技术，也不是很强大。 先进工艺的制造过程生产出的计算机系统虽然不是很强大，但是在某个专业应用中却是最好的，尤其是在很多终端应用中，特别是在移动终端应用中，占有绝对的主导地位。 原因是：耗电量。

高功耗导致了一系列X86系统无法解决的问题：续航能力弱、无法缩小系统、稳定性差、对使用环境要求高。 从这里我们可以看出x86系统和ARM系统用于两个完全不同的领域。 它们之间不存在互换性。 对于服务器、工作站等高性能计算应用而言，功耗可以忽略不计。 在手持移动终端领域，X86的功耗让他的英雄形同虚设。

然而，在很多应用终端领域，现在正成为两大阵营竞争的焦点。 ARM阵营力求提高性能和系统（特别是操作系统）的通用性，蚕食x86系统的部分终端应用市场； X86阵营力求降低性能消耗以维持市场，同时侵入手持移动终端市场。

我们今天讨论的重点是对两个阵营能够覆盖的终端应用领域进行比较和分析。 此类应用必须是终端应用，通常具有以下特征：

1、系统的工作性质相对固定（如：POS、ATM、车载电脑系统、多媒体广告播放系统、视频监控系统以及众多的信息接收和控制系统以及专业工业控制系统等） .);

2、应用环境比较恶劣，如：温度变化较大，高温超过40度，低温达到-20度； 多尘、潮湿等；

3、有一定数量的申请，但数量不是很大。

这部分应用领域传统上是通过X86结构的低功耗工业计算机（系统）来实现的。 不过，随着近年来ARM系统的快速发展，特别是操作系统的出现之后，ARM+在终端应用领域已经很大程度上取代x86系统（低功耗）的趋势。 在考虑这种应用比较时，我们根据ARM和X86的功能比较，主要考虑以下因素：

1、性能：

如果ARM系统的性能能够满足应用需求，建议尽可能考虑使用ARM结构的产品，否则只能考虑X86产品。 请注意，这里我们要强调的是：不要比较两个系统的绝对性能，而是根据您的应用程序的特点进行分析。

2. 申请数量：

如果你的应用程序数量太少，可能根本不值得开发一个独立的应用系统，但如果你的应用程序数量达到数百甚至数千，则值得考虑自己开发一个新的系统。 因为：Arm的开发成本和制造成本都比较低。 如果终端应用超过几百个，则应摊销开发成本。

如果选择X86结构的系统，就不应该考虑单独开发专用系统（因为开发成本太高，可能是ARM的10倍）。 相反，在市场上筛选出最接近您需求的产品，以避免昂贵的硬件开发成本，以及未来的制造成本（如果批量生产数量不够，生产调度成本也会很高）。

3、操作系统

ARM的操作系统通常单独构建自己的Linux系统，系统之间互不兼容。 这严重限制了Arm的应用扩展。 但ARM出现后，系统兼容性的障碍逐渐消失，促进了系统和应用软件的发展。 兼容，大大扩展了ARM应用软件的数量，拓展了其应用空间。

4、与用电及用电延伸相关的一系列问题

ARM的优点是功耗低。 事实上，低功耗还意味着：

1）高稳定性：因为功耗越高，电子元件的稳定性和可靠性越差。 对于低功耗产品，只要外围器件的质量选得好，系统的稳定性不会有太大问题；

2）散热成本低，可考虑更小的产品尺寸：对于高功耗的产品，不可避免地要考虑散热问题，而散热设备（或器件）的存在限制了产品的尺寸及其在应用中的应用。某些情况。 构成致命的限制。但是ARM的功耗

3）低功耗需要低电源：对于几乎所有的电子产品来说，（同等条件下）功耗越高，对电源的要求越高，电源的成本也越高。

4）低功耗、长续航就不详细解释了。

5）功耗低，抗环境破坏能力强：低功耗产品不需要考虑散热，可以密封保护。 但大功率的产品就必须散热，甚至需要风扇来帮助散热。 这不可避免地需要大量的元件和电路。 暴露在空气中并受到空气中的灰尘、水分、酸碱物质的腐蚀。

5、软件开发成本问题

Arm的操作系统非常小（简化），不能承载很多工具。 通常，基于Arm的软件大多是用C或JAVA开发的，其成本会高于基于X86的系统。 而对于大多数ARM来说，由于操作系统不同，行业软件无法在两个系统中自由互换使用，但一般来说：用C或JAVA编写的软件只需要在ARM平台的操作系统中编译即可一次性移植。

但对于系统开发的软件来说，只要能在某种Arm设备上运行，就可以在基于同一系统的另一台设备上运行。

6. 硬件开发成本

ARM实际上已经将几乎所有的功能都集成到了CPU芯片中。 几乎所有的线都可以直接按照原理图拔出来。 一般需要扩展的部分不多，所以它的开发成本会比较低，一般在3万到5万元。 。

但X86的外围电路较多，需要相当有经验的工程师，以及BIOS等设计。 因此X86主板的设计成本会比较高，通常在20万到30万元。

7、硬件制造及应用成本

Arm和CPU、内存、硬盘甚至显卡的制造成本。

另外，X86需要配备电源，比ARM的电源贵很多。

所以：显然X86的硬件应用成本比ARM高很多。

总结上面的比较，X86系统和ARM系统应该是两个完全不同的领域的应用。 如果功能单一，应用受环境限制，如：POS、ATM、多媒体广告机（现在已有ARM+DSP产品）、车载电脑终端等应用，应首先考虑ARM方案。 与X86相比，ARM方案在功耗和成本方面具有很大优势。