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1、x86ARM導(dǎo)讀:x86架構(gòu)和ARM架構(gòu)處理器有什么區(qū)別?ARM架構(gòu)的處理器和目前受到用戶追捧的x86架構(gòu)處理器是處理器市場上最搶眼的存在,尤其是前者在終端設(shè)備上的應(yīng)用,ARM+Android幾乎是IT、通信領(lǐng)域最熱門的話題。9七,%,86bC”O(jiān)OOGdQOGOcgogoOG。WUOOC*Q,ODbb6500g:nu:snGooooe.ggosJ超舞箔崇謂謂律B60G“,yee“e。3。9華。0?!?。99。399。999。6q6,電。6電90,Gde,OG,0QG29006。OO9-OO06,。居避髓;;0g。學(xué)05。,電4,90令,。0g,o=G。q七七.jcqgqe。ddc4o&d46。

2、&*o”2m*0G&O9,eGtO6C*eC64OOGCiBOObOG6fiQGOfb$ye”QQQ*2ooaeoSQ單ee,9Q&4f9Q。,6與。勿,60600。/9/0石5s*e,64”,。O午,qo,今,與1QO0O2.O0,1CMOnG。OC10BCM0之力0。0OOCOCTCW1Q?WOMO26*9G:094000-04SSOS0f-0瑪零,!弓OCTOW0。,今,令*,2。令&等,,建,奧:小020。Asogo?:9;2今,*0夕x86架構(gòu)和ARM架構(gòu)處理器有什么區(qū)別?我們就ARM架構(gòu)的系統(tǒng)與X86架構(gòu)系統(tǒng)的特性進(jìn)行一個系統(tǒng)分析,方便用戶在選擇系統(tǒng)時進(jìn)行理性、合理的比價分析。一、

3、性能:X86結(jié)構(gòu)的電腦無論如何都比ARM結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)在性能方面要快得多、強得多。X86的CPU隨便就是1G以上、雙核、四核大行其道,通常使用45nm(甚至更高級)制程的工藝進(jìn)行生產(chǎn);而ARM方面:CPU通常是幾百兆,最近才出現(xiàn)1G左右的CPU,制程通常使用不到65nm制程的工藝,可以說在性能和生產(chǎn)工藝方面ARM根本不是X86結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的對手。但ARM的優(yōu)勢不在于性能強大而在于效率,ARM采用RISC流水線指令集,在完成綜合性工作方面根本就處于劣勢,而在一些任務(wù)相對固定的應(yīng)用場合其優(yōu)勢就能發(fā)揮得淋漓盡致。二、擴展能力X86結(jié)構(gòu)的電腦采用橋的方式與擴展設(shè)備(如:硬盤、內(nèi)存等)進(jìn)行連接,而且x86結(jié)構(gòu)的

4、電腦出現(xiàn)了近30年,其配套擴展的設(shè)備種類多、價格也比較便宜,所以x86結(jié)構(gòu)的電腦能很容易進(jìn)行性能擴展,如增加內(nèi)存、硬盤等。ARM結(jié)構(gòu)的電腦是通過專用的數(shù)據(jù)接口使CPU與數(shù)據(jù)存儲設(shè)備進(jìn)行連接,所以ARM的存儲、內(nèi)存等性能擴展難以進(jìn)行(一般在產(chǎn)品設(shè)計時已經(jīng)定好其內(nèi)存及數(shù)據(jù)存儲的容量),所以采用ARM結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),一般不考慮擴展?;痉钚小皦蛴镁秃谩钡脑瓌t。三、操作系統(tǒng)的兼容性X86系統(tǒng)由微軟及Intel構(gòu)建的Wintel聯(lián)盟一統(tǒng)天下,壟斷了個人電腦操作系統(tǒng)近30年,形成巨大的用戶群,也深深固化了眾多用戶的使用習(xí)慣,同時x86系統(tǒng)在硬件和軟件開發(fā)方面已經(jīng)形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),幾乎所有x86硬件平臺都可以直接

5、使用微軟的視窗系統(tǒng)及現(xiàn)在流行的幾乎所有工具軟件,所以x86系統(tǒng)在兼容性方面具有無可比擬的優(yōu)勢。ARM系統(tǒng)幾乎都采用linux的操作系統(tǒng),而且?guī)缀跛械挠布到y(tǒng)都要單獨構(gòu)建自己的系統(tǒng),與其他系統(tǒng)不能兼容,這也導(dǎo)致其應(yīng)用軟件不能方便移植,這一點一直嚴(yán)重制約了ARM系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用。GOOGLE開發(fā)了開放式的Android系統(tǒng)后,統(tǒng)一了ARM結(jié)構(gòu)電腦的操作系統(tǒng),使新推出基于ARM結(jié)構(gòu)的電腦系統(tǒng)有了統(tǒng)一的、開放式的、免費的操作系統(tǒng),為ARM的發(fā)展提供了強大的支持和動力。四、軟件開發(fā)的方便性及可使用工具的多樣性X86結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)推出已經(jīng)近30年,在此期間,x86電腦經(jīng)過飛速發(fā)展的黃金時期,用戶的應(yīng)用、軟件

6、配套、軟件開發(fā)工具的配套及兼容等工作,已經(jīng)到達(dá)非常成熟甚至可以說是完美的境界。所以使用X86電腦系統(tǒng)不僅有大量的第三方軟件可供選擇,也有大量的軟件編程工具可以幫助您完成您所希望完成的工作。ARM結(jié)構(gòu)的電腦系統(tǒng)因為硬件性能的制約、操作系統(tǒng)的精簡、以及系統(tǒng)兼容等問題的制約,造成ARM結(jié)構(gòu)的電腦系統(tǒng)不可能像X86電腦系統(tǒng)那樣有眾多的編程工具和第三方軟件可供選擇及使用,ARM的編程語言大多采用C和Java。對這一點的比較,更直接的結(jié)論是:基于x86結(jié)構(gòu)電腦系統(tǒng)平臺開發(fā)軟件比ARM結(jié)構(gòu)系統(tǒng)更容易、更簡單、實際成本也更低,同時更容易找到第三方軟件(免去自己開發(fā)的時間和成本),而且軟件移植更容易。從以上對比

7、分析,給了我們的一個很清晰的感覺,ARM和X86結(jié)構(gòu)的電腦根本就無法對比,ARM根本就不是X86電腦的的對手。是的,如果只考慮上述幾個方面的要數(shù),ARM確實無法與X86電腦競爭,甚至連比較的資格都沒有。但是近1、2年,ARM的產(chǎn)品在終端應(yīng)用特別是手持終端應(yīng)用飛速發(fā)展(如:智能手機、平板電腦等),其銷售數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出x86結(jié)構(gòu)的電腦銷售數(shù)量,可見arm是具有其與X86結(jié)構(gòu)電腦不可對比的優(yōu)勢。該優(yōu)勢就是:功耗。五、功耗X86電腦因考慮要適應(yīng)各種應(yīng)用的需求,其發(fā)展思路是:性能+速度。20多年來x86電腦的速度從原來8088的幾M發(fā)展到現(xiàn)在隨便就是幾G,而且還是幾核,其速度和性能已經(jīng)提升了千、萬倍,

8、技術(shù)進(jìn)步使乂86電腦成為大眾生活中不可缺少的一部分。但是x86電腦發(fā)展的方向和模式,使其功耗一直居高不下,一臺電腦隨便就是幾百瓦,即使是號稱低功耗節(jié)能的手提電腦或上網(wǎng)本,也有十幾、二十多瓦的功耗,這與ARM結(jié)構(gòu)的電腦就無法相比。ARM的設(shè)計及發(fā)展思路是:滿足某個特殊方面的應(yīng)用即可,在某一專項領(lǐng)域是最強的,(哪怕在其他方面一無是處),這樣ARM以其不是最強的技術(shù),同樣也不是很高級制程的制造工藝,生產(chǎn)出性能不是很強的電腦系統(tǒng),但在某個專業(yè)應(yīng)用方面則是最好的,特別是在眾多終端應(yīng)用,尤其在移動終端應(yīng)用上占有絕對優(yōu)勢的統(tǒng)治地位,這個原因就是:功耗。高功耗導(dǎo)致了一系列X86系統(tǒng)無法解決的問題出現(xiàn):系統(tǒng)的續(xù)

9、航能力弱、體積無法縮小、穩(wěn)定性差、對使用環(huán)境要求高等問題。從這里我們可以看到x86系統(tǒng)與ARM系統(tǒng)是在兩個完全不同領(lǐng)域方面的應(yīng)用,他們之間根本不存在替換性,在服務(wù)器、工作站以及其他高性能運算等應(yīng)用方面,是可以不考慮功耗和使用環(huán)境等條件時,X86系統(tǒng)占了優(yōu)絕對優(yōu)勢;但受功耗、環(huán)境等條件制約且工作任務(wù)固定的情況下ARM就占有很大的優(yōu)勢,在手持式移動終端領(lǐng)域,X86的功耗更使他英雄毫無用武之地。但在很多的應(yīng)用終端領(lǐng)域,現(xiàn)正成為兩大陣營爭奪的重點,ARM陣營努力增加其性能和系統(tǒng)(特別是操作系統(tǒng))的通用性,蠶食x86系統(tǒng)的部分終端應(yīng)用市場;X86陣營努力降低功耗保住其市場,同時侵入手持移動終端市場。這類

10、型的應(yīng)用一定是終端應(yīng)用,通常有下面幾個特征:1、系統(tǒng)的工作性質(zhì)比較固定(如:POS、ATM、車載電腦系統(tǒng)、多媒體廣告播放系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng),以及眾多的信息接收、控制系統(tǒng)和專業(yè)的工控系統(tǒng)等等);2、應(yīng)用環(huán)境比較惡劣,如:溫度變化很大,高溫超過40度,低溫達(dá)零下20度;多塵、潮濕等;3、有一定的應(yīng)用數(shù)量,但數(shù)量不是很大。這部分的應(yīng)用領(lǐng)域傳統(tǒng)上是由X86結(jié)構(gòu)的低功耗工控機(系統(tǒng))實現(xiàn)的,但近幾年ARM系統(tǒng)的飛速發(fā)展,特別是Android操作系統(tǒng)出現(xiàn)后,ARM+Android大有取代x86系統(tǒng)占領(lǐng)(低功耗)終端應(yīng)用領(lǐng)域的趨勢。我們在考慮這種應(yīng)用對比時根據(jù)ARM和X86的特性對比主要還考慮以下以及因數(shù):

11、1、性能:如果ARM系統(tǒng)的性能能滿足應(yīng)用需求時,建議盡可能可慮采用ARM結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,否則只能考慮X86的產(chǎn)品。注意在這里我們要強調(diào)的是:不要講兩個系統(tǒng)的絕對性能進(jìn)行比較,而是以能否您的應(yīng)用特點為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。2、應(yīng)用數(shù)量:如果您的應(yīng)用數(shù)量太少,您可能根本不值得獨立開發(fā)一套應(yīng)用系統(tǒng),但如果您的應(yīng)用數(shù)量達(dá)到幾百甚至過千時,您是值得考慮自己開發(fā)一套新的系統(tǒng)的。因為:ARM的開發(fā)成本和制造成本相對比較低,如果有幾百個以上終端應(yīng)用,應(yīng)該可以分?jǐn)偟糸_發(fā)成本。如果選用X86結(jié)構(gòu)的系統(tǒng),根本不應(yīng)該考慮單獨開發(fā)一套專用系統(tǒng)(因為開發(fā)成本太高,可能是ARM的10倍),而是在市場上篩選出最接近您需求的產(chǎn)品,以避免高

12、昂的硬件開發(fā)成本,和今后的制造成本(如果批次生產(chǎn)的數(shù)量不夠,排產(chǎn)成本也會很高)。3、操作系統(tǒng)ARM的操作系統(tǒng)通常是單獨建立一個自己的Linux系統(tǒng),且系統(tǒng)與系統(tǒng)間不能兼容,這嚴(yán)重制約了ARM的應(yīng)用擴展,但Android出現(xiàn)后,系統(tǒng)兼容的屏障正逐步消失,促進(jìn)了系統(tǒng)以及應(yīng)用軟件的兼容,大大擴大了ARM應(yīng)用軟件的的數(shù)量同時擴大了其應(yīng)用空間。4、功耗以及功耗延伸的系列問題ARM的優(yōu)勢是功耗低,其實低功耗還意味著:(1)穩(wěn)定性高:因為功耗越高電子元器件的穩(wěn)定性和可靠性越差,對低功耗的產(chǎn)品只要選擇好外圍元件的品質(zhì),系統(tǒng)的穩(wěn)定性不會有太大問題;(2)散熱成本低和可以考慮更小的產(chǎn)品體積:對高功耗的產(chǎn)品不可避免

13、要考慮散熱問題,而散熱設(shè)備(或器件)的存在,有制約了產(chǎn)品的體積,對某些場合的應(yīng)用構(gòu)成致命的制約。但ARM的功耗1W,完全不用考慮散熱問題。(3)功耗低對供電電源的要求低:幾乎所有電子產(chǎn)品,(在同等條件下)功耗越高對電源的要求越高,電源的成本就越高。(4)功耗低電池的續(xù)航時間長,這不作詳盡解釋。(5)功耗低對抗環(huán)境傷害的能力強:低功耗產(chǎn)品因為不用考慮散熱,可以將產(chǎn)品密封保護(hù)起來,但高功耗產(chǎn)品必須散熱,甚至需要風(fēng)扇幫助散熱,這樣必然使很多的元件和線路裸露在空氣中,被空氣中的塵埃、濕氣、酸堿物質(zhì)等腐蝕。六、軟件開發(fā)成本問題ARM的操作系統(tǒng)很?。ň啠┎豢赡軒Ш芏喙ぞ?,通?;贏RM的軟件大多用C或J

14、AVA開發(fā),其成本會比基于X86系統(tǒng)的高。而且對大多數(shù)ARM而言,因其操作系統(tǒng)不一樣,軟件業(yè)不能在兩個系統(tǒng)中自由互換使用,但一般來說:用C或JAVA編寫的軟件只需在ARM平臺的操作系統(tǒng)中編譯一下就可以移植過去。但對Android系統(tǒng)開發(fā)的軟件,只要能在某臺ARM設(shè)備中運行,就可以在另一臺基于同樣系統(tǒng)的設(shè)備中運行。七、硬件的開發(fā)成本ARM實際上在CPU芯片中已經(jīng)整合了幾乎所有功能,幾乎所有線路按原理圖直接拉出就可以了,需要擴展的部分一般不多,所以其開發(fā)成本會比較低,通常三五萬就可以了。但X86的外圍線路很多,需要相當(dāng)經(jīng)驗的工程師,而且還有BIOS等設(shè)計,所以X86主板的設(shè)計費用會比較高,通常要二三十萬。八、硬件的制造及應(yīng)用成本無論ARM或X86主板其制造成本都是由元件和加工費構(gòu)成,通常一片ARM的主板價格與一片X86主板的價格差不多,但ARM是一片可以獨立使用的產(chǎn)品,但x86主板通常還要加上:CPU、內(nèi)存、硬盤甚至還有顯卡。另外X86還要配上一個電源,

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