Короткий огляд підключення та процесорів x86

Процесор є одним з найважливіших компонентів вашого комп’ютера - адже це центральний процесор, який в першу чергу обробляє значну більшість рівнянь, пов'язаних із запуском комп'ютера та його програмного забезпечення. Ви, можливо, не знаєте, що ЦП може базуватися на кількох різних архітектурах.

По-перше, вам може бути цікаво, що архітектура процесора в першу чергу. Простіше кажучи, процесор здатний зрозуміти деякі дуже базові команди низького рівня самостійно. Для того, щоб процесор міг розуміти більш сучасні комп'ютерні мови, такі як C ++ або Visual Basic, ці мови програмування повинні бути складені в команди низького рівня, які процесор може зрозуміти. Архітектура процесора повинна бути максимально компактною та ефективною - таким чином процесори можуть обробляти команди швидше і простіше, а значить, ваш комп'ютер може працювати швидше.

Існує дві основні комп'ютерні архітектури, які сьогодні використовуються у споживчих пристроях - ARM та x86. Але яка різниця між цими архітектурами?

ARM (RISC)

Архітектури ARM бувають двох різних форм - ARM, який є 32-розрядним, і ARM64, який 64-розрядний. Для мікросхем ARM використовується архітектура RISC, яку також називають "Комп'ютер з обмеженою інструкцією". Це означає, що набір інструкцій ARM порівняно простий, і більшість інструкцій можна виконати за один тактовий цикл.

Не тільки це, але і мікросхеми ARM використовують модель завантаження і зберігання, а це означає, що операції між об'єктами даних повинні завантажуватися з пам'яті комп'ютера в регістри процесора, після чого операція виконується і потім зберігається назад в пам'ять. Це відрізняється від процесорів x86, оскільки інформація про завантаження і зберігання вбудовується безпосередньо в інструкції мікросхеми - тому в кінцевому рахунку потрібно менше інструкцій.

Оскільки чіпи ARM простіші, там використовується менша кількість кремнію та менша кількість енергії, що використовується, тому чіпи ARM чудово підходять для енергоефективності.

x86 (CISC)

Процесори x86 використовують іншу архітектуру, звану CISC, або Комплексна інструкція з набору обчислень. Інструкції CISC, як правило, більш складні, і для виконання однієї інструкції часто знадобиться кілька циклів годин. Як вже було сказано, на відміну від процесорів на базі RISC, мікросхеми CISC мають вбудовані інструкції щодо завантаження та зберігання, тому в кінцевому підсумку інструкції щодо завантаження даних та їх збереження в пам'яті коротші. Це також означає, що процесорам CISC потрібно трохи більше обладнання для декодування та виконання інструкцій, що, в свою чергу, означає менше зусиль для компілятора.

Чіпи x86 не настільки гарні, коли мова йде про споживання енергії, але, загалом кажучи, вони працюють трохи краще, ніж ARM-чіпи.

Ще одна важлива річ, яку слід відзначити, це те, що процесори x86 мають інструкції по роботі безпосередньо з входом і виходом - однак ARM не має цих інструкцій, тому потрібне додаткове обладнання.

Закриття

Обидві архітектури мають свої переваги та недоліки, і часто важко сказати, яка з них є більш ефективною, проте в цілому x86 перевершує ARM, і вона має вказівки виконувати з IO. ARM, однак, краще, коли мова йде про споживання електроенергії - тому вона має і свої переваги.