Heutzutage haben die meisten Computergeräte wahrscheinlich entweder einen Prozessor im x86-Design , wie Intel-Prozessoren, oder das ARM-Design (Advanced RISC Machine),^{(ARM (Advanced RISC Machine) design)} wie in der CPU in Ihrem Smartphone oder Tablet. ARM-CPUs schaffen^{(ARM CPUs)} es auch in Laptops. 

Heutzutage haben Sie die Wahl zwischen einem Computer mit Intel- oder AMD -Prozessor ( x86 ) oder einem Gerät mit ARM - Prozessor. Was ist also besser, wenn es um ARM- oder ^(ARM)Intel -Prozessoren geht?

ARM vs. Intel: Unterschiedliche Ursprünge

Moderne Intel- und ARM-basierte CPUs können ihre Technologien auf frühe Chips in Computern zurückführen, die in den frühen 1980er Jahren auf den Markt gebracht wurden, insbesondere auf den BBC Micro von Acorn Computers^{(Acorn Computers BBC Micro)} und den Intel 8088 , der im ersten IBM - PC zu finden ist. Diese ebneten den Weg für die beiden wichtigsten CPU - Designs der Neuzeit. 

Es ist wichtig zu beachten, dass sie zwar zwei separate Entwicklungslinien haben, aber in dem zusammenlaufen, wofür wir diese CPUs heute verwenden.

RISC vs. CISC

Unter der Haube besteht der Hauptunterschied zwischen einer Intel- und einer ARM-basierten CPU in der Art der Anweisung, die jedes Gerät versteht. ARM-basierte CPUs sind RISC-Geräte (Reduced Instruction Set Computer)^{(RISC (Reduced Instruction Set Computer))} und Intel-CPUs sind CISC-Geräte (Complex Instruction Set Computer)^{(CISC (Complex Instruction Set Computer) )} . RISC- und CISC -Designs unterscheiden sich darin, wie Prozessoren ihre Arbeit erledigen. In Intel- (und AMD- ) CPUs verwenden sie einen CISC -Befehlssatz, der als x86 bekannt ist.

Die meisten ihrer Stärken und Schwächen ergeben sich jedoch aus der Tatsache, dass RISC -Geräte kurze, einfache Anweisungen mit einheitlicher Länge verarbeiten, während CISC - Geräte viele Anweisungen zu langen, komplexen Anweisungen kombinieren, die alle gleichzeitig verarbeitet werden.

Softwarekompatibilität

Intel -Prozessoren können ^(Intel)ARM -Code nicht verstehen und umgekehrt. Das Betriebssystem und die Software müssen also speziell für einen Prozessortyp geschrieben werden. 

Es ist möglich, dass Software, die für einen CPU -Typ bestimmt ist, auf einem anderen CPU-Typ ausgeführt wird, aber dies ist normalerweise mit großen Einbußen in Bezug auf Leistung und Ineffizienz verbunden. 

Die Ausnahme hiervon ist die Codeübersetzungssoftware Rosetta 2^{(Rosetta 2)} von Apple . Ihre benutzerdefinierten ARM-CPUs wurden speziell für Rosetta 2 entwickelt und ermöglichen eine nahezu nahtlose Softwareausführung, die für Intel-basierte Macs entwickelt wurde . Insgesamt^(Overall) ist die Leistungseinbuße bei Rosetta 2 gering, aber nicht perfekt. 

Ein typischeres Beispiel sind die ARM-basierten Surface-^{(ARM-based Surface)} Geräte von Microsoft. Wenn diese versuchen, x86-Code durch Emulation auszuführen, ist die Leistungseinbuße so schwerwiegend, dass die Software möglicherweise unbrauchbar wird.

Energieverbrauch

Der wesentliche Vorteil von ARM - basierten CPUs gegenüber Intel- und anderen x86-Prozessoren ist der Stromverbrauch. Es stellt sich heraus, dass der RISC - Ansatz zusammen mit der spezifischen Innovation des ARM -Designs für unglaublich sparsame CPUs sorgt . Aus diesem Grund hat ARM die Smartphone- und Tablet-Märkte dominiert.

Aus diesem Grund können Sie Ihr Telefon 24 Stunden oder länger nutzen, während Ihr Intel - Laptop mit seinem größeren Akku mit etwas Glück nur wenige Stunden hält. Wenn Sie sich für einen M1-Mac entscheiden^{(M1 Mac)} , können Sie natürlich fast 20 Stunden Filmwiedergabe erzielen, was für einen Laptop sehr beeindruckend ist.

Reine Leistung

Wenn Sie den Stromverbrauch aus der Gleichung herausnehmen, wie bei einem Computer, der an das Stromnetz angeschlossen ist, stampfen Intel und andere x86-CISC -Prozessoren überall auf ARM-basierte RISC-CPUs .

Da jedoch dank des Aufkommens von Smartphones und Tablets so viel Geld in die Entwicklung von ARM- CPUs fließt, hat die Leistung von ^{(ARM CPU)}ARM-CPUs mit jeder Generation exponentiell zugenommen. 

Mittelklasse-^(Mid-range) Smartphones haben mittlerweile die „gut genug“-Schwelle in Sachen Rechenleistung überschritten und sind leistungsfähig genug, um die Anforderungen der Nutzer im Alltag zu erfüllen.

Leistung pro Watt

Wenn wir die Erzählung ändern, wie viel Arbeit eine ARM-CPU für jedes verbrauchte Watt Energie leisten kann, sieht es für x86- Intel-CPUs nicht so gut aus . Obwohl Unternehmen wie Intel hart daran gearbeitet haben, energieeffiziente Modelle ihrer CPUs zu entwickeln, gibt es immer noch eine Lücke.

Betrachten Sie den obigen Vergleich. Der Intel i7-9750H hat eine Thermal Design Power ( TDP ) von 45 W, während der Snapdragon 888 eine TDP von 10 W hat . Dennoch kommt der 888 in Reichweite seiner Benchmark-Leistung.

Die ARM-CPU erreicht immer noch 75 % der Punktzahl der High-End-Laptop-Intel-CPU, wenn alle Punktzahlen aktiviert sind. Denken Sie daran, dass die ARM-CPU keine aktive Kühlung hat und in ein Smartphone eingebettet ist. Für einen großen Laptop mit aktiver Kühlung und mehr als dem Vierfachen der TDP zeigt ein so relativ geringer Leistungsvorteil deutlich den Leistungs-pro-Watt-Unterschied zwischen diesen Technologien. 

Kernsymmetrie

Ein spannender Vorteil auf der ARM -Seite ist die Verwendung asymmetrischer CPU-Kerne^{(CPU cores)} . Intel und andere x86-Prozessoren haben mehrere, aber identische Kerne. Es ist jedoch üblich, dass ARM-CPUs mehrere, aber unterschiedliche Kerne haben. 

Beispielsweise kann eine 8-Core- ARM-CPU in einem Smartphone über vier Low-Power-Kerne verfügen, die schnell genug für alltägliche Aufgaben wie das Surfen im Internet, das Ansehen eines Videos, das Hören von Musik und die Bewältigung kleiner Hintergrundaufgaben sind. Sobald Sie ein Videospiel starten oder mit der Erstellung von Inhalten wie Fotobearbeitung beginnen, treten die vier Hochleistungs- CPUs in Kraft.

Das bedeutet, dass Sie je nach Bedarf den Vorteil einer hohen Spitzenleistung in kurzen Bursts haben und sich außerdem über eine lange Batterielebensdauer freuen können, die über einen Batterieladezyklus gemittelt wird.

Ist ARM die Zukunft?

Die Hauptfrage, die wir uns in Bezug auf diese CPU -Technologien stellten, lautete: „ Welches^(Which) ist das Beste?“ und wie Sie vielleicht erwarten, lautet die Antwort „es kommt darauf an“. Wir können mit Sicherheit sagen, dass x86 - CPUs von ^(CPUs)Intel (und AMD ) immer dann regieren, wenn Leistung kein Thema ist. Wenn es also an die Wand angeschlossen ist und nicht auf eine Batterie angewiesen ist, um zu funktionieren, sind dies die richtigen CPUs^(CPUs) .

Heute, in der Welt der tragbaren Computer, sind die Dinge nicht ganz so klar. Der größte Nachteil von ARM^(ARM) ist nicht die Leistung, sondern die Softwarekompatibilität. Dies ist etwas, das Apple mit Rosetta 2 gelöst hat und für Microsoft eine hohe Priorität hat. Unter der Annahme, dass die Software auf einem ARM -System ohne signifikante (wenn überhaupt) Leistungseinbußen läuft, bietet sie die beste Balance zwischen Leistung und Akkulaufzeit.

Wenn Sie es richtig gemacht haben, erhalten Sie einen Computer wie das M1 MacBook Pro . Als Allzweckcomputer ist er mehr als leistungsfähig genug und kann sogar professionelle Aufgaben wie die Videobearbeitung^{(video editing)} übernehmen – ein Leistungsniveau, das er im Akkubetrieb 20 Stunden lang aufrechterhalten kann! Wenn Sie weitere Informationen zum M1 wünschen, sehen Sie sich M1 vs i7: The Benchmark Battles an .

ARM vs. Intel Processors: Which Is The Best?

Today, most computіng devices are likely to either have а proсeѕsor using the x86 design, like Intel processors, or the ARM (Advanced RISC Machine) design as in the CPU in your smartphone or tablet. ARM CPUs are also making it into laptops. 

These days you can choose between a computer with an Intel or AMD processor (x86) or a device with an ARM processor. So when it comes to ARM vs. Intel processors, which is better?

ARM vs. Intel: Differing Origins

Modern Intel and ARM-based CPUs can trace their technologies back to early chips in computers brought to market in the early 1980s, specifically the Acorn Computers BBC Micro and the Intel 8088 found in the first IBM PC. These paved the way for the two main CPU designs of modern times. 

It is important to note that while they have two separate evolutionary lines, they converge in what we use these CPUs for today.

RISC vs CISC

Under the hood, the main difference between an Intel and ARM-based CPU is the type of instruction that each device understands. ARM-based CPUs are RISC (Reduced Instruction Set Computer) devices and Intel CPUs are CISC (Complex Instruction Set Computer) devices. RISC and CISC designs differ in how processors do their work. In Intel (and AMD) CPUs they use a CISC instruction set known as x86.

However, most of their strengths and weaknesses come from the fact that RISC devices handle short, simple, uniform-length instructions while CISC devices combine many instructions into long, complex instructions processed all at once.

Software Compatibility

Intel processors can’t understand ARM code and vice versa. So, the operating system and software have to be written specifically for one type of processor. 

It is possible for software meant for one type of CPU to be run on the other, but this usually comes with large penalties in performance and inefficiency. 

The exception to this is Apple’s Rosetta 2 code translation software. Their custom ARM CPUs have been designed specifically with Rosetta 2 in mind and allow for near seamless software execution designed for Intel-based Macs. Overall, the performance penalty with Rosetta 2 is low, while not being perfect. 

A more typical example is Microsoft’s ARM-based Surface devices. When these try to run x86 code through emulation, the performance impact is so severe that the software may be unusable.

Power Consumption

The significant advantage of ARM-based CPUs over Intel and other x86 processors is power consumption. It turns out that the RISC approach along with the specific innovation of ARM’s design makes for incredibly frugal CPUs. This is why ARM has dominated the smartphone and tablet markets.

It’s why you can get 24 hours or more from your phone, while your Intel laptop with its larger battery may only last a few hours, if you’re lucky. Of course, if you go with an M1 Mac, you can get close to 20 hours of movie playback, which is very impressive for a laptop.

Pure Performance

When you take power consumption out of the equation, as with a computer plugged into the mains, Intel and other x86 CISC processors stomp all over ARM-based RISC CPUs.

But, since so much money is going into ARM CPU development thanks to the rise of smartphones and tablets, the performance of ARM CPUs has been increasing exponentially with each generation. 

Mid-range smartphones have now passed the “good enough” threshold in terms of computing power and are powerful enough to meet user needs on a day-to-day basis.

Performance Per Watt

If we change the narrative to how much work an ARM CPU can do for every watt of energy it consumes, things don’t look so good for x86 Intel CPUs. Although companies like Intel have worked hard to make power-efficient efficient models of their CPUs, there’s still a gap.

Consider the above comparison. The Intel i7-9750H has a 45W Thermal Design Power (TDP) while the Snapdragon 888 has a 10W TDP. Yet, the 888 comes within reach of it’s benchmark performance.

The ARM CPU still manages to match 75% of the high-end laptop Intel CPU’s score when all scores are engaged. Keep in mind that the ARM CPU has no active cooling and is nestled inside a smartphone. For a large laptop device with active cooling and more than four times the TDP to have such a relatively small performance advantage starkly demonstrates the performance-per-watt difference between these technologies. 

Core Symmetry

An exciting advantage on the ARM side of things is the use of asymmetrical CPU cores. Intel and other x86 processors have multiple, but identical, cores. However, it’s common for ARM CPUs to have multiple, but different, cores. 

For example, an 8-core ARM CPU in a smartphone may have four low-power cores that are fast enough for everyday tasks such as browsing the web, watching a video, listening to music and handling small background tasks. As soon as you start up a video game, or begin doing content creation work like photo editing, the four high-performance CPUs kick in.

This means that you can have the advantage of high peak performance in short bursts as needed and also enjoy long battery life averaged out over a battery charge cycle.

Is ARM the Future?

The main question we posed when it comes to these CPU technologies was “Which is the Best?” and as you might expect the answer is “it depends”. We can say with certainty is that x86 Intel (and AMD) CPUs rule whenever power is a non-issue. So if it’s plugged into the wall and doesn’t rely on a battery to work, these are the CPUs to go for.

Today, in the portable computer world, things aren’t quite as clear. ARM’s biggest drawback isn’t performance, but software compatibility. This is something that Apple has solved with Rosetta 2 and for Microsoft is a high priority. Assuming that software will run on an ARM system without significant (if any) performance penalty, it offers the best balance of performance vs battery life.

When done right, you get a computer such as the M1 MacBook Pro. It is more than powerful enough as a general-purpose computer and can even take on professional tasks such as video editing — a level of performance it can sustain for 20 hours on battery! If you want more information on the M1, check out M1 vs i7: The Benchmark Battles.

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