從計算機組成原理上講為什麼arm比x86快

時間 2021-05-12 11:49:07

1樓:

x86背了相容性的債呀。

說不要32位程式就不要32位程式。說要換 arm 就一堆應用商提供arm版本。。其他廠商哪能做到。

2樓:Tant

RISC省了複雜的解碼,首先就是比x86理念上先進,承認這個有啥丟人的。(就算有微指令快取,解碼單元也不是就放那當電爐絲的)

但蘋果有這個成就更主要還是吃了製程紅利,承認這個也沒啥丟人的。

寬而不深的核心保證日用舒服,ASIC保證特定生產力應用的絕對效能,強大的iGPU也許能開啟遊戲生態,M1似乎是處理器的未來。

只是,這是150億電晶體的5nm怪物,還是特定優化,甚至砍了arm32支援。x86陣營最接近的也就是個renoir,98億電晶體,歷史包袱乙個不少的帶上,用的是7nm,甚至,很多純CPU場合,M1也不見得打的過renoir。arm不是必然比x86快的,也許arm是未來,但是x86還不是過去。

3樓:李明陽

ARM與x86並不存在理論上的效能上限差異。

效能這玩意受很多因素影響,架構、製程、晶元面積、編譯器、軟體優化、甚至散熱都能產生巨大影響。

僅憑一兩款消費電子的跑分結果根本沒法下結論。

現階段的跑分結果,我傾向於是測試方法的問題。

每種型別的處理器,都有自己最擅長的事兒,你讓挖掘機和跑車比速度,跑車和坦克比堅固,坦克和電單車比省油,合適嗎?

很久以前就聽到個說法,說是xx跑分軟體下,某手機效能已經超過i5。

當時我還以為技術真的日新月異了,後來自己了解了下,兩個平台下,雖然跑分軟體的名字一樣,但是進行的測試專案和方法有很大不同,分數只能和自己的平台比較,手機和手機比,PC和PC比,根本就沒法交叉比較。

4樓:曹楚平

ARM 和X86 只是指令區別,具體到CPU架構就更多了,如果細分下去,ARM 有蘋果,公版,還有各家修改版.X86 一直以來也是不斷改動,主流還分intel和AMD.

綜合到最後誰的效能強是不一定的. cpu效能主要是一.製程改進帶來的電晶體規模,二.CPU架構,指令集影響則偏少

5樓:Cirno Scarlet

都2023年了,沒有CISC和RISC的區別了,現在的x86也好,arm架構也好,都是將指令解碼成數條微指令去執行,本質上都是前後端分離結構,沒什麼區別了。

M1為什麼快?因為蘋果的設計能力真的強,又搭上了台積電5nm的快車,外加沒有歷史包袱,想不快也難。

6樓:哲學家

同學們,仔細看題。題主說的是「手機開啟應用比電腦快」,你跟他說CISC vs RISC 沾邊嗎?顯然題主不懂這麼底層的概念。

手機開啟應用快,主要是手機用的是ssd, 作業系統和應用也是衝著響應速度優化的,跟arm 還是X86沒關係。

7樓:

x86還要保留相當的相容性。在64位作業系統普及的今天,Intel/AMD也不敢拿掉上古的16-bit。其實X86-64的長模式,已經放棄16位程式相容(16位程式相容交給虛擬化方案、DOSBox),且淘汰掉MMX、3DNOW!

、X87指令而使用SSE指令。蘋果的X86/ARM系統,說全面淘汰32位程式就全面淘汰32位程式,Windows/Android難以做到。

8樓:

理論上來說其實並沒有。

cpu本質是什麼,讀指令和資料,然後算。

那怎麼才能跑得更快。當然是讀更多的指令和讀更多的資料,然後讓運算器更快地算。

所以如果只考慮最理想的cpu,應該就是乙個頻率爆表的cpu搭配乙個頻率爆表的記憶體。

但是問題就在於,我們有了高頻率的cpu(intel和amd都能到5g),但是我們沒有爆表的記憶體。乙個5g的運算核心全力跑需要幾百g每秒的頻寬,8核的話那就需要幾tb每秒的頻寬。現在的記憶體就幾十g每秒的可憐頻寬根本喂不飽。

所以我們採用了多級快取。為了高頻率,我們用了超長的流水線。但還是不夠,所以我們用了x86複雜指令集,在有效的頻寬裡,通過更複雜的指令來提高指令的資訊密度。

當然代價就是更複雜的解碼電路。arm也有複雜的指令來提高資訊密度緩解頻寬壓力。

所以,你看,cpu想要跑得更快,如何用更多的電晶體把更多的指令和資料餵給運算核心才是本質。指令解碼那一塊只占用了很少很少的電晶體,對效能的影響微乎其微。

9樓:羅一鑫

和指令集關係不大,比較cisc和risc毫無意義,只是對外的介面區別罷了,x86在內部實現也是risc的。M1更快的本質原因還是因為5nm的工藝,使得同乙個大小的die上能夠塞更多的東西,從而可以做更誇張的架構設計。

10樓:Dream BIg

除了上面說的發射寬度之外,還有乙個問題就是risc指令是等長的,對於CPU讀取和解碼來說是容易的,cpu知道每一條指令的起始和結束的位置。而x86雖然後端risc化了,存在記憶體中的指令仍然長短不一,CPU的讀取和解碼電路設計難度大很多

11樓:鏡君

其實在很多以前的回答中,都說過,ARM和X86的設計理念在近年有趨同的趨勢,也都在自己的基礎上吸取著對方的優點。

ARM也有了與X86複雜度接近的SIMD實現指令集就是乙個很好的證明。

其實從M1的架構圖可以看出來,高密度整合度使其能輕鬆搭載超大規模的後端,而這對於其效能表現影響很大,後端這種結構無論是ARM還是X86都普遍存在,不算是乙個特例型。

所以我更傾向於M1的成功在於蘋果自身的IC設計能力和5nm的優秀表現。

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