¿Cuál es la diferencia entre los procesadores ARM y x86?

Aquí hay un gran tratado sobre las arquitecturas RISC vs CISC: RISC vs. CISC

La principal diferencia entre los procesadores ARM y X86 es que los procesadores ARM siguen una arquitectura RISC (computadora de conjunto de instrucciones reducidas), mientras que los procesadores x86 son CISC (arquitectura de conjunto de instrucciones complejas). Esto significa que el ARM ISA es relativamente simple y la mayoría de las instrucciones se ejecutan en un ciclo de reloj. Mientras que las instrucciones CISC son en su mayoría complejas, requieren múltiples ciclos de CPU para ejecutar cada instrucción. Los procesadores ARM siguen el modelo explícito de carga y almacenamiento, lo que significa que cualquier operación entre dos objetos de datos en la memoria requiere cargar explícitamente los datos de la memoria a los registros del procesador, realizar la operación y almacenar explícitamente los datos nuevamente en la memoria. En x86. La lógica de cargar y almacenar en el registro está incorporada en las instrucciones más complejas, lo que permite instrucciones menores. Por supuesto, esto significa que los procesadores CISC necesitan tener más lógica de hardware para decodificar y ejecutar las complejas instrucciones que tienen, mientras que ponen menos esfuerzo en el compilador.

Dadas las mismas velocidades de reloj de doble núcleo para ARM y x86, todavía no es posible decir de manera confiable cuál “funcionará mejor” ya que el rendimiento también depende de otros factores como el caché del procesador, el ancho del bus, etc. Pero como Ken menciona, x86 sí generalmente superan a ARM.

X86 vs. ARM depende en gran medida de los procesadores que mire. Por ejemplo, un Nvidia Tegra 2 de 1 GHz coincidió con un Intel Atom Z510 de 1.1 GHz en nuestras pruebas internas. Considero que es una comparación justa, porque las dos partes competían por el mismo caso de uso de baja potencia. En otras áreas, donde el consumo de energía es una preocupación mínima, el X86 moderno supera a ARM.

Además, vea ¿Hay alguna alternativa importante a la arquitectura ARM? y ¿Qué hace que los chips basados ​​en ARM sean relativamente eficientes en cuanto al consumo de energía y cuál es la compensación para el consumo de energía?

Aunque no hay diferencias intrínsecas que hagan obvio qué arquitectura subyacente es mejor, Intel rara vez permite que terceros hagan versiones personalizadas de sus chips, aparte de AMD, que ha estado en una batalla legal con Intel en los últimos 30 años.

Por lo tanto, ARM gana por defecto, permitiendo abiertamente a otras compañías hacer versiones personalizadas de sus chips con términos de licencia razonables. Permitir que otros se unan y compartan e incorporen las mejores ideas de los demás parece hacer que la industria de procesadores integrados y móviles avance más rápidamente. El chip A10X ARM de Apple subclockeado a 1.5 GHz probablemente funcionará mejor que el chip Intel x86–64 de última generación subclockeado a 1.5 GHz, debido a todo el silicio adicional que Apple pone en sus chips ARM en comparación con un chip Intel estándar.