五分鐘搞懂 CPU x86 / x64 vs ARM 的差異

kmsheng
3 min readJun 8, 2018

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起因是因為同事跟我在逛 COMPUTEX 2018 Synology 電腦展的時候問了我一句我家以前買的 NAS CPU 是 x86 還是 ARM 架構 ?

於是激起我的好奇心讓我徹底想搞懂其中的細節與差異,身為一家硬體廠的前端工程師不了解硬體知識好像也是說不過去 XD

一般來說 x86 / x64 的 CPU 跑起來比較快但是較吃電,所以通常會用在桌機 上,因為可以接電源。大部分的 windows 版本都跑在 x86 / x64 上。

ARM 的 CPU 較不吃電,通常用在手機上的 iOS 與 Android,早期還有用在 PDA 上。

ARM 編譯的程式 x86 / x64 不行跑,反過來說 x86 / x64 編好的程式也不能拿去 ARM 上面跑。

ARM CPU 執行精簡指令集,這點可以從 ARM 的全名 Advanced RISC Machine看出來, RISC 則是 Reduced Instruction Set Computing 的縮寫。x86 / x64 CPU 則執行複雜指令集,執行複雜指令集需要額外的硬體,而那些額外的硬體需要吃額外的電力。

以前的 x86/x64 CPU 製造商為了跟 ARM 在平板電腦上競爭,還曾經使用串流 SIMD 擴充指令集技術 企圖讓 x86/x64 的 CPU 犧牲一些效能以節省電力。即便如此,在同一時脈 Intel Atom 的 CPU 還是比 ARM 的要多出兩倍電力消耗。

所以 ARM 跟 x86 / x64 的 CPU 到底電力差距多大呢 ?

拿 MBP 筆電的 Core i7–2860QM 跟 iPhone X 的 A11 Bionic Chip 比較:

  • Core i7–2860QM 的 TDP 根據這篇為 45W,
  • Apple A11 Bionic Chip 的 TDP 根據這篇指出為 2 ~ 5 W,算 5W 好了。

MBP 的耗電量為 iPhoneX 的 9 倍 耶 ! ~~~~ 嚇死我了 QQ

參考資料:

http://cpuboss.com/cpu/Intel-Core-i7-2860QM?q=Intel%20Core%20i7%202860QM&ts=1528466497889

https://en.wikipedia.org/wiki/Apple_A11

https://medium.com/r/?url=https%3A%2F%2Fwww.reddit.com%2Fr%2Fhardware%2Fcomments%2F74vgg6%2Fdiscussion_apple_a11_and_how_do_chips_from%2F

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