что такое arm arm64 x86
ARM против x86: В чем разница между двумя архитектурами процессоров?
Вы наверняка знаете, что мир процессоров разбит на два лагеря. Если вы смотрите это видео со смартфона, то для вас работает процессор на архитектуре ARM, а если с ноутбука, для вас трудится чип на архитектуре x86.
А теперь еще и Apple объявила, что переводит свои Mac на собственные процессоры Apple Silicon на архитектуре ARM. Мы уже рассказывали, почему так происходит. А сегодня давайте подробно разберемся, в чем принципиальные отличия x86 и ARM. И зачем Apple в это все вписалась?
Итак, большинство мобильных устройств, iPhone и Android’ы работают на ARM’е. Qualcomm, HUAWEI Kirin, Samsung Exynos и Apple A13/A14 Bionic — это все ARM-процессоры.
А вот на компьютере не так — там доминирует x86 под крылом Intel и AMD. Именно поэтому на телефоне мы не можем запустить Word с компьютера.
x86 — так называется по последним цифрам семейства классических процессоров Intel 70-80х годов.
Чем же они отличаются?
Есть два ключевых отличия.
Первое — это набор инструкций, то есть язык который понимает процессор
Второе отличие — это микроархитектура. Что это такое?
От того на каком языке говорят процессоры, зависит и то, как они проектируются. Потому как для выполнения каждой инструкции на процессоре нужно расположить свой логический блок. Соответственно, разные инструкции — разный дизайн процессора. А дизайн — это и есть микроархитектура.
Но как так произошло, что процессоры стали говорить на разных языках?
История CISC
Памятка программиста, 1960-е годы. Цифровой (машинный) код «Минск-22».
Всё началось в 1960-х. Поначалу программисты работали с машинным кодом, то есть реально писали нолики и единички. Это быстро всех достало и появился Assembler. Низкоуровневый язык программирования, который позволял писать простые команды типа сложить, скопировать и прочее. Но программировать на Assembler’е тоже было несладко. Потому как приходилось буквально “за ручку” поэтапно описывать процессору каждое его действие.
Поэтому, если бы вы ужинали с процессором, и попросили передать его вам соль, это выглядело бы так:
Этот подход стал настоящим спасением как для разработчиков, так и для бизнеса. Захотел клиент новую инструкцию — не проблема, были бы деньги — мы сделаем. А деньги у клиентов были.
Недостатки CISC
Но был ли такой подход оптимальным. С точки зрения разработчиков — да. Но вот микроархитектура страдала.
Представьте, вы купили квартиру и теперь вам нужно обставить её мебелью. Площади мало, каждый квадратный метр на счету. И вот представьте, если бы CISC-процессор обставил мебелью вам гостиную, он бы с одной стороны позаботился о комфорте каждого потенциального гостя и выделил бы для него своё персональное место.
С другой стороны, он бы не щадил бюджет. Диван для одного человека, пуф для другого, кушетка для третьего, трон из Игры Престолов для вашей Дейенерис. В этом случае площадь комнаты бы очень быстро закончилась. Чтобы разместить всех вам бы пришлось увеличивать бюджет и расширять зал. Это не рационально. Но самое главное, CISC-архитектура существует очень давно и те инструкции, которые были написаны в 60-х годах сейчас уже вообще не актуальны. Поэтому часть мебели, а точнее исполнительных блоков, просто не будут использоваться. Но многие из них там остаются. Поэтому появился RISC…
Преимущества RISC
С одной стороны писать на Assembler’е под RISC процессоры не очень-то удобно. Если в лоб сравнивать код, написанный под CISC и RISC процессоры, очевидно преимущество первого.
Так выглядит код одной и той же операции для x86 и ARM.
Представьте, что вы проектируете процессор. Расположение блоков на х86 выглядело бы так.
Каждый цветной квадрат — это отдельные команды. Их много и они разные. Как вы поняли, здесь мы уже говорим про микроархитектуру, которая вытекает из набора команд. А вот ARM-процессор скорее выглядит так.
Ему не нужны блоки, созданные для функций, написанных 50 лет назад.
По сути, тут блоки только для самых востребованных команд. Зато таких блоков много. А это значит, что можно одновременно выполнять больше базовых команд. А раритетные не занимают место.
Еще один бонус сокращенного набора RISC: меньше места на чипе занимает блок по декодированию команд. Да, для этого тоже нужно место. Архитектура RISC проще и удобнее, загибайте пальцы:
Поэтому наши смартфоны, которые работают на ARM процессорах с архитектурой RISC, долго живут, не требуют активного охлаждения и такие быстрые.
Лицензирование
Но это все отличия технические. Есть отличия и организационные. Вы не задумывались почему для смартфонов так много производителей процессоров, а в мире ПК на x86 только AMD и Intel? Все просто — ARM это компания которая занимается лицензированием, а не производством.
Даже Apple приложила руку к развитию ARM. Вместе с Acorn Computers и VLSI Technology. Apple присоединился к альянсу из-за их грядущего устройства — Newton. Устройства, главной функцией которого было распознавание текста.
Даже вы можете начать производить свои процессоры, купив лицензию. А вот производить процессоры на x86 не может никто кроме синей и красной компании. А это значит что? Правильно, меньше конкуренции, медленнее развитие. Как же так произошло?
Ну окей. Допустим ARM прекрасно справляется со смартфонами и планшетами, но как насчет компьютеров и серверов, где вся поляна исторически поделена? И зачем Apple вообще ломанулась туда со своим Apple Silicon.
Что сейчас?
Допустим мы решили, что архитектура ARM более эффективная и универсальная. Что теперь? x86 похоронен?
На самом деле, в Intel и AMD не дураки сидят. И сейчас под капотом современные CISC-процессоры очень похожи на RISC. Постепенно разработчики CISC-процессоров все-таки пришли к этому и начали делать гибридные процессоры, но старый хвост так просто нельзя сбросить.
Но уже достаточно давно процессоры Intel и AMD разбивают входные инструкции на более мелкие микро инструкции (micro-ops), которые в дальнейшем — сейчас вы удивитесь — исполняются RISC ядром.
Да-да, ребята! Те самые 4-8 ядер в вашем ПК — это тоже RISC-ядра!
Надеюсь, тут вы окончательно запутались. Но суть в том, что разница между RISC и CISC-дизайнами уже сейчас минимальна.
А что остается важным — так это микроархитектура. То есть то, насколько эффективно все организовано на самом камне.
Ну вы уже наверное знаете, что Современные iPad практически не уступают 15-дюймовым MacBook Pro с процессорами Core i7 и Core i9.
А что с компьютерами?
Недавно компания Ampere представила свой 80-ядерный ARM процессор. По заявлению производителя в тестах процессор Ampere показывает результат на 4% лучше, чем самый быстрый процессор EPYC от AMD и потребляет на 14% меньше энергии.
Компания Ampere лезет в сегменты Cloud и Workstation, и показывает там отличные цифры. Самый быстрый суперкомпьютер в мире сегодня работает на ARM ISA. С обратной стороны, Intel пытается все таки влезть в сегмент low power и для этого выпускает новый интересный процессор на микроархитектуре lakefield.
И Apple та компания, которая способна мотивировать достаточное количество разработчиков пилить под свой ARM. Но суть этого перехода скорее не в противостоянии CISC и RISC. Поскольку оба подхода сближаются, акцент смещается на микроархитектуру, которую делает Apple для своих мобильных устройств. И судя по всему микроархитектура у них крута. И они хотели бы ее использовать в своих компьютерах.
И если бы Intel лицензировал x86 за деньги другим людям, то вероятно Apple просто адаптировали свою текущую микроархитектуру под x86. Но так как они не могут этого сделать, они решили просто перейти на ARM. Проблема для нас с микроархитектурой в том, что она коммерческая тайна. И мы про нее ничего не знаем.
Итоги
Спрос на ARM в итоге вырастет. Для индустрии это не просто важный шаг, а архиважный. Линус Торвальдс говорил, что пока рабочие станции не станут работать на ARM — на рынке серверов будут использовать x86.
И вот это случилось — в перспективе это миллионы долларов, вложенных в серверные решения. Что, конечно, хорошо и для потребителей. Нас ждет светлое будущее и Apple, действительно, совершила революцию!
Редактор материала: Антон Евстратенко. Этот материал помогли подготовить наши зрители Никита Куликов и Григорий Чирков. Спасибо ребята!
Определение типа архитектуры процессора Android-устройств
Часто при загрузке Андроид-приложений на сайтах предлагающих такую возможность, у пользователей есть возможность выбора файлов для различных архитектур системы. И тут возникают сложности — какую из загрузок нужно скачивать и устанавливать.
Архитектура процессора — это, простыми словами, схема по которой работают части процессора между собой, а также набор команд с помощью которых они «общаются» с другими частями устройства.
Многие разработчики делают универсальные приложения и игры, которые подходят под любые архитектуры процессоров. Но некоторые из них создают несколько версий программ специально «заточенных» под ту или иную архитектуру. При установке такого продукта из Google Play, сервис автоматически определяет все необходимые параметры установки и загружает на пользовательское устройство необходимые файлы. Пользователю не нужно думать над тем какой файл скачать.
Если же установка (по той или иной причине) из Google Play невозможна или нежелательна, пользователь может скачать файл APK на стороннем сайте. С его помощью можно установить приложение или игру «в ручном режиме». Вот тут-то, если на сайте есть несколько вариантов таких файлов, и появляются муки выбора.
На сегодняшний день, сайты предлагающие файлы для установки приложений и игр могут распространять APK-файлы следующих архитектур: armeabi-v7a, arm64-v8a, x86 и x86_64.
Ниже мы несколько более детально рассмотрим разные типы архитектуры для Android-устройств. Вы можете пропустить этот блок и перейти к следующему, но все-таки мы бы рекомендовали ознакомиться с этой информацией для более ясного понимания.
Файлы начинающиеся на «x86» и «arm» не являются взаимно совместимыми — вы должны использовать версию, предназначенную для конкретной архитектуры устройства.
Также, если ваш девайс имеет 32-разрядный процессор, 64-разрядный файл на нем работать не будет. А вот 64-разрядные процессоры обратно совместимы, поэтому на него можно устанавливать 32-разрядный файл.
Исходя из вышесказанного, можно составить такие правила совместимости:
В большинстве случаев телефоны используют архитектуру ARM. Более дешевые устройства используют версию armeabi-v7a, более мощные — версию arm64-v8a. Поэтому, если сомневаетесь в том, какую версию файла выбрать, выбирайте ту, которая имеет отметку «armeabi-v7a».
Определение архитектуры процессора устройства
Теперь, когда мы разобрались с теоретической частью, пора определить — на какой архитектуре разработан ваш телефон или планшет.
Для этого можно воспользоваться инструкцией к устройству (но в ней не всегда можно найти нужную информацию) или же найти данные в интернете. Но лучше всего это сделать с помощью специального приложения.
Самый простой способ!
Droid Hardware Info
Если вышеописанный способ вас чем-то не устраивает или же вы хотите получить более расширенные данные о системе вашего устройства, воспользуйтесь приложением Droid Hardware Info.
Установите эту утилиту в Google Play или с помощью APK-файла (скачав его на сайте Biblprog). Для получения нужной нам информации запустите Droid Hardware Info, перейдите на вкладку «Система» и обратите свое внимание на раздел «Процессор».
Как вам данная инструкция? Все ли понятно? Если у вас появились дополнительные вопросы или же возникли замечания к информации выложенной на данной странице — не стесняйтесь. Напишите в комментариях!
Разница между процессорами ARM и x86?
Вы, наверное, слышали о процессорах ARM, ARM64 и x86, которые используются в большинстве современных смартфонов. Какой из этих процессоров у вашего Android, какой из них лучше, и в чем разница между ARM, ARM64 и x86? Мы постараемся ответить на все эти вопросы!
Начиная с Android 5.0 Lollipop, Google добавила поддержку 64-битных процессоров на Android. Именно тогда знание вашего процессора стало для многих чем-то очень важным. Независимо от того, используете ли вы 32-разрядный или 64-разрядный процессор, вы можете выбрать, какие пользовательские ПЗУ или GApps можно установить. Он также решает, какую версию APK вы выберете для загрузки приложения, версию Xposed Framework и многое другое. Кроме того, существуют различия между процессорами на основе архитектуры ARM и процессорами на архитектуре x86. Так в чем же разница между процессорами ARM и x86?
В чем разница между ARM, ARM64 и x86?
ARM Процессоры
Если у вас есть смартфон или любое другое мобильное устройство, которое в основном зависит от времени автономной работы, возможно, он использует процессор на базе ARM. Эти процессоры, как правило, намного лучше по сравнению с x86, когда дело доходит до энергопотребления. Хотя производительность процессора также зависит от многих других факторов, таких как кэш-память, ширина шины и т. д., Процессоры ARM также обычно менее мощные по сравнению с ними.
ARM64 Процессоры
64-разрядная обработка намного превосходит 32-разрядную, и, следовательно, процессоры ARM64, как правило, работают лучше, чем процессоры ARM. Microsoft работает с ARM, чтобы сделать возможной Windows 10 на процессорах, основанных на ARM, они даже выпустили несколько устройств под Windows 10 на программе ARM. Windows всегда была настольной ОС и, следовательно, всегда поддерживала только архитектуры x86 (x64). Хотя, с более длительным временем автономной работы, ARM-процессоры дают возможность устройствам постоянно оставаться на связи (или, по крайней мере, оставаться включенными). Microsoft ясно дала понять, что видит в будущем устройства 2-в-1, которые могут выступать в качестве ноутбука и планшета. Таким образом, толчок для Windows 10 на ARM.
Процессоры x86
Корпорация Intel усердно работала над тем, чтобы сделать эти процессоры как можно более энергоэффективными, но x86 по своей конструкции не так уж и экономичен, как ARM. Хотя некоторые устройства Android работают на процессорах Intel Atom, основанных на архитектуре x86. Примерами могут служить Asus Zenfone, Zenfone 2, Lenovo K80 и т. д. Хотя процессоры ARM стали достаточно мощными для запуска полноценных настольных операционных систем, таких как Windows 10, они все еще сильно отстают.
Эти архитектуры существуют с 90-х годов в параллельных мирах. ARM всегда был для мобильных устройств с низким энергопотреблением, таких как телефоны и небольшие КПК. x86, с другой стороны, всегда была архитектурой процессора, которая обеспечивала большую мощность, используя больше электричества, подходящего для настольных компьютеров. Даже если в ближайшие 5 лет ARM станет архитектурой для процессоров ноутбуков, она, вероятно, никогда не сможет конкурировать с x86 на настольном компьютере, который всегда будет более мощным и, следовательно, более подходящим.
Это все, что мы можем сказать о разнице между ARM, ARM64 и x86 на данный момент. Мы надеемся, что эта статья поможет вам понять какой процессор используется на вашем устройстве Android.
Arm Arm64 x86 Руководство по выбору для Android —
После внедрения различных архитектур в разработку приложений для Android найти подходящий APK становится немного сложнее. Трудно понять архитектуру процессора вашего телефона. Чтобы помочь вам и устранить путаницу, я сделал: ARM ARM64 x86 Руководство по выбору для телефонов Android,
Эти ключевые слова представляют архитектурные модели процессора вашего смартфона, как 32-битные и 64-битные, это как окна. Возможно, вам придется подумать о правильной архитектуре вашего телефона, прежде чем загружать APK или флэш-память. С развитием технологий, новые архитектурные шаблоны используются в разработке процессоров. Каждый новый процессор лучше предыдущего, и каждая новая операционная система лучше с точки зрения производительности и эффективности использования времени / пространства, чем предыдущая.
Arm Arm64 x86 Руководство по выбору для Android
Ниже приведены несколько известных смартфонов Android с информацией об архитектуре их процессора:
производитель
смартфон
Архитектура
Ниже приведена дополнительная информация о совместимости архитектуры ARM ARM64 x86 при установке пользовательских ПЗУ и APK. Если у вас возникли сомнения относительно процессора вашего телефона и его архитектуры. Следующие детали помогут вам устранить путаницу.
Замечания: Некоторые люди путаются с x86. Там нет ничего подобного ARM86. x86 означает процессоры Intel, предлагающие 84-битную обработку.
Поскольку архитектура ARM64, известная как x64, обратно совместима, то на нее можно устанавливать 32-разрядные приложения ARM.
Если ваше устройство отсутствует в таблице выше, используйте приложение «Информация об оборудовании Droid», чтобы определить правильную архитектуру вашего телефона Android. Просто скачайте приложение отсюда,
После установки откройте его и нажмите на вкладку информации об устройстве. Он отобразит все детали вашего телефона, включая правильную архитектуру вашего телефона от ARM ARM64 или x86. Он также отобразит ОС Android вместе с версией SDK вашего телефона. Вы можете использовать его, чтобы определить правильный DPI (точек на дюйм) вашего телефона. Приложение Droid Hardware Info — очень полезное приложение, поэтому рекомендуется следить за тем, что происходит, под капотом вашего телефона. Есть и другие подобные инструменты, но, похоже, это лучший инструмент для определения правильной архитектуры телефона Android.
Вот и все, если у вас есть какие-либо вопросы относительно Arm Arm64 x86 Руководство по выбору для Android, тогда дайте мне знать в комментариях. Вы также можете помочь нам улучшить это руководство. Ваше мнение будет оценено. Если у вас все еще есть путаница, вы можете связаться с нами, мы будем рады помочь вам выяснить архитектуру вашего телефона и правильные APK или пользовательские ПЗУ с учетом архитектуры вашего телефона.
Процессоры x86 и ARM — в чём разница?
Правда ли, что процессор в вашем мобильнике мощнее, чем в вашем компьютере?
Раньше было так: есть мощные процессоры для настольных компьютеров, ноутбуков и серверов, а есть слабые процессоры для мобильных устройств — телефонов и планшетов.
Теперь ситуация меняется: мобильные процессоры постепенно обгоняют настольные, а настольные начинают заимствовать технологии из мобильных.
RISC — простые команды, много кода
На заре процессоров у программистов не было языков высокого уровня, например JavaScript или Python. Все команды писались машинным кодом или на ассемблерах. Программист в то время работал с процессором напрямую, и каждая команда в коде обозначала какую-то инструкцию для процессора.
Например, типичная программа того времени по умножению одного числа на другое могла выглядеть для процессора так:
В итоге получалась большая программа, которую было довольно сложно прочитать.
Такую технологию назвали RISC — Reduced-instruction-set Computing, компьютер с ограниченным набором команд.
Некоторое время спустя технологию RISC усовершенствовали двумя разными способами — так появились архитектуры x86 и ARM. Первые ориентировались на мощные компьютеры, вторые — на небольшие устройства с пониженным энергопотреблением.
x86 — это сложный RISC
С развитием компьютеров программисты захотели писать более сложные программы. Но чем сложнее программа, тем больше кода приходилось писать.
Тогда компания Intel выпустила процессор 8086, который поддерживал много новых команд. Они упрощали написание кода, частично закрывая разрыв между машинным кодом и высокоуровневым языком программирования.
Возьмём тот же пример кода для перемножения двух чисел. Для процессора 8086 код выглядел так:
«Перемножь числа» — это новая сложная команда, доступная в этом процессоре. Когда процессор встречает её в коде, он выполняет много других инструкций, похожих на те, которые мы писали в начале, и получает тот же результат.
Такая технология называется CISC — complex instruction set computer, вычислительная машина со сложным набором команд.
✅ С одной стороны, программистам теперь проще писать код: вместо тридцати инструкций можно написать три, а результат будет таким же. Чем больше новых сложных команд поддерживает процессор, тем быстрее идёт разработка.
❌ С другой — процессору теперь нужно тратить некоторое время на перевод сложных команд в простые. Когда он получает от программиста команду «Перемножь эти два числа», то превращает её в те самые тридцать строк кода и выполняет каждую команду.
После процессора 8086 вышли процессоры 80286 и 80386. Они получились настолько удачными для того времени, что с тех пор Intel маркировку всех своих основных процессоров заканчивала на «86», а технология и набор команд получили название «x86».
ARM — это продвинутый RISC
По другому пути пошла компания ARM, название которой расшифровывается как «Улучшенные RISC-машины». Подход был такой: зачем нужно много сложных команды для процессора, если можно по максимуму использовать простейшие команды и сосредоточиться на эффективности работы?
В итоге ARM усовершенствовали RISC-архитектуру, сделали команды проще и сосредоточились на эффективности.
В те времена ARM-процессоры работали не так быстро, как процессоры семейства x86, зато они потребляли гораздо меньше энергии. Со временем это позволило использовать ARM-процессоры в мобильных телефонах.
Получается, процессоры отличаются тем, что x86 это CISC, а ARM — это RISC?
Большинство думает именно так, и в каком-то смысле это похоже на правду. Но это не совсем точно.
Современные x86-процессоры на 80% состоят из RISC-модулей, которые обрабатывают RISC-команды. Каждая сложная CISC-команда специальным декодером разбивается на много простых команд, которые и выполняют эти модули.
Получается, что в основе любого современного процессора всё равно лежит RISC-архитектура, сверху которой для каждого устройства наслаиваются свои дополнительные команды.
В чём успех ARM
Чтобы сделать процессор с x86-архитектурой, компании нужно самой придумать и нарисовать все транзисторы и соединения между ними. Это сложный и дорогой процесс, который не могут себе позволить маленькие компании. Из крупных производителей x86-процессоров остались только Intel и AMD.
В ARM сделали иначе — они продают лицензии на производство процессоров по своей архитектуре всем желающим. Получается, что любая компания может купить лицензию и делать свои ARM-процессоры. При этом компания может как угодно улучшать свои процессоры — изменять компоновку, добавлять новые модули и так далее.
Именно доступность лицензии и конкуренция привели к быстрому развитию ARM-процессоров, а не RISC-архитектура или наборы команд.
Сейчас на ARM свои процессоры выпускают Samsung, Nvidia, Qualcomm, Atmel, Huawei и многие другие. Если вы производитель смартфонов, вы можете разработать свой собственный процессор на ARM, а можете купить готовый у любой другой компании. Это создаёт конкуренцию на рынке, гонку технологий и всеобщий прогресс.
Главное — внутреннее устройство процессора
Современные процессоры состоят из множества отдельных модулей, каждый из которых делает что-то своё, например:
От того, как производитель реализует компоновку и соединение модулей, зависит быстродействие процессора и его применимость в разных областях. А из-за того, что ARM-архитектура основана на простых командах, в ней проще соединять такие модули между собой. Получается, что сила ARM — в простоте и гибкости.