今日、ほとんどのコンピューティングデバイスは、Intelプロセッサのようなx86設計(x86 design)を使用するプロセッサ、またはスマートフォンやタブレットのCPUのような(CPU)ARM（Advanced RISC Machine）設計のいずれかを備えている可能性があります。(ARM (Advanced RISC Machine) design)ARMCPU(ARM CPUs)もラップトップになりつつあります。
最近では、IntelまたはAMDプロセッサ（x86 ）を搭載したコンピュータ、または(x86)ARMプロセッサを搭載したデバイスのいずれかを選択できます。では、ARMプロセッサとIntelプロセッサのどちらが優れているのでしょうか？
ARMとIntel：起源の違い
最新のIntelおよびARMベースのCPU(CPUs)は、1980年代初頭に市場に投入されたコンピューター、特に最初のIBMPCに搭載されたAcornComputersBBCMicro(IBM)およびIntel8088(Intel 8088)の初期(Acorn Computers BBC Micro)のチップにまで遡ることができます。これらは、現代 の2つの主要なCPU設計への道を開きました。
それらには2つの別々の進化の線がありますが、それらは今日これらのCPU(CPUs)を使用するものに収束することに注意することが重要です。
RISCとCISC
内部的には、 Intel(Intel)ベースのCPUとARMベースのCPUの主な違いは、各デバイスが理解できる命令のタイプです。ARMベースのCPU(CPUs)はRISC（縮小命令セットコンピューター）(RISC (Reduced Instruction Set Computer))デバイスであり、Intel CPUはCISC（複雑命令セットコンピューター）(CISC (Complex Instruction Set Computer) )デバイスです。RISCとCISCの設計は、プロセッサの動作方法が異なります。Intel（およびAMD）CPUでは(CPUs)、 x86と呼ばれるCISC命令セットを使用します。
ただし、長所と短所のほとんどは、RISCデバイスが短く、単純で、均一な長さの命令を処理するのに対し、CISCデバイスは、多くの命令を組み合わせて、一度に処理される長くて複雑な命令にするという事実に由来します。
ソフトウェアの互換性
Intelプロセッサは(Intel)ARMコードを理解できず、その逆も同様です。したがって、オペレーティングシステムとソフトウェアは、1つのタイプのプロセッサ専用に作成する必要があります。
一方のタイプのCPU(CPU)を対象としたソフトウェアをもう一方のタイプで実行することは可能ですが、これには通常、パフォーマンスと非効率性に大きなペナルティが伴います。
これの例外は、AppleのRosetta2コード翻訳ソフトウェアです。彼らのカスタムARMCPUは、 (ARM CPUs)Rosetta 2を念頭に置いて特別に設計されており、IntelベースのMac(Macs)用に設計されたほぼシームレスなソフトウェア実行を可能にします。全体として、 (Overall)Rosetta 2のパフォーマンスの低下は低いですが、完璧ではありません。
より典型的な例は、MicrosoftのARMベースのSurface(ARM-based Surface)デバイスです。これらがエミュレーションを介してx86コードを実行しようとすると、パフォーマンスへの影響が非常に大きくなり、ソフトウェアが使用できなくなる可能性があります。
消費電力
Intelや他のx86プロセッサに対するARMベースのCPU(CPUs)の重要な利点は、消費電力です。RISCアプローチとARMの設計の特定の革新により、非常に質素なCPU(CPUs)が実現することがわかりました。これが、 ARM(ARM)がスマートフォンおよびタブレット市場を支配している理由です。
運が良ければ、より大きなバッテリーを搭載したIntelラップトップは数時間しか持続しないかもしれませんが、それがあなたの電話から24時間以上を得ることができる理由です。もちろん、M1 Macを使用する場合は、20時間近くの映画を再生できます。これは、ラップトップとしては非常に印象的です。
純粋なパフォーマンス
主電源に接続されたコンピューターのように、消費電力を計算から外すと、Intelやその他のx86CISCプロセッサがARMベースのRISCCPU全体を踏みにじります(RISC CPUs)。
しかし、スマートフォンやタブレットの台頭により、ARM CPUの開発に多額の資金が投入されているため、ARMCPUのパフォーマンスは世代(ARM CPUs)を(ARM CPU)重ねるごとに飛躍的に向上しています。
ミッドレンジの(Mid-range)スマートフォンは、コンピューティング能力の点で「十分に良い」しきい値を超えており、日常的にユーザーのニーズを満たすのに十分強力です。
ワットあたりのパフォーマンス
ARM CPUが消費するエネルギー1ワットごとに実行できる作業量に説明を変更すると、x86IntelCPUの場合はあまり良く(Intel CPUs)ありません。Intelのような企業は、 CPU(CPUs)の電力効率の高い効率的なモデルを作成するために懸命に取り組んできましたが、それでもギャップがあります。
上記の比較を検討してください。Intel i7-9750Hには45Wの熱設計電力(Thermal Design Power)（TDP）があり、Snapdragon888には10WTDP(TDP)があります。それでも、888はそのベンチマークパフォーマンスの範囲内にあります。
ARM CPUは、すべてのスコアが使用されている場合でも、ハイエンドラップトップのIntel CPUのスコアの75％に一致します。ARM CPUにはアクティブな冷却機能がなく、スマートフォンの内部に配置されていることに注意してください。アクティブ冷却を備え、 TDP(TDP)の4倍を超える大型のラップトップデバイスの場合、このような比較的小さなパフォーマンスの利点があることは、これらのテクノロジー間のワットあたりのパフォーマンスの違いをはっきりと示しています。
コア対称性
ARM側のエキサイティングな利点は、非対称CPUコア(CPU cores)を使用することです。Intelおよびその他のx86プロセッサには、複数の、しかし同一のコアがあります。ただし、ARMCPU(ARM CPUs)には複数の異なるコアがあるのが一般的です。
たとえば、スマートフォンの8コアARM CPUには、Webの閲覧、ビデオの視聴、音楽の再生、小さなバックグラウンドタスクの処理などの日常のタスクに十分な速度の4つの低電力コアが搭載されている場合があります。ビデオゲームを起動するか、写真編集などのコンテンツ作成作業を開始するとすぐに、4つの高性能CPU(CPUs)が起動します。
これは、必要に応じて短いバーストで高いピークパフォーマンスを実現できるという利点があり、バッテリーの充電サイクル全体で平均して長いバッテリー寿命を享受できることを意味します。
ARMは未来ですか？
これらのCPU(CPU)テクノロジーに関して私たちが提起した主な質問は、「どれ(Which)が最高ですか？」でした。ご想像のとおり、答えは「状況によって異なります」です。確かに、電力が問題にならない場合は常にx86 Intel(Intel)（およびAMD）CPU(CPUs)が支配していると言えます。したがって、壁に接続されていて、動作するのにバッテリーに依存していない場合、これらは使用するCPU(CPUs)です。
今日、ポータブルコンピュータの世界では、状況はそれほど明確ではありません。ARMの最大の欠点は、パフォーマンスではなく、ソフトウェアの互換性です。これはAppleが(Apple)Rosetta2で解決したものであり、 Microsoftにとっては優先度が高いものです。ソフトウェアがARM(ARM)システム上で実行され、パフォーマンスが大幅に低下することはないと仮定すると、パフォーマンスとバッテリ寿命のバランスが最適になります。
正しく行うと、 M1MacBookPro(M1 MacBook Pro)などのコンピュータが手に入ります。汎用コンピュータとしては十分に強力であり、ビデオ編集(video editing)などの専門的なタスクを実行することもできます。これは、バッテリで20時間維持できるレベルのパフォーマンスです。M1の詳細については、 M1 vs i7：TheBenchmarkBattles(M1 vs i7: The Benchmark Battles)をご覧ください。
ARM vs. Intel Processors: Which Is The Best?
Today, most computing devіces are likely to either have a processor 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.
