Processori ARM vs. Intel: qual è la differenza?

I processori ARM e Intel attualmente alimentano la stragrande maggioranza dei nostri dispositivi elettronici. Pur avendo lo stesso scopo, entrambi i processori si basano su architetture diverse, che influenzano il modo in cui i programmi vengono sviluppati e il modo in cui vengono prodotti i chip.

In genere, i processori ARM vengono utilizzati nei dispositivi portatili come gli smartphone, mentre i processori Intel vengono utilizzati nei computer desktop e laptop. Tuttavia, molti produttori di computer stanno ora introducendo anche computer basati su ARM. Un esempio popolare sono i processori Apple M1 e M2, che alimentano diversi modelli di Mac e MacBook.

Quindi, in che modo esattamente i processori ARM e Intel sono diversi l’uno dall’altro?

Arm contro Intel: aziende tecnologiche che governano il mondo digitale

Arm e Intel sono due gigantesche aziende tecnologiche che producono microprocessori diversi per mercati diversi. Mentre Intel produce processori ad alte prestazioni per personal computer e laptop, Arm produce principalmente processori ARM per dispositivi a bassa potenza come smartphone, tablet, tecnologia indossabile e vari dispositivi domestici intelligenti.

A differenza di Intel, che progetta e produce i suoi chip, Arm è un’azienda che progetta processori ARM e concede in licenza questi progetti a varie società. Ecco perché troverai molti processori per smartphone basati su ARM realizzati da diverse aziende, come Snapdragon, MediaTek, Exynos e Tensor.

Nel 2012, Intel ha provato a realizzare processori per smartphone tramite i suoi SoC Intel Atom, ma senza successo. Ciò ha indotto l’azienda a concentrarsi meno sulla produzione di processori portatili e continuare a concentrarsi sul mercato dei PC.

Arm, d’altra parte, ha avuto un certo successo nella progettazione di processori per laptop a bassa potenza e computer a scheda singola, ma non è ancora penetrato nel mercato dei PC desktop. Tuttavia, vale la pena notare che i chip M1 di Apple, che Arm ha aiutato a progettare, hanno dimostrato di essere processori capaci, il che dimostra che i processori ARM possono competere con i chip x86 di Intel e AMD.

Allora, cos’è un processore Intel x86 e in cosa differisce dai processori ARM?

Differenze tra processori ARM e Intel

I processori ARM sono utilizzati principalmente nei dispositivi mobili, mentre i processori Intel sono utilizzati principalmente nei personal computer. Sebbene sia Intel che ARM stiano pianificando di progettare processori per entrambi i mercati, le loro differenze li rendono più adatti per applicazioni specifiche. Sebbene entrambi i processori fungano da cervello per i dispositivi elettronici, sono diversi in molti modi; alcune delle loro maggiori differenze includerebbero quanto segue:

1. Architettura del set di istruzioni (ISA)

Gran parte del motivo per cui i processori ARM vengono utilizzati principalmente per dispositivi palmari e processori Intel per personal computer è in gran parte dovuto al loro utilizzo di diversi ISA.

Ci sono due tipi di ISA. Sono il Complex Instruction Set Computing (CISC) e il Reduced Instruction Set Computing (RISC). CISC è un ISA in cui i microprocessori sono progettati per gestire rapidamente attività e calcoli complessi a scapito di una bassa efficienza energetica. Al contrario, RISC è un ISA in cui i processori sono progettati per gestire istruzioni più semplici ma con un’elevata efficienza energetica.

I processori Intel utilizzano la loro architettura x86 basata su CISC ISA, mentre i processori ARM utilizzano la loro architettura ARM che utilizza RISC ISA. Sia x86 che ARM ISA sono ISA closed-source. Pertanto, nessuna azienda o individuo può progettare processori utilizzando queste architetture senza una licenza fornita da Intel o Arm.

2. Compatibilità software/supporto

Poiché gli ISA x86 e ARM si basano su due filosofie di progettazione molto diverse (RISC e CISC), il software realizzato per i chip Intel non può essere elaborato in modo nativo da un processore ARM e viceversa. Avere la maggior parte dei programmi sviluppati su un’architettura specifica garantisce che i consumatori acquisteranno il processore di un’azienda solo per l’enorme quantità di applicazioni a loro disposizione.

Se sei mai stato sul mercato per una nuova CPU desktop, probabilmente avrai notato che le tue uniche opzioni sono un processore Intel o AMD. Questo perché la maggior parte dei programmi per computer sono progettati per processori x86. Poiché solo Intel e AMD (che possiede una licenza per utilizzare x86) possono eseguire questi programmi in modo nativo, hanno creato con successo un duopolio nel mercato dei processori per PC.

I processori ARM, d’altra parte, hanno il monopolio sui processori per smartphone perché i sistemi operativi e le applicazioni degli smartphone sono stati programmati specificamente per funzionare su processori ARM. Sebbene altri processori basati su RISC competano con ARM, la quantità di applicazioni già disponibili per ARM è una parte enorme del motivo per cui oggi vengono utilizzate praticamente in qualsiasi smartphone moderno.

Se Arm vuole una fetta del mercato dei PC, deve convincere gli sviluppatori a portare o creare applicazioni da zero per funzionare in modo nativo sui suoi processori ARM. Sebbene Microsoft Windows supporti già i processori ARM, ARM deve ancora trovare un modo per eseguire il software che le persone usano quotidianamente per convincere il pubblico ad acquistare processori ARM per i propri PC.

3. Prestazioni

Per quanto riguarda le prestazioni della CPU, i processori Intel avranno prestazioni grezze significativamente migliori rispetto ai processori basati su RISC di ARM. Poiché i processori basati su CISC sono progettati per eseguire attività complesse contemporaneamente, richiedono velocità di clock più elevate, il che significa prestazioni grezze più elevate.

D’altra parte, i processori ARM sono molto più veloci dei processori Intel perché sono progettati per eseguire attività semplici che non richiedono le stesse velocità di clock delle loro controparti Intel.

4. Efficienza

Sebbene manchino di prestazioni grezze, i processori ARM hanno il vantaggio rispetto a Intel per quanto riguarda l’efficienza.

I processori basati su CISC come i chip x86 di Intel fanno molto affidamento sull’hardware per gestire attività complesse. I processori ad alte prestazioni richiedono una potenza significativa, un raffreddamento adeguato e una produzione complessa, il che li rende molto costosi.

D’altra parte, i processori basati su ARM sono ottimizzati sia sull’hardware che sul software, il che li rende processori altamente efficienti che richiedono pochissima energia. Richiedere poca energia per funzionare significa anche un calore relativamente inferiore, consentendo alle CPU ARM di essere incorporate in un System on a Chip (SoC).

Un SoC combina CPU, GPU, RAM, DSP e modem di telecomunicazione in un die o chip. Tutti i componenti a stato solido essenziali in un unico chip rendono un processo ARM altamente efficiente perché i dati non devono viaggiare lontano per essere elaborati da ogni componente del SoC.

ARM vs. Intel: quale processore è migliore?

Poiché Intel e ARM producono diversi tipi di processori per mercati diversi, è difficile confrontare entrambi i processori in termini di prestazioni ed efficienza. Sebbene i processori basati su CISC richiedano un processore con prestazioni più elevate per le sue attività complesse, ciò non significa necessariamente che supererà le prestazioni di un processore basato su RISC altamente efficiente progettato per PC.

Tuttavia, i computer M1 e M2 basati su ARM di Apple sono altamente efficienti e relativamente potenti. Numerosi test hanno dimostrato che anche il suo MacBook Air M1 modello base può superare i laptop Windows basati su CISC con specifiche simili.

Tuttavia, poiché la maggior parte dei computer esegue Windows, molti sviluppatori trovano più redditizia la creazione di app per processori CISC. È anche il motivo per cui i Mac in genere hanno meno opzioni quando si tratta di app e giochi AAA.

Questo, tuttavia, non è vero quando si tratta di processori per smartphone e tablet. Sebbene il SoC Atom di Intel fosse efficiente dal punto di vista energetico, semplicemente non erano buoni come le loro controparti ARM in termini di prestazioni per watt. Per questo motivo, i processori ARM sono ancora migliori quando si tratta del mercato degli smartphone.

I chip basati su ARM stanno lentamente guadagnando un vantaggio rispetto alle CPU CISC di Intel

Solo dieci anni fa, anche i processori Intel entry-level basati su CISC erano molto più potenti dei chip basati su ARM top di gamma. Tuttavia, non è più così. Apple ha dimostrato con i suoi chip M1 e M2 che le CPU basate su ARM possono essere altrettanto capaci, se non più capaci, dell’offerta concorrente di Intel.

Tuttavia, questo non significa che il chip x86 basato su CISC sia in via di estinzione. Dato il gran numero di computer che eseguono questi chip, ci vorrà del tempo prima che i chip ARM di Arm soppiantino le offerte x86 di Intel. Ma man mano che i processori ARM diventano più potenti e convenienti, la sua adozione aumenterà e, abbastanza presto, scoprirai che le CPU ARM stanno alimentando la maggior parte dei computer sul mercato.