معالجات ARM مقابل معالجات Intel: ما هو الفرق؟

آرم في مواجهة إنتل: شركات التكنولوجيا التي تحكم العالم الرقمي

تعد شركتا Arm وIntel شركتين عملاقتين في مجال التكنولوجيا تصنعان معالجات دقيقة مختلفة لأسواق مختلفة. ففي حين تصنع شركة Intel معالجات عالية الأداء لأجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، تصنع شركة Arm في المقام الأول معالجات ARM للأجهزة منخفضة الطاقة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والأجهزة القابلة للارتداء وأجهزة المنزل الذكية المتنوعة.

على عكس شركة Intel التي تصمم وتصنع رقائقها، فإن شركة Arm هي شركة تصمم معالجات ARM وترخص هذه التصميمات لشركات مختلفة. ولهذا السبب ستجد العديد من معالجات الهواتف الذكية المستندة إلى ARM التي تصنعها شركات مختلفة، مثل Snapdragon وMediaTek وExynos وTensor.

في عام 2012، حاولت شركة إنتل تصنيع معالجات الهواتف الذكية من خلال أنظمة Intel Atom SoCs، لكنها فشلت إلى حد كبير. وقد دفع هذا الشركة إلى التركيز بشكل أقل على تصنيع معالجات الأجهزة المحمولة والاستمرار في التركيز على سوق أجهزة الكمبيوتر الشخصية.

من ناحية أخرى، حققت شركة Arm بعض النجاح في تصميم معالجات لأجهزة الكمبيوتر المحمولة منخفضة الطاقة وأجهزة الكمبيوتر ذات اللوحة الواحدة، ولكنها لم تخترق سوق أجهزة الكمبيوتر المكتبية حتى الآن. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن شرائح M1 من Apple، التي ساعدت Arm في تصميمها، أثبتت أنها معالجات قادرة، مما يثبت أن معالجات ARM قادرة على المنافسة ضد شرائح x86 من Intel وAMD.

فما هو معالج x86 من Intel، وكيف يختلف عن معالجات ARM؟

الفرق بين معالجات ARM ومعالجات Intel

تُستخدم معالجات ARM بشكل أساسي في الأجهزة المحمولة، بينما تُستخدم معالجات Intel بشكل أساسي في أجهزة الكمبيوتر الشخصية. ورغم أن كلًا من Intel وARM قد تخططان لتصميم معالجات لكلا السوقين، فإن الاختلافات بينهما تجعلهما أكثر ملاءمة لتطبيقات محددة. ورغم أن كلا المعالجين يعملان كعقل للأجهزة الإلكترونية، إلا أنهما يختلفان في العديد من النواحي؛ ومن بين أكبر الاختلافات بينهما ما يلي:

1. هندسة مجموعة التعليمات (ISA)

إن جزءًا كبيرًا من سبب استخدام معالجات ARM في المقام الأول للأجهزة المحمولة ومعالجات Intel لأجهزة الكمبيوتر الشخصية يرجع إلى حد كبير إلى استخدام ISAs مختلفة.

هناك نوعان من الحوسبة باستخدام مجموعة التعليمات المعقدة (CISC) والحوسبة باستخدام مجموعة التعليمات المخفضة (RISC). CISC هو نوع من الحوسبة باستخدام مجموعة التعليمات المعقدة حيث يتم تصميم المعالجات الدقيقة للتعامل مع المهام والحسابات المعقدة بسرعة على حساب كفاءة الطاقة المنخفضة. على النقيض من ذلك، فإن RISC هو نوع من الحوسبة باستخدام مجموعة التعليمات المخفضة حيث يتم تصميم المعالجات للتعامل مع تعليمات أبسط ولكن بكفاءة طاقة عالية.

تستخدم معالجات Intel بنية x86 الخاصة بها المستندة إلى CISC ISA، بينما تستخدم معالجات ARM بنية ARM الخاصة بها والتي تستخدم RISC ISA. كل من x86 وARM ISA عبارة عن ISA مغلقة المصدر. لذا، لا يمكن لأي شركة أو فرد تصميم معالجات باستخدام هذه البنيات دون ترخيص من Intel أو Arm.

2. توافق البرامج/الدعم

نظرًا لأن معالجات x86 وARM ISA تعتمد على فلسفتين تصميميتين مختلفتين تمامًا (RISC وCISC)، فإن البرامج المصممة لشرائح Intel لا يمكن معالجتها بشكل أصلي بواسطة معالج ARM والعكس صحيح. إن تطوير غالبية البرامج على بنية محددة يضمن أن المستهلكين سوف يشترون معالج الشركة لمجرد الكم الهائل من التطبيقات المتاحة لهم.

إذا كنت قد ذهبت إلى السوق من قبل لشراء وحدة معالجة مركزية جديدة لسطح المكتب، فمن المحتمل أنك لاحظت أن الخيارات الوحيدة المتاحة لك هي إما معالج Intel أو AMD. وذلك لأن معظم برامج الكمبيوتر مصممة لمعالجات x86. ونظرًا لأن Intel وAMD فقط (التي تمتلك ترخيصًا لاستخدام x86) يمكنها تشغيل هذه البرامج بشكل أصلي، فقد نجحت الشركتان في إنشاء احتكار ثنائي في سوق معالجات الكمبيوتر الشخصي.


من ناحية أخرى، تحتكر معالجات ARM معالجات الهواتف الذكية لأن أنظمة تشغيل الهواتف الذكية وتطبيقاتها مبرمجة خصيصًا للعمل على معالجات ARM. وعلى الرغم من أن المعالجات الأخرى القائمة على RISC تنافس ARM، فإن كمية التطبيقات المتاحة بالفعل لمعالجات ARM تشكل جزءًا كبيرًا من سبب استخدامها في أي هاتف ذكي حديث تقريبًا اليوم.

إذا كانت شركة Arm تريد الحصول على حصة من سوق أجهزة الكمبيوتر الشخصية، فيتعين عليها إقناع المطورين بنقل التطبيقات أو تصميمها من الصفر لتعمل بشكل أصلي على معالجات ARM الخاصة بها. ورغم أن نظام التشغيل Microsoft Windows يدعم بالفعل معالجات ARM، فإن ARM لا تزال بحاجة إلى إيجاد طريقة لتشغيل البرامج التي يستخدمها الناس يومياً لإقناع الجمهور بشراء معالجات ARM لأجهزة الكمبيوتر الشخصية الخاصة بهم.

3. الأداء

فيما يتعلق بأداء وحدة المعالجة المركزية، ستتمتع معالجات Intel بأداء خام أفضل بشكل ملحوظ مقارنة بالمعالجات القائمة على RISC من ARM. نظرًا لأن المعالجات القائمة على CISC مصممة للقيام بمهام معقدة في وقت واحد، فإنها تتطلب سرعات ساعة أسرع مما يعني أداء خام أعلى.

من ناحية أخرى، تعتبر معالجات ARM أسرع بكثير من معالجات Intel لأنها مصممة للعمل على مهام بسيطة لا تتطلب نفس سرعات الساعة مثل نظيراتها من Intel.

4. الكفاءة

على الرغم من افتقارها للأداء الخام، تتمتع معالجات ARM بميزة على Intel فيما يتعلق بالكفاءة.

تعتمد المعالجات المستندة إلى CISC مثل شرائح x86 من Intel بشكل كبير على الأجهزة للتعامل مع المهام المعقدة. تتطلب المعالجات عالية الأداء طاقة كبيرة وتبريدًا مناسبًا وتصنيعًا معقدًا، مما يجعلها باهظة الثمن.

من ناحية أخرى، تم تحسين المعالجات القائمة على ARM على كل من الأجهزة والبرامج، مما يجعلها معالجات عالية الكفاءة تتطلب قدرًا ضئيلًا للغاية من الطاقة. كما أن الحاجة إلى قدر ضئيل من الطاقة للعمل يعني أيضًا انخفاضًا نسبيًا في الحرارة، مما يسمح بتضمين وحدات المعالجة المركزية القائمة على ARM في نظام على شريحة (SoC).

يجمع نظام SoC بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة معالجة الرسومات والذاكرة العشوائية ومعالج الإشارات الرقمية ومودم الاتصالات في شريحة واحدة. تجعل جميع مكونات الحالة الصلبة الأساسية في شريحة واحدة عملية ARM عالية الكفاءة لأن البيانات لا يتعين عليها السفر لمسافات بعيدة حتى يتمكن كل مكون في نظام SoC من معالجتها.

ARM مقابل Intel: أي معالج أفضل؟

نظرًا لأن Intel وARM تصنعان أنواعًا مختلفة من المعالجات لأسواق مختلفة، فمن الصعب مقارنة المعالجين من حيث الأداء والكفاءة. وعلى الرغم من أن المعالجات القائمة على CISC تتطلب معالجًا أعلى أداءً للمهام المعقدة، فإن هذا لا يعني بالضرورة أنها ستتفوق على معالج عالي الكفاءة قائم على RISC مصمم لأجهزة الكمبيوتر الشخصية.


ومع ذلك، فإن أجهزة الكمبيوتر M1 وM2 التي تعمل بمعالجات ARM من إنتاج شركة Apple تتمتع بكفاءة عالية وقوة نسبية. وقد أظهرت العديد من الاختبارات أن حتى طراز M1 الأساسي من MacBook Air يمكنه التفوق على أجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تعمل بنظام Windows والتي تعمل بمعالجات CISC وذات المواصفات المماثلة.

ومع ذلك، نظرًا لأن معظم أجهزة الكمبيوتر تعمل بنظام Windows، فإن العديد من المطورين يجدون أن إنشاء تطبيقات لمعالجات CISC أكثر ربحية. وهذا هو السبب أيضًا وراء توفر خيارات أقل لأجهزة Mac عادةً عندما يتعلق الأمر بالتطبيقات وألعاب AAA.

لكن هذا ليس صحيحًا عندما يتعلق الأمر بمعالجات الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. فعلى الرغم من أن معالجات Atom من إنتاج شركة Intel كانت موفرة للطاقة، إلا أنها لم تكن بنفس كفاءة نظيراتها من معالجات ARM من حيث الأداء لكل واط. ولهذا السبب، لا تزال معالجات ARM أفضل عندما يتعلق الأمر بسوق الهواتف الذكية.

الرقائق المستندة إلى ARM تكتسب ميزة تدريجية على وحدات المعالجة المركزية CISC من Intel

قبل عشر سنوات فقط، كانت حتى معالجات Intel المبنية على تقنية CISC الأساسية أقوى بكثير من أفضل الرقائق المبنية على تقنية ARM. لكن هذا لم يعد الحال. فقد أثبتت Apple من خلال رقاقاتها M1 وM2 أن وحدات المعالجة المركزية المبنية على تقنية ARM قادرة على تقديم أداء مماثل، إن لم يكن أفضل، من عروض Intel المنافسة.

ومع ذلك، لا يعني هذا أن شريحة x86 المستندة إلى CISC في طريقها إلى الزوال. ونظراً للعدد الكبير من أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بهذه الشرائح، فسوف يستغرق الأمر بعض الوقت قبل أن تحل شرائح ARM من Arm محل عروض x86 من Intel. ولكن مع تزايد قوة معالجات ARM وانخفاض تكلفتها، سيزداد اعتمادها، وسرعان ما ستجد أن وحدات المعالجة المركزية ARM تعمل على تشغيل معظم أجهزة الكمبيوتر في السوق.