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來源：半導體行業觀察 ARM 和 x86 哪個更省電？熟悉當今芯片陣容的人可能會這樣回答：“簡單，ARM。看看那些 Snapdragon X Elite 筆記本電腦的電池壽命就知道了，你這個傻瓜。” 但事實真是如此嗎？毫不奇怪，負責設計全球大多數 x86 芯片的英特爾公司認為事實并非如此。 Robert Hallock 在 x86 方面經驗豐富，并大談其優勢。他目前是英特爾的技術營銷副總裁，此前在 AMD 擔任過多年類似職務。只有英特爾和 AMD 能夠生產 x86 芯片（VIA 除外）。任何其他想要生產芯片的公司都傾向于使用 Arm 制定和授權的基礎。或者 RISC-V，不過那是另一回事。 Hallock 對Notebookcheck表示：“我們堅信，圍繞 ARM 與 x86 性能的持續討論是基于錯誤的前提，因為指令集架構 (ISA) 并沒有廣泛決定性能。” “我們的觀點是物理的：晶體管會消耗電力。增加核心數量、增加 NPU 大小、增加圖形大小或增加結構復雜性的 CPU 設計并非免費。這些決定本質上將封裝功耗和 TDP 提高到消費者過去從傳統 Windows/Linux 處理器中看到的范圍。 “換句話說：無論是 x86 還是 ARM ISA，實現市場期望的功能和性能都有‘典型成本’。因此，如果增加復雜性會降低任何 ISA 的功耗，那么就變成了一場爭奪哪組設計選擇能夠產生最佳性能/功耗/面積 (PPA) 以滿足消費者期望的戰斗。” ARM 設計被認為比 x86 更節能，至少在它們所搭載的產品中是如此：有 Apple 自己的設計、手機中的 Arm 處理器，以及最近大量筆記本電腦中采用的最新Snapdragon X Elite芯片。一般來說，所有以電池續航時間長而聞名的設備都是如此。 另一方面，x86 被用于高耗電的臺式機芯片和服務器。當然也用于許多超薄筆記本電腦。 Hallock 繼續談論Lunar Lake，這是致力于降低功耗預算的下一代移動芯片。在 Lunar Lake 架構簡報會上，Hallock 也談到了芯片節能的因素。 “決定功耗的不是 x86，也不是 ARM，”Hallock 在 5 月份的活動中告訴我們，“而是芯片的物理設計。是芯片的平面布置圖。是所采用的工藝技術和封裝技術。它不斷優化平臺中的每個組件，一瓦面板、最高效的內存、最高效的 SSD。這就是電池壽命的驅動因素。這就是 CPU 功耗的驅動因素。” “因此，您將從 Lunar Lake 上看到前所未有的 x86 驅動。我們堅持不懈地研究這款芯片的每一個執行引擎，以盡可能地發揮每瓦的最高性能。我們觸及了一切。圖形、封裝、內核、結構，每個組件都得到了改進。” 那么，ISA 真的能節省電能嗎？英特爾的回答是否定的，但我們也可以聽聽著名芯片設計師 Jim Keller 的評論，看看他有何見解。 三年前，凱勒在接受TechTechPotato采訪時表示，任何架構都可以非常節能。然而，這種情況會隨著時間而改變。 多年來，ISA 中的內容越來越多。有些內容是你需要的，有些內容你不太需要，有些內容則毫無用處——如果你想確保與舊軟件和系統的向后兼容性，就必須保留其中的大部分內容。ISA 越舊，里面的內容就越多，從而可能降低其效率。 x86 現在已經相當老了，它最早是在 70 年代末推出的。它有很多東西。 “所以，當 ARM 首次問世時，它是一臺干凈的 32 位計算機，與 x86 相比，它看起來更簡單，也更容易構建，”凱勒說。“但后來他們增加了 16 位模式和 IT 指令，這很糟糕，還有那種奇怪的浮點向量擴展集，在注冊表文件中有覆蓋層，然后是 64 位，這部分清理了它。然后他們添加了一些用于安全和啟動的特殊內容。所以它只會變得更加復雜。 “現在 RISC-V 出現了，它是閃亮的新星。它沒有任何遺留問題，實際上是一種開放的指令集架構。人們在大學里構建它，他們沒有時間和興趣像某些架構那樣添加太多垃圾。” 現在我們討論一個更廣泛的話題，即多種架構之間的總體效率——x86、ARM 還是 RISC-V 更好？我不會在這里談論這個。但顯然，新架構的簡單性是有道理的——ISA 中的垃圾越少越好。 雖然我們不在 RISC-V 上玩游戲是有原因的，但它目前還沒有足夠的東西。生態系統還沒有成熟。此外，工藝節點、晶體管（以及向它們輸送電力的方式）、基板以及芯片上的實際內容在確定任何特定設備的功耗方面發揮著無可爭辯的巨大作用——這實際上就是要在所有這些之間取得平衡。 |
