ARM vs. Intel-Prozessoren: Was ist der Unterschied?

ARM- und Intel-Prozessoren treiben derzeit die überwiegende Mehrheit unserer elektronischen Geräte an. Obwohl sie den gleichen Zweck haben, basieren beide Prozessoren auf unterschiedlichen Architekturen, die sich auf die Entwicklung von Programmen und die Herstellung von Chips auswirken.

Typischerweise werden ARM-Prozessoren in Handheld-Geräten wie Smartphones verwendet, während Intel-Prozessoren in Desktop- und Laptop-Computern verwendet werden. Viele Computerhersteller führen jedoch jetzt auch ARM-betriebene Computer ein. Ein beliebtes Beispiel sind die Apple M1- und M2-Prozessoren, die mehrere Mac- und MacBook-Modelle antreiben.

Wie genau unterscheiden sich also ARM- und Intel-Prozessoren voneinander?

Arm vs. Intel: Technologieunternehmen, die die digitale Welt beherrschen

Arm und Intel sind zwei riesige Technologieunternehmen, die unterschiedliche Mikroprozessoren für unterschiedliche Märkte herstellen. Während Intel Hochleistungsprozessoren für PCs und Laptops herstellt, stellt Arm hauptsächlich ARM-Prozessoren für Geräte mit geringem Stromverbrauch wie Smartphones, Tablets, Wearables und verschiedene Smart-Home-Geräte her.

Im Gegensatz zu Intel, das seine Chips entwickelt und herstellt, ist Arm ein Unternehmen, das ARM-Prozessoren entwickelt und diese Designs an verschiedene Unternehmen lizenziert. Aus diesem Grund finden Sie viele ARM-basierte Smartphone-Prozessoren von verschiedenen Unternehmen wie Snapdragon, MediaTek, Exynos und Tensor.

Im Jahr 2012 versuchte Intel, Smartphone-Prozessoren über seine Intel Atom SoCs herzustellen, war jedoch weitgehend erfolglos. Dies führte dazu, dass sich das Unternehmen weniger auf die Herstellung von Handheld-Prozessoren konzentrierte und sich weiterhin auf den PC-Markt konzentrierte.

Arm hingegen hatte einige Erfolge bei der Entwicklung von Prozessoren für leistungsschwache Laptops und Einplatinencomputer, ist aber noch nicht in den Desktop-PC-Markt vorgedrungen. Es ist jedoch erwähnenswert, dass Apples M1-Chips, an deren Design Arm mitgewirkt hat, sich als fähige Prozessoren erwiesen haben, was beweist, dass ARM-Prozessoren mit den x86-Chips von Intel und AMD konkurrieren können.

Was ist also ein x86-Intel-Prozessor und wie unterscheidet er sich von ARM-Prozessoren?

Unterschiede zwischen ARM- und Intel-Prozessoren

ARM-Prozessoren werden hauptsächlich in mobilen Geräten verwendet, während Intel-Prozessoren hauptsächlich in Personal Computern verwendet werden. Obwohl sowohl Intel als auch ARM möglicherweise planen, Prozessoren für beide Märkte zu entwickeln, machen ihre Unterschiede sie für bestimmte Anwendungen besser geeignet. Obwohl beide Prozessoren als Gehirn für elektronische Geräte fungieren, unterscheiden sie sich in vielerlei Hinsicht. Einige ihrer größten Unterschiede wären die folgenden:

1. Befehlssatzarchitektur (ISA)

Ein großer Teil dessen, warum ARM-Prozessoren hauptsächlich für Handheld-Geräte und Intel-Prozessoren für PCs verwendet werden, ist größtenteils auf die Verwendung verschiedener ISAs zurückzuführen.

Es gibt zwei Arten von ISA. Sie sind das Complex Instruction Set Computing (CISC) und das Reduced Instruction Set Computing (RISC). CISC ist eine ISA, bei der Mikroprozessoren so konzipiert sind, dass sie komplexe Aufgaben und Berechnungen schnell auf Kosten einer geringen Energieeffizienz erledigen. Im Gegensatz dazu ist RISC eine ISA, bei der Prozessoren so ausgelegt sind, dass sie einfachere Befehle, aber mit hoher Energieeffizienz verarbeiten.

Intel-Prozessoren verwenden ihre x86-Architektur basierend auf CISC ISA, während ARM-Prozessoren ihre ARM-Architektur verwenden, die RISC ISA verwendet. Sowohl x86 als auch ARM ISA sind Closed-Source-ISAs. Daher kann kein Unternehmen oder keine Einzelperson Prozessoren entwickeln, die diese Architekturen ohne eine von Intel oder Arm bereitgestellte Lizenz verwenden.

2. Softwarekompatibilität/Support

Da die x86- und ARM-ISAs auf zwei sehr unterschiedlichen Designphilosophien (RISC und CISC) basieren, kann Software, die für Intel-Chips erstellt wurde, nicht nativ von einem ARM-Prozessor verarbeitet werden und umgekehrt. Da die Mehrheit der Programme auf einer bestimmten Architektur entwickelt wurde, wird sichergestellt, dass Verbraucher den Prozessor eines Unternehmens nur für die schiere Menge an Anwendungen kaufen, die ihnen zur Verfügung stehen.

Wenn Sie schon einmal auf dem Markt nach einer neuen Desktop-CPU waren, haben Sie wahrscheinlich bemerkt, dass Ihre einzigen Optionen entweder ein Intel- oder ein AMD-Prozessor sind. Dies liegt daran, dass die meisten Computerprogramme für x86-Prozessoren entwickelt wurden. Da nur Intel und AMD (die eine Lizenz zur Verwendung von x86 besitzen) diese Programme nativ ausführen können, haben sie erfolgreich ein Duopol auf dem Markt für PC-Prozessoren geschaffen.

ARM-Prozessoren hingegen haben ein Monopol auf Smartphone-Prozessoren, da Smartphone-Betriebssysteme und -Anwendungen speziell für die Ausführung auf ARM-Prozessoren programmiert wurden. Obwohl andere RISC-basierte Prozessoren mit ARM konkurrieren, ist die Menge an Anwendungen, die bereits für ARM verfügbar sind, ein großer Teil dessen, warum sie heute in fast jedem modernen Smartphone verwendet werden.

Wenn Arm einen Anteil am PC-Markt haben will, muss es Entwickler davon überzeugen, Anwendungen zu portieren oder von Grund auf neu zu erstellen, damit sie nativ auf seinen ARM-Prozessoren laufen. Obwohl Microsoft Windows bereits ARM-Prozessoren unterstützt, muss ARM noch einen Weg finden, Software auszuführen, die Menschen täglich verwenden, um die Öffentlichkeit davon zu überzeugen, ARM-Prozessoren für ihre PCs zu kaufen.

3. Leistung

In Bezug auf die CPU-Leistung werden Intel-Prozessoren eine deutlich bessere Rohleistung gegenüber den RISC-basierten Prozessoren von ARM aufweisen. Da CISC-basierte Prozessoren darauf ausgelegt sind, komplexe Aufgaben gleichzeitig auszuführen, benötigen sie schnellere Taktraten, was eine höhere Rohleistung bedeutet.

Andererseits sind ARM-Prozessoren viel schneller als Intel-Prozessoren, da sie für einfache Aufgaben entwickelt wurden, die nicht die gleichen Taktraten wie ihre Intel-Pendants erfordern.

4. Effizienz

Obwohl es an roher Leistung mangelt, sind ARM-Prozessoren in Bezug auf die Effizienz gegenüber Intel im Vorteil.

CISC-basierte Prozessoren wie Intels x86-Chips verlassen sich stark auf Hardware, um komplexe Aufgaben zu bewältigen. Leistungsstarke Prozessoren erfordern eine erhebliche Leistung, eine angemessene Kühlung und eine komplexe Herstellung, was sie sehr teuer macht.

Andererseits sind ARM-basierte Prozessoren sowohl auf Hardware als auch auf Software optimiert, was sie zu hocheffizienten Prozessoren macht, die sehr wenig Strom benötigen. Der geringe Energiebedarf für den Betrieb bedeutet auch eine relativ geringere Wärmeentwicklung, wodurch ARM-CPUs in ein System-on-a-Chip (SoC) eingebettet werden können.

Ein SoC kombiniert CPU, GPU, RAM, DSP und Telekommunikationsmodems in einem Die oder Chip. Alle wesentlichen Solid-State-Komponenten in einem Chip machen einen ARM-Prozess hocheffizient, da die Daten nicht weit transportiert werden müssen, damit jede Komponente im SoC verarbeitet werden kann.

ARM vs. Intel: Welcher Prozessor ist besser?

Da Intel und ARM unterschiedliche Prozessortypen für unterschiedliche Märkte herstellen, ist es schwierig, beide Prozessoren in Bezug auf Leistung und Effizienz zu vergleichen. Obwohl CISC-basierte Prozessoren einen leistungsstärkeren Prozessor für seine komplexen Aufgaben vorschreiben, bedeutet dies nicht unbedingt, dass er einen hocheffizienten RISC-basierten Prozessor, der für PCs entwickelt wurde, übertrifft.

Dennoch sind Apples ARM-basierte M1- und M2-Computer hocheffizient und relativ leistungsfähig. Zahlreiche Tests haben gezeigt, dass selbst das Basismodell M1 MacBook Air CISC-basierte Windows-Laptops mit ähnlichen Spezifikationen übertreffen kann.

Da jedoch auf den meisten Computern Windows ausgeführt wird, finden es viele Entwickler rentabler, Apps für CISC-Prozessoren zu erstellen. Das ist auch der Grund, warum Macs normalerweise weniger Optionen haben, wenn es um Apps und AAA-Spiele geht.

Dies gilt jedoch nicht für Smartphone- und Tablet-Prozessoren. Obwohl Intels Atom SoC energieeffizient war, waren sie einfach nicht so gut wie ihre ARM-Pendants in Bezug auf die Leistung pro Watt. Aus diesem Grund sind ARM-Prozessoren immer noch besser, wenn es um den Smartphone-Markt geht.

ARM-basierte Chips gewinnen langsam einen Vorteil gegenüber Intels CISC-CPUs

Noch vor zehn Jahren waren selbst die CISC-basierten Prozessoren der Einstiegsklasse von Intel weitaus leistungsfähiger als die ARM-basierten Spitzenchips. Dies ist jedoch nicht mehr der Fall. Apple hat mit seinen M1- und M2-Chips bewiesen, dass ARM-basierte CPUs genauso leistungsfähig, wenn nicht sogar leistungsstärker sein können als Intels konkurrierendes Angebot.

Das bedeutet jedoch nicht, dass der CISC-basierte x86-Chip am Ende ist. Angesichts der großen Anzahl von Computern, auf denen diese Chips laufen, wird es einige Zeit dauern, bis die ARM-Chips von Arm die x86-Angebote von Intel verdrängen werden. Da ARM-Prozessoren jedoch leistungsfähiger und erschwinglicher werden, wird ihre Akzeptanz zunehmen, und schon bald werden Sie feststellen, dass ARM-CPUs die meisten Computer auf dem Markt antreiben.