質問: x86とarmの性能の違い x86とarmの性能の違いについて教えていただきたいです。 それぞれの設計に基いたご説明をいただけるとなおありがたいです。 また、性能の違いの結果として、 それぞれどのような場面でよく使われるのかも知りたいです。 よろしくお願いいたします。
回答: x86はciscと言う概念で作られたcpuで、armなどはriscと言う概念で作られたcpuです。 ciscが複雑な命令を演算プロセスを組み込む事で行うのに対しriscは単純命令で、os側で複雑な命令に対処すると言う方向性の物です、どちらも一長一短がありますが、riscは使用目的に合わせて、osをコンパクト化出来、単純命令の演算子なので小型、低消費電力が簡単に行える。 ciscは相対的な演算能力は高いけれど、組込み機器の様なシステムでは、その大半の演算システムが不要で、大きく、消費電力が桁違いに多いと言う面があります。 その特性の為riscの出だしは、ワークステーションなどにmipsと言う会社のrisc cpuが使われてpsp等のcpuと採用されましたが、高度化する演算に対応しきれなくなり、現在はciscx86がpcでは有利な状態です(mipsが解体してしまったのも大きな要因です) ただ産業機器分野では無駄な部分が多いsiscより、最適化が可能で、比較的安いライセンスを取得すれば(intelは一切ライセンスは出しません)目的とする機器のチップに組み込むことが可能なarmがシュアのほとんどを取る形となりました、その進化過程で、消費電力が大きなテーマであるスマートフォンにおいて各社はx86を選択する事が出来ず(何社かはあるのですが、動作速度を極端に落とした低消費電力な為非力なので売れなかった)、また、その時windowsに対抗するため、linuxをベースにgoogleがandoroidと言うosを開発しこれをarmベンダーが採用したため、スマートフォンの元祖であるapple iphone(iosもlinuxでcpuはarmでライセンスはしない)に対抗すべき、androidスマートホンが出来たと言う経緯があります。 >それぞれどのような場面でよく使われるのかも知りたいです 家電や組込み機器の32bitを使用する物の大半です、小型、低消費電力、osがコンパクトなのでバグが極端に少なく、ネットでアップデートが頻繁に行われるwindowsの様な物はネットに接続できない、途中で再起動される物は機器にはあまり使えません。 なのでarmのcpuの集大成がスマートフォンでそれ以上の性能を求められる、pcには不向きなcpuですから、特性上armとx86を比較する事はあまり意味が無いといえます。 ただ、pcの販売台数の低下を、インテルが打破するためにarmの牙城である、スマートフォンに食い込もうとあがいています、その手始めに大きなバッテリーが搭載可能なタブレットpcにターゲットを絞ってきたため、比較すると言う場面が増えてきたと思われます。 逆に世界トップの集積度を誇るインテルでさえ、armに対抗できる消費電力に達していない。 スマートフォンはpcと異なり、最重要課題がバッテリーの持続時間だと言う点につきます、いくら高性能でも1時間で動かなくなるスマートフォンはゴミの様な物です。 逆を言えば、消費電力無視できるなら、armももっと高速化は可能なのですか、動作時間が重視されるため性能を抑えた物しか作らないのです。 インテルのx86cpuだって、性能と言う面では圧倒的に高いcore i7などありますが、低消費電力ではその性能の1/10以下の超低消費電力のatomを作っていますが、それでさえarmの消費電力に並べません、本当に比較という事であるなら、比較対象は http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/20130911_615005.html atomのquarkとしなければ真の比較とは言えません、と言いたい所ですがquarkはまだインテルの構想でしかなく、実現できるのか?と言うレベルです、現実的には。 intel atom z2760 http://ark.intel.com/ja/products/70105 1.6wと http://www.nvidia.com/object/tegra-3-processor.html の比較 http://cpuboss.com/cpus/nvidia-tegra-3-(t33)-vs-intel-atom-z2760 このコンパニオンコアを持たないatomには実際の消費電力では対抗できない(消費電力0.5wのatomをもう一個積んでも焼け石に水でしかないから)。 実再の使用ではatomが不利と思われます、armで最も高い性能が要求される、スマートフォンは、複数の制約があり、単に高速であれば良いと言う物では無いので、演算性能だけで比較する意味がどこまであるのか?と言う問題があります、またスーパーコンピューターは、消費電力当たりの性能が重視され始めています、この分野でarmが主導権を握る可能性が高いと言われています。 その根拠としてはスパコンで上位を占めるamdがarmcpuの64bitにシフトしようとしている、事、クアルコムがarmcpuのスパコンの開発を始めいているという事からも、十分あり得る物だと思えます(cpu単体の性能で無く数万のcpuの総合性能なので、電力的、コスト的に遥かに有利なarmのcpuを数倍もしくは数10倍使って同じ価格なら、arm有利となるから)。