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ARM vs Intel: quali sono le principali differenze?

Quali sono le differenze fra le due principali CPU

I processori ARM e Intel alimentano la stragrande maggioranza dei nostri dispositivi. Sono processori che hanno lo stesso compito, ma hanno due architetture diverse. E questo cambia il modo in cui i costruttori producono il chip e gli sviluppatori programmano le app. Di solito, i chip ARM si trovano nei dispositivi portatili come gli smartphone, mentre quelli Intel sono in computer desktop e laptop. Ma troviamo sempre più computer basati su ARM, come quelli di Apple M1 e M2 su Mac e MacBook. Quali sono quindi le principali differenze fra i processori ARM e Intel?

Le principali differenze fra i processori ARM e Intel

Arm e Intel 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 più bassa potenza come smartphone, tablet, tecnologia indossabile e vari dispositivi smart home.

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Aziende diverse per mercati diversi (ma sempre più in competizione)

Una delle prime differenze fra le due società è che, mentre Intel progetta e costruisce i propri chip, Arm progetta i processori ARM (tutto maiuscolo per il prodotto, solo l’iniziale per la compagnia) e li dà in licenza ad altre aziende.

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Quindi il confronto in realtà riguarda Intel da un lato e tutti i produttori che utilizzano tecnologie di Arm dall’altro: Apple, Qualcomm con i chip Snapdragon, MediaTek, Exynos e Google con Tensor. Questo significa che praticamente tutti gli smartphone al mondo utilizzano processori basati su ARM. Intel ha provato a lanciare dei SoC Intel Atom nel 2012, ma scarso successo.

Dall’altro lato, oltre all’eterna rivale AMD, sul mercato computer Intel sta trovando una nuova rivale in Arm. Se per i PC la rivalità risulta minima, dopo l’annuncio dei chip di Apple della serie M basati proprio su ARM, Intel ha perso un cliente eccellente. Non solo: le ottime prestazioni dei Mac hanno dimostrato al mondo che i chip Arm possono competere con Intel e AMD, nonostante le differenze.

Differenze fra i processori Intel e ARM: l’architettura

Il motivo principale per cui i processori ARM finiscono soprattutto dentro gli smartphone e quelli Intel nei computer sta nelle differenze di Instruction Set Architecture ISA. Si tratta dell’insieme di istruzioni che il processore esegue: il linguaggio macchina che gestisce il chip, interpretando in maniera fisica le indicazioni del linguaggio informatico.

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Ci sono due tipi di ISA: il Complex Instruction Set Computing (CISC) e il Reduced Instruction Set Computing (RISC). Il primo permette di gestire rapidamente attività e calcoli complessi, a scapito di una bassa efficienza energetica. Al contrario, RISC esegue istruzioni più semplici ma con un’elevata efficienza energetica.

I processori Intel hanno un’architettura x86 basata su CISC ISA, i rivali invece utilizzano la loro architettura proprietaria ARM che utilizza RISC ISA. Entrambe sono closed-source. Quindi, nessuna azienda o individuo può progettare processori utilizzando queste architetture senza una licenza fornita da Intel o Arm.

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Supporto software e compatibilità

Poiché gli ISA x86 e ARM si basano su due filosofie di progettazione diverse (RISC e CISC), il software pensato per un processore non può funzionare sull’altro. Il solo fatto di avere moltissimi programmi sviluppati su un’architettura specifica garantisce una presenza importante sul mercato.

Se infatti volete acquistare una CPU, potete scegliere solo fra Intel o AMD. Questo perché la maggior parte dei programmi per computer sono progettati per processori x86, di cui solo Intel e AMD hanno una licenza: sono di fatto un duopolio proprio per questo.

I processori ARM hanno invece il monopolio sui processori per smartphone, perché i programmi Android e iOS funzionano su questa architettura. Ci sono altri processori basati su RISC competano con ARM, ma la quantità di applicazioni già disponibili per ARM rende impensabile passare a un sistema alternativo.

Tuttavia, Arm sembra ritagliarsi una fetta sempre più grande del mercato dei PC, convincendo gli sviluppatori a portare o creare applicazioni da zero che funzionino in modo nativo sui suoi processori. Microsoft Windows supporta già i processori ARM, così come di recente Apple. Ma proprio il fatto che la Mela abbia reso chiaro che vuole progettare processori basati su ARM, ha convinto diversi sviluppatori di software a lanciare versioni che supportino nativamente ARM: se vogliono lavorare al meglio su macOS, hanno poca scelta.

Differenze fra processori ARM e Intel: prestazioni ed efficienza

Le prestazioni di un computer o di uno smartphone dipendono da tanti altri fattori oltre che dalla potenza dei chip. Ma possiamo dire che i processori Intel hanno mediamente prestazioni grezze migliori rispetto ai processori basati su RISC di ARM. I processori basati su CISC eseguono più attività complesse contemporaneamente: hanno quindi bisogno di velocità di clock più elevate. Tuttavia, i processori ARM possono essere molto più veloci dei processori Intel nell’eseguire attività semplici che non richiedono le stesse velocità di clock.

Anche l’effiencenza energetica di un dispositivo dipende da diversi fattori (connessioni, display, ecc). Ma possiamo dire che in media i processori ARM hanno il vantaggio rispetto a Intel per quanto riguarda l’efficienza. Infatti, solitamente i chip x86 di Intel fanno molto affidamento sull’hardware per gestire attività complesse. Viceversa, i processori basati su ARM sono ottimizzati sia sull’hardware che sul software, abbassando la necessità di energia.

Questo permette alle CPU ARM di essere incorporate in un System on a Chip (SoC), che combina CPU, GPU, RAM e DSP e anche i modem per le telecomunicazioni. Questo aumenta le prestazioni, riducendo i tempi di comunicazioni fra le varie componenti: qualcosa che Apple e Microsoft hanno saputo sfruttare bene sui propri MacBook e Surface, per esempio.

Qual è il migliore processore?

Intel e ARM producono diversi tipi di processori per mercati diversi, quindi metterli a confronto per trovare le differenze prestazionali risulta difficile. Sebbene i processori x86 offrano potenza grezza maggiore, non sempre supereranno in prestazioni un processore basato su RISC altamente efficiente progettato per PC.

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I computer con i chip M1 e M2 basati su ARM di Apple sono molto efficienti e potenti, arrivando a battere nei benchmark diversi laptop Windows basati su CISC con specifiche simili.

D’altro canto, poiché la maggior parte dei computer esegue Windows, molti sviluppatori trovano più redditizia la creazione di app per processori CISC: questo è il motivo per cui i Mac in genere hanno meno opzioni quando si tratta di app e giochi AAA. Quindi risulta complicato confrontare le performance per i videogiocatori.

Negli anni, le capacità computazionali degli smartphone con processori ARM sono aumentate molto, tanto che diversi utenti non sentono più il bisogno di avere un computer fisso o portatile. E la decisione di Apple di adottare ARM per i propri Apple Silicon ha portato diversi sviluppatori a lanciare software (soprattutto di grafica e per l’ufficio) basati su questa architettura.

Arm sembra quindi recuperare terreno anche nel mercato dei computer, oltre a dominare quello mobile. Ma la grandissima quantità di PC Windows con chip Intel e AMD fa sì che la maggior parte delle applicazioni e quasi tutti i giochi siano per x86. Le differenze fra processori ARM e Intel sembrano quindi ancora troppo evidenti per una vera competizione. Anche se la situazione potrebbe cambiare nei prossimi anni.

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MakeUseOf

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