ARM和x86哪个更省电?熟悉当今芯片阵容的人可能会这样回答:“简单,ARM。看看那些SnapdragonXElite笔记本电脑的电池寿命就知道了,你这个傻瓜。”但事实真是如此吗?毫不奇怪,负责设计全球大多数x86芯片的英特尔公司认为事实并非如此。

RobertHallock在x86方面经验丰富,并大谈其优势。他目前是英特尔的技术营销副总裁,此前在AMD担任过多年类似职务。只有英特尔和AMD能够生产x86芯片(VIA除外)。任何其他想要生产芯片的公司都倾向于使用Arm制定和授权的基础。或者RISC-V,不过那是另一回事。

Hallock对Notebookcheck表示:“我们坚信,围绕ARM与x86性能的持续讨论是基于错误的前提,因为指令集架构(ISA)并没有广泛决定性能。”

“我们的观点是物理的:晶体管会消耗电力。增加核心数量、增加NPU大小、增加图形大小或增加结构复杂性的CPU设计并非免费。这些决定本质上将封装功耗和TDP提高到消费者过去从传统Windows/Linux处理器中看到的范围。

“换句话说:无论是x86还是ARMISA,实现市场期望的功能和性能都有‘典型成本’。因此,如果增加复杂性会降低任何ISA的功耗,那么就变成了一场争夺哪组设计选择能够产生最佳性能/功耗/面积(PPA)以满足消费者期望的战斗。”

ARM设计被认为比x86更节能,至少在它们所搭载的产品中是如此:有Apple自己的设计、手机中的Arm处理器,以及最近大量笔记本电脑中采用的最新SnapdragonXElite芯片。一般来说,所有以电池续航时间长而闻名的设备都是如此。

另一方面,x86被用于高耗电的台式机芯片和服务器。当然也用于许多超薄笔记本电脑。

Hallock继续谈论LunarLake,这是致力于降低功耗预算的下一代移动芯片。在LunarLake架构简报会上,Hallock也谈到了芯片节能的因素。

“决定功耗的不是x86,也不是ARM,”Hallock在5月份的活动中告诉我们,“而是芯片的物理设计。是芯片的平面布置图。是所采用的工艺技术和封装技术。它不断优化平台中的每个组件,一瓦面板、最高效的内存、最高效的SSD。这就是电池寿命的驱动因素。这就是CPU功耗的驱动因素。”

“因此,您将从LunarLake上看到前所未有的x86驱动。我们坚持不懈地研究这款芯片的每一个执行引擎,以尽可能地发挥每瓦的最高性能。我们触及了一切。图形、封装、内核、结构,每个组件都得到了改进。”

那么,ISA真的能节省电能吗?英特尔的回答是否定的,但我们也可以听听著名芯片设计师JimKeller的评论,看看他有何见解。

三年前,凯勒在接受TechTechPotato采访时表示,任何架构都可以非常节能。然而,这种情况会随着时间而改变。

多年来,ISA中的内容越来越多。有些内容是你需要的,有些内容你不太需要,有些内容则毫无用处——如果你想确保与旧软件和系统的向后兼容性,就必须保留其中的大部分内容。ISA越旧,里面的内容就越多,从而可能降低其效率。

x86现在已经相当老了,它最早是在70年代末推出的。它有很多东西。

“所以,当ARM首次问世时,它是一台干净的32位计算机,与x86相比,它看起来更简单,也更容易构建,”凯勒说。“但后来他们增加了16位模式和IT指令,这很糟糕,还有那种奇怪的浮点向量扩展集,在注册表文件中有覆盖层,然后是64位,这部分清理了它。然后他们添加了一些用于安全和启动的特殊内容。所以它只会变得更加复杂。

“现在RISC-V出现了,它是闪亮的新星。它没有任何遗留问题,实际上是一种开放的指令集架构。人们在大学里构建它,他们没有时间和兴趣像某些架构那样添加太多垃圾。”

现在我们讨论一个更广泛的话题,即多种架构之间的总体效率——x86、ARM还是RISC-V更好?我不会在这里谈论这个。但显然,新架构的简单性是有道理的——ISA中的垃圾越少越好。

虽然我们不在RISC-V上玩游戏是有原因的,但它目前还没有足够的东西。生态系统还没有成熟。此外,工艺节点、晶体管(以及向它们输送电力的方式)、基板以及芯片上的实际内容在确定任何特定设备的功耗方面发挥着无可争辩的巨大作用——这实际上就是要在所有这些之间取得平衡。

参考链接:

https://www.pcgamer.com/hardware/processors/the-ongoing-conversations-around-arm-vs-x86-power-are-based-on-a-false-premise-says-intels-vp-of-technical-marketing/