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來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察 ARM 和 x86 哪個(gè)更省電？熟悉當(dāng)今芯片陣容的人可能會(huì)這樣回答：“簡(jiǎn)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(gè)傻瓜�！� 但事實(shí)真是如此嗎？毫不奇怪，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)全球大多數(shù) x86 芯片的英特爾公司認(rèn)為事實(shí)并非如此。 Robert Hallock 在 x86 方面經(jīng)驗(yàn)豐富，并大談其優(yōu)勢(shì)。他目前是英特爾的技術(shù)營(yíng)銷副總裁，此前在 AMD 擔(dān)任過多年類似職務(wù)。只有英特爾和 AMD 能夠生產(chǎn) x86 芯片（VIA 除外）。任何其他想要生產(chǎn)芯片的公司都傾向于使用 Arm 制定和授權(quán)的基礎(chǔ)�；蛘� RISC-V，不過那是另一回事。 Hallock 對(duì)Notebookcheck表示：“我們堅(jiān)信，圍繞 ARM 與 x86 性能的持續(xù)討論是基于錯(cuò)誤的前提，因?yàn)橹噶罴軜?gòu) (ISA) 并沒有廣泛決定性能�！� “我們的觀點(diǎn)是物理的：晶體管會(huì)消耗電力。增加核心數(shù)量、增加 NPU 大小、增加圖形大小或增加結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的 CPU 設(shè)計(jì)并非免費(fèi)。這些決定本質(zhì)上將封裝功耗和 TDP 提高到消費(fèi)者過去從傳統(tǒng) Windows/Linux 處理器中看到的范圍。 “換句話說：無論是 x86 還是 ARM ISA，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)期望的功能和性能都有‘典型成本’。因此，如果增加復(fù)雜性會(huì)降低任何 ISA 的功耗，那么就變成了一場(chǎng)爭(zhēng)奪哪組設(shè)計(jì)選擇能夠產(chǎn)生最佳性能/功耗/面積 (PPA) 以滿足消費(fèi)者期望的戰(zhàn)斗。” ARM 設(shè)計(jì)被認(rèn)為比 x86 更節(jié)能，至少在它們所搭載的產(chǎn)品中是如此：有 Apple 自己的設(shè)計(jì)、手機(jī)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(xù)航時(shí)間長(zhǎng)而聞名的設(shè)備都是如此。 另一方面，x86 被用于高耗電的臺(tái)式機(jī)芯片和服務(wù)器。當(dāng)然也用于許多超薄筆記本電腦。 Hallock 繼續(xù)談?wù)揕unar Lake，這是致力于降低功耗預(yù)算的下一代移動(dòng)芯片。在 Lunar Lake 架構(gòu)簡(jiǎn)報(bào)會(huì)上，Hallock 也談到了芯片節(jié)能的因素。 “決定功耗的不是 x86，也不是 ARM，”Hallock 在 5 月份的活動(dòng)中告訴我們，“而是芯片的物理設(shè)計(jì)。是芯片的平面布置圖。是所采用的工藝技術(shù)和封裝技術(shù)。它不斷優(yōu)化平臺(tái)中的每個(gè)組件，一瓦面板、最高效的內(nèi)存、最高效的 SSD。這就是電池壽命的驅(qū)動(dòng)因素。這就是 CPU 功耗的驅(qū)動(dòng)因素�！� “因此，您將從 Lunar Lake 上看到前所未有的 x86 驅(qū)動(dòng)。我們堅(jiān)持不懈地研究這款芯片的每一個(gè)執(zhí)行引擎，以盡可能地發(fā)揮每瓦的最高性能。我們觸及了一切。圖形、封裝、內(nèi)核、結(jié)構(gòu)，每個(gè)組件都得到了改進(jìn)�！� 那么，ISA 真的能節(jié)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(shè)計(jì)師 Jim Keller 的評(píng)論，看看他有何見解。 三年前，凱勒在接受TechTechPotato采訪時(shí)表示，任何架構(gòu)都可以非常節(jié)能。然而，這種情況會(huì)隨著時(shí)間而改變。 多年來，ISA 中的內(nèi)容越來越多。有些內(nèi)容是你需要的，有些內(nèi)容你不太需要，有些內(nèi)容則毫無用處——如果你想確保與舊軟件和系統(tǒng)的向后兼容性，就必須保留其中的大部分內(nèi)容。ISA 越舊，里面的內(nèi)容就越多，從而可能降低其效率。 x86 現(xiàn)在已經(jīng)相當(dāng)老了，它最早是在 70 年代末推出的。它有很多東西。 “所以，當(dāng) ARM 首次問世時(shí)，它是一臺(tái)干凈的 32 位計(jì)算機(jī)，與 x86 相比，它看起來更簡(jiǎn)單，也更容易構(gòu)建，”凱勒說�！暗髞硭麄�?cè)黾恿?16 位模式和 IT 指令，這很糟糕，還有那種奇怪的浮點(diǎn)向量擴(kuò)展集，在注冊(cè)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(dòng)的特殊內(nèi)容。所以它只會(huì)變得更加復(fù)雜。 “現(xiàn)在 RISC-V 出現(xiàn)了，它是閃亮的新星。它沒有任何遺留問題，實(shí)際上是一種開放的指令集架構(gòu)。人們?cè)诖髮W(xué)里構(gòu)建它，他們沒有時(shí)間和興趣像某些架構(gòu)那樣添加太多垃圾。” 現(xiàn)在我們討論一個(gè)更廣泛的話題，即多種架構(gòu)之間的總體效率——x86、ARM 還是 RISC-V 更好？我不會(huì)在這里談?wù)撨@個(gè)。但顯然，新架構(gòu)的簡(jiǎn)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(tài)系統(tǒng)還沒有成熟。此外，工藝節(jié)點(diǎn)、晶體管（以及向它們輸送電力的方式）、基板以及芯片上的實(shí)際內(nèi)容在確定任何特定設(shè)備的功耗方面發(fā)揮著無可爭(zhēng)辯的巨大作用——這實(shí)際上就是要在所有這些之間取得平衡。 |
