Arm versus x86, wat is eigenlijk het verschil?

Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. CPU-architectuur uitgelegd
  3. 3. Moderne 64bit-CPU-architecturen
  4. 4. Heterogene computing wint het van mobiel
  5. 5. Aangepaste Arm-kernen en instructiesets
  6. 6. Software-compatibiliteit
  7. 7. Arm vs x86: tot slot

Moderne 64bit-CPU-architecturen

Tegenwoordig zijn 64bit-architecturen de norm voor smartphones en pc's, maar dat was niet altijd het geval. Zo stapten telefoons pas in 2012 over, ongeveer tien jaar na pc's. 64bit-computergebruik maakt gebruik van registers en geheugenadressen die groot genoeg zijn om 64 bits (enen en nullen) lange gegevenstypen te gebruiken. Naast compatibele hardware en instructies is uiteraard ook een 64bit-besturingssysteem nodig, zoals Android.

Misschien herinner je je nog de ophef die ontstond toen Apple zijn eerste 64bit-processor introduceerde vóór zijn Android-rivalen. En hoewel de overstap naar 64bit het dagelijkse computergebruik niet heeft veranderd, is het echter wel belangrijk om efficiënt te kunnen rekenen met zeer nauwkeurige floatingpoint-getallen. 64bit-registers verbeteren daarnaast de nauwkeurigheid van 3d-rendering, de coderingssnelheid en vereenvoudigen de adressering van 4GB en meer ram.

Pc's gingen dus al veel eerder over op 64bit dan smartphones, maar het was niet Intel dat de moderne x86-64-architectuur (ook bekend als x64) heeft bedacht. Die eer komt toe aan AMD, dat in 1999 Intels bestaande x86-architectuur heeft aangepast. Intels alternatieve IA64 Itanium-architectuur werd daarmee terzijde geschoven.

Arm introduceerde zijn Armv8 64-bit architectuur in 2011. In plaats van de 32bit-instructieset uit te breiden, voorzag Arm in een zuivere 64bit-implementatie. Om dit te bereiken, maakt de Armv8-architectuur gebruik van twee uitvoeringstoestanden, AArch32 en AArch64. Zoals de namen al duiden, is er dus een voor 32bit-code en een voor 64bit. Het mooie van dit ontwerp is dat de processor tijdens de normale uitvoering naadloos kan overschakelen van de ene naar de andere modus. Dit betekent op zijn beurt dan weer dat de decoder voor de 64bit-instructies een nieuw ontwerp is dat niet compatibel hoeft te blijven met het 32bit-tijdperk. Dit terwijl de processor in zijn geheel achterwaarts compatibel blijft. Arm heeft inmiddels wel aangegeven dat toekomstige Armv9 Cortex-A-processoren tegen 2023 alleen 64bit zullen zijn, waardoor ondersteuning voor oude 32bit-toepassingen en besturingssystemen op deze next-gen cpu's niet meer mogelijk zal zijn. In feite zijn de kleine Cortex-A510 en Cortex-X2 cpu's van 2021 al 64bit.

Advertentie
0