ARMベースのクラウドコンピューティング
「ARMプロセッサかx86プロセッサか？」
この戦いにARMアーキテクチャに特化して日本市場に参入した株式会社AB AI、今後の活躍に注目です。
あらためて「ARM vs x86プロセッサ：違いは何ですか？」という点について、まとめてみたいと思います。
まず、「ARMプロセッサかx86プロセッサか？」というのは、最近のコンピュータ業界でよく聞かれる質問で、それは正当な理由があります。
x86プロセッサは長い間使用されてきましたが、その状況は変わりつつあります。なぜかというと、答えはシンプルで、電力を多く消費し、過熱しやすく、高価なデバイスが問題となっているからです。
x86プロセッサからARMベースのチップへの移行は、ARMプロセッサが低コストで高い効率を目指しているため、消費者にとって有益です。
このガイドでは、x86プロセッサとARMの違いや、それぞれの長所と短所を詳しく分析しています。
コンピュータプロセッサの簡単な歴史
x86プロセッサは1971年以来、コンピュータ業界を独占してきました。長い間、一つの企業がCPU市場の独占を持っていました。競争の欠如は、x86プロセッサの価格の高騰と、時間をかけてもCPUの性能の大きな向上が見られないという結果をもたらしました。一方で、後から2つ目の企業が現れました。しかし、消費者からの過剰な価格や電力を多く消費するプロセッサに対する不満は未解決のまま、どちらのチームを選ぶかの選択問題となりました。
このギャップは、市場に長い間存在していたARMプロセッサによって埋められました。ARMチップは、消費電力が少なく、発熱が少なく、バッテリー寿命が長いなど、x86と比べて多くの利点があります。そのため、モバイルコンピューティングや携帯デバイスに数十年にわたり使用されてきました。現在、多くのテクノロジー企業がCPUの性能を向上させるためにARMアーキテクチャに移行しています。
RISC vs CISC
ARMとx86プロセッサの主な違いは、そのアーキテクチャの設計です。ARMはRISC（Reduced Instruction Set Computing：簡易命令セットコンピューティング）であり、x86はCISC（Complex Instruction Set Computing：複雑命令セットコンピューティング）です。
これは、RISCプロセッサは小さく、シンプルな命令を持ち、簡単な命令デコードができることを意味します。RISCの計算は高速で、各計算は1クロックごとに実行するだけで済むためです。そのため、命令数が少なく、命令の実行時間も短いARMプロセッサは速いです。
一方、CISCプロセッサは複雑で、複合的な命令を持ち、複雑な命令デコードが必要です。CISCでは、1つの命令に複数のアドレッシングモードがあります。そのため、CISCの計算は遅いです。それぞれの計算に複数のクロックを必要とするからです。したがって、x86プロセッサは高い性能を提供しますが、多くの電力を消費します。
消費電力と発熱
ARMプロセッサは、命令を実行するために少ないハードウェアとレジスタしか必要としません。ARMチップは、他のプロセッサに比べてエネルギーを節約し、電力効率が良いです。バッテリー駆動のデバイスでは、電力効率は長いバッテリー寿命を意味します。さらに、少ない熱を発生させるため、デバイスの過熱を防ぎます。これが、Qualcomm Snapdragonチップが非常に少ない熱を発生するため、Dot 1がファンレスのARMミニPCである理由です。静かで涼しいミニPCは、より平和に作業することを可能にします。
x86プロセッサは、多くのレジスタを使用して高い性能を提供します。高い性能は、ある程度、高い消費電力を意味します。実際、一部のx86プロセッサはARMチップの5倍以上の電力を消費します。さらに、過熱は、x86プロセッサを扱う消費者が直面する主要な問題の一つです。x86プロセッサは、冷却システムが不十分で多くの熱を発生します。x86プロセッサで動作するデバイスは、確実な電源供給だけでなく、過熱のために携帯性も低下します。
オペレーティングシステムとライセンス
当初、ARMハードウェアはモバイルデバイスに限定されていました。なぜなら、ARMベースのデバイスはAndroidをオペレーティングシステムとして実行するからです。一つの主要な制限は、Microsoft、LinuxなどのほとんどのOSがx86プロセッサ上で動作し、x86プログラムはARM上で動作しないということでした。しかし、ARMプロセッサの人気が高まるにつれて、そのようなことはもう問題ではありません。QualcommはMicrosoftと提携して、ARM上でWindowsアプリケーションを実行できるWindows on ARMを持ち込みました。
x86プロセッサは数社によって製造されていますが、ARMプロセッサはARMによって製造されていません。むしろ、それはAppleやQualcommなどのパートナーにライセンスを提供しています。これにより、企業はARMチップをカスタマイズして性能を向上させることができます。x86プロセッサの権利は、2～3社によって所有・保護されています。
まとめ
多くの企業がx86プロセッサからARMプロセッサに移行しています。ARMチップは、x86プロセッサに比べてエネルギー効率が高く、熱を少なく発生させ、コストもかかりません。さらに、ARMチップの性能は近年大幅に向上しており、世界の一流のテクノロジー企業のトップの選択肢となっています。
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