Procesadores ARM vs. Intel: ¿Cuál es el mejor?

Hoy en día, es probable que la mayoría de los dispositivos informáticos tengan un procesador que use el diseño x86^{(x86 design)} , como los procesadores Intel, o el diseño ARM (Advanced RISC Machine)^{(ARM (Advanced RISC Machine) design)} como en la CPU de su teléfono inteligente o tableta. Las CPU ARM^{(ARM CPUs)} también se están convirtiendo en computadoras portátiles.

En estos días puedes elegir entre una computadora con un procesador Intel^(Intel) o AMD ( x86 ) o un dispositivo con un procesador ARM . Entonces, cuando se trata de procesadores ARM^(ARM) vs. Intel , ¿cuál es mejor?

ARM vs. Intel: Orígenes diferentes

Las CPU^(CPUs) modernas basadas en Intel y ARM pueden rastrear sus tecnologías hasta los primeros chips de las computadoras que se lanzaron al mercado a principios de la década de 1980, específicamente Acorn Computers BBC Micro e Intel 8088 que se encuentran en la primera PC de IBM . Estos allanaron el camino para los dos diseños principales de CPU de los tiempos modernos.

Es importante tener en cuenta que si bien tienen dos líneas evolutivas separadas, convergen en lo que usamos hoy en día para estas CPU^(CPUs) .

RISC frente a CISC

Debajo del capó, la principal diferencia entre una CPU Intel y una basada en ARM es el tipo de instrucción que entiende cada dispositivo. Las CPU^(CPUs) basadas en ARM son dispositivos RISC (computadora con conjunto de instrucciones reducido)^{(RISC (Reduced Instruction Set Computer))} y las CPU Intel son dispositivos CISC (computadora con conjunto de instrucciones complejo)^{(CISC (Complex Instruction Set Computer) )} . Los diseños RISC^(RISC) y CISC difieren en la forma en que los procesadores hacen su trabajo. En las CPU ^(CPUs)Intel (y AMD ) , utilizan un conjunto de instrucciones CISC conocido como x86.

Sin embargo, la mayoría de sus fortalezas y debilidades provienen del hecho de que los dispositivos RISC manejan instrucciones cortas, simples y de longitud uniforme, mientras que los dispositivos CISC combinan muchas instrucciones en instrucciones largas y complejas que se procesan todas a la vez.

Compatibilidad de programas

Los procesadores Intel^(Intel) no pueden entender el código ARM y viceversa. Por lo tanto, el sistema operativo y el software deben escribirse específicamente para un tipo de procesador.

Es posible que el software diseñado para un tipo de CPU se ejecute en el otro, pero esto generalmente conlleva grandes penalizaciones en el rendimiento y la ineficiencia.

La excepción a esto es el software de traducción de código Rosetta 2 de Apple. ^{(Rosetta 2)}Sus CPU ARM^{(ARM CPUs)} personalizadas se diseñaron específicamente con Rosetta 2 en mente y permiten una ejecución de software casi perfecta diseñada para Mac^(Macs) con procesador Intel . En general^(Overall) , la penalización de rendimiento con Rosetta 2 es baja, aunque no perfecta.

Un ejemplo más típico son los dispositivos Surface basados en ARM de Microsoft. ^{(ARM-based Surface)}Cuando estos intentan ejecutar el código x86 a través de la emulación, el impacto en el rendimiento es tan grave que el software puede quedar inutilizable.

El consumo de energía

La ventaja significativa de las CPU^(CPUs) basadas en ARM sobre Intel y otros procesadores x86 es el consumo de energía. Resulta que el enfoque RISC junto con la innovación específica del diseño de ARM hace que las ^(ARM)CPU^(CPUs) sean increíblemente frugales . Esta es la razón por la que ARM ha dominado los mercados de teléfonos inteligentes y tabletas.

Es por eso que puede obtener 24 horas o más de su teléfono, mientras que su computadora portátil Intel con su batería más grande puede durar solo unas pocas horas, si tiene suerte. Por supuesto, si elige una Mac M1^{(M1 Mac)} , puede obtener cerca de 20 horas de reproducción de películas, lo cual es muy impresionante para una computadora portátil.

Rendimiento puro

Cuando elimina el consumo de energía de la ecuación, como con una computadora conectada a la red eléctrica, Intel y otros procesadores x86 CISC pisotean todas las ^{(x86 CISC)}CPU RISC^{(RISC CPUs)} basadas en ARM .

Pero, dado que se invierte tanto dinero en el desarrollo de CPU ARM^{(ARM CPU)} gracias al auge de los teléfonos inteligentes y las tabletas, el rendimiento de las CPU ARM^{(ARM CPUs)} ha aumentado exponencialmente con cada generación.

Los teléfonos inteligentes de gama^(Mid-range) media ahora han superado el umbral «suficientemente bueno» en términos de potencia informática y son lo suficientemente potentes como para satisfacer las necesidades del usuario en el día a día.

Rendimiento por vatio

Si cambiamos la narrativa a cuánto trabajo puede hacer una CPU ARM^{(ARM CPU)} por cada vatio de energía que consume, las cosas no se ven tan bien para las CPU Intel^{(Intel CPUs)} x86 . Aunque compañías como Intel han trabajado duro para hacer modelos eficientes de energía de sus CPU^(CPUs) , todavía hay una brecha.

Considere la comparación anterior. El Intel i7-9750H tiene una potencia de diseño térmico^{(Thermal Design Power)} ( TDP ) de 45 W, mientras que el Snapdragon 888 tiene un TDP de 10 W. Sin embargo, el 888 está al alcance de su rendimiento de referencia.

La CPU ARM^{(ARM CPU)} aún logra igualar el 75% de la puntuación de la CPU Intel de la computadora portátil de gama alta cuando todas las puntuaciones están comprometidas. Tenga en cuenta que la CPU ARM^{(ARM CPU)} no tiene refrigeración activa y está ubicada dentro de un teléfono inteligente. Que un dispositivo portátil grande con enfriamiento activo y más de cuatro veces el TDP tenga una ventaja de rendimiento tan relativamente pequeña demuestra claramente la diferencia de rendimiento por vatio entre estas tecnologías.

Simetría del núcleo

Una ventaja emocionante en el lado ARM de las cosas es el uso de núcleos de CPU^{(CPU cores)} asimétricos . Intel y otros procesadores x86 tienen núcleos múltiples, pero idénticos. Sin embargo, es común que las CPU ARM^{(ARM CPUs)} tengan varios núcleos, pero diferentes.

Por ejemplo, una CPU ARM^{(ARM CPU)} de 8 núcleos en un teléfono inteligente puede tener cuatro núcleos de bajo consumo que son lo suficientemente rápidos para tareas cotidianas como navegar por la web, mirar un video, escuchar música y manejar pequeñas tareas en segundo plano. Tan pronto como inicias un videojuego o comienzas a crear contenido, como la edición de fotos, las cuatro CPU^(CPUs) de alto rendimiento se activan .

Esto significa que puede tener la ventaja de un alto rendimiento máximo en ráfagas cortas según sea necesario y también disfrutar de una batería de larga duración promediada durante un ciclo de carga de la batería.

¿Es ARM el futuro?

La pregunta principal que planteamos cuando se trata de estas tecnologías de CPU fue » ¿Cuál^(Which) es la mejor?» y como era de esperar, la respuesta es «depende». Podemos decir con certeza que las CPU x86 Intel ^(CPUs)(^(Intel) y AMD ) gobiernan siempre que la energía no sea un problema. Entonces, si está enchufado a la pared y no depende de una batería para funcionar, estas son las CPU^(CPUs) que debe elegir.

Hoy, en el mundo de las computadoras portátiles, las cosas no están tan claras. El mayor inconveniente de ARM^(ARM) no es el rendimiento, sino la compatibilidad del software. Esto es algo que Apple ha solucionado con Rosetta 2 y para Microsoft es una prioridad. Suponiendo que el software se ejecutará en un sistema ARM sin una penalización de rendimiento significativa (si la hay), ofrece el mejor equilibrio entre rendimiento y duración de la batería.

Cuando se hace bien, obtienes una computadora como la M1 MacBook Pro . Es más que lo suficientemente potente como una computadora de uso general e incluso puede realizar tareas profesionales como la edición de video^{(video editing)} , ¡un nivel de rendimiento que puede mantener durante 20 horas con batería! Si desea obtener más información sobre el M1, consulte M1 vs i7: The Benchmark Battles .

Today, most computing devices are likely to either have a procesѕor usіng the x86 design, like Intel processors, or the ARM (Advanced RISC Machine) design as in the CPU in your smartphone or tablet. ARM CPUs are also making it into laptops.

These days you can choose between a computer with an Intel or AMD processor (x86) or a device with an ARM processor. So when it comes to ARM vs. Intel processors, which is better?

ARM vs. Intel: Differing Origins

Modern Intel and ARM-based CPUs can trace their technologies back to early chips in computers brought to market in the early 1980s, specifically the Acorn Computers BBC Micro and the Intel 8088 found in the first IBM PC. These paved the way for the two main CPU designs of modern times.

It is important to note that while they have two separate evolutionary lines, they converge in what we use these CPUs for today.

RISC vs CISC

Under the hood, the main difference between an Intel and ARM-based CPU is the type of instruction that each device understands. ARM-based CPUs are RISC (Reduced Instruction Set Computer) devices and Intel CPUs are CISC (Complex Instruction Set Computer) devices. RISC and CISC designs differ in how processors do their work. In Intel (and AMD) CPUs they use a CISC instruction set known as x86.

However, most of their strengths and weaknesses come from the fact that RISC devices handle short, simple, uniform-length instructions while CISC devices combine many instructions into long, complex instructions processed all at once.

Software Compatibility

Intel processors can’t understand ARM code and vice versa. So, the operating system and software have to be written specifically for one type of processor.

It is possible for software meant for one type of CPU to be run on the other, but this usually comes with large penalties in performance and inefficiency.

The exception to this is Apple’s Rosetta 2 code translation software. Their custom ARM CPUs have been designed specifically with Rosetta 2 in mind and allow for near seamless software execution designed for Intel-based Macs. Overall, the performance penalty with Rosetta 2 is low, while not being perfect.

A more typical example is Microsoft’s ARM-based Surface devices. When these try to run x86 code through emulation, the performance impact is so severe that the software may be unusable.

Power Consumption

The significant advantage of ARM-based CPUs over Intel and other x86 processors is power consumption. It turns out that the RISC approach along with the specific innovation of ARM’s design makes for incredibly frugal CPUs. This is why ARM has dominated the smartphone and tablet markets.

It’s why you can get 24 hours or more from your phone, while your Intel laptop with its larger battery may only last a few hours, if you’re lucky. Of course, if you go with an M1 Mac, you can get close to 20 hours of movie playback, which is very impressive for a laptop.

Pure Performance

When you take power consumption out of the equation, as with a computer plugged into the mains, Intel and other x86 CISC processors stomp all over ARM-based RISC CPUs.

But, since so much money is going into ARM CPU development thanks to the rise of smartphones and tablets, the performance of ARM CPUs has been increasing exponentially with each generation.

Mid-range smartphones have now passed the “good enough” threshold in terms of computing power and are powerful enough to meet user needs on a day-to-day basis.

Performance Per Watt

If we change the narrative to how much work an ARM CPU can do for every watt of energy it consumes, things don’t look so good for x86 Intel CPUs. Although companies like Intel have worked hard to make power-efficient efficient models of their CPUs, there’s still a gap.

Consider the above comparison. The Intel i7-9750H has a 45W Thermal Design Power (TDP) while the Snapdragon 888 has a 10W TDP. Yet, the 888 comes within reach of it’s benchmark performance.

The ARM CPU still manages to match 75% of the high-end laptop Intel CPU’s score when all scores are engaged. Keep in mind that the ARM CPU has no active cooling and is nestled inside a smartphone. For a large laptop device with active cooling and more than four times the TDP to have such a relatively small performance advantage starkly demonstrates the performance-per-watt difference between these technologies.

Core Symmetry

An exciting advantage on the ARM side of things is the use of asymmetrical CPU cores. Intel and other x86 processors have multiple, but identical, cores. However, it’s common for ARM CPUs to have multiple, but different, cores.

For example, an 8-core ARM CPU in a smartphone may have four low-power cores that are fast enough for everyday tasks such as browsing the web, watching a video, listening to music and handling small background tasks. As soon as you start up a video game, or begin doing content creation work like photo editing, the four high-performance CPUs kick in.

This means that you can have the advantage of high peak performance in short bursts as needed and also enjoy long battery life averaged out over a battery charge cycle.

Is ARM the Future?

The main question we posed when it comes to these CPU technologies was “Which is the Best?” and as you might expect the answer is “it depends”. We can say with certainty is that x86 Intel (and AMD) CPUs rule whenever power is a non-issue. So if it’s plugged into the wall and doesn’t rely on a battery to work, these are the CPUs to go for.

Today, in the portable computer world, things aren’t quite as clear. ARM’s biggest drawback isn’t performance, but software compatibility. This is something that Apple has solved with Rosetta 2 and for Microsoft is a high priority. Assuming that software will run on an ARM system without significant (if any) performance penalty, it offers the best balance of performance vs battery life.

When done right, you get a computer such as the M1 MacBook Pro. It is more than powerful enough as a general-purpose computer and can even take on professional tasks such as video editing — a level of performance it can sustain for 20 hours on battery! If you want more information on the M1, check out M1 vs i7: The Benchmark Battles.

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