Unterschied zwischen ARM und x86
Kurz gesagt
ARM steckt häufig in Smartphones und Tablets, x86 häufig in PCs und vielen Servern. Beide Architekturen kommen jedoch in verschiedenen Gerätetypen und Leistungsklassen vor.
Der HauptunterschiedARM und x86 verwenden unterschiedliche Befehlssätze; deshalb muss Software die jeweilige Architektur unterstützen, um nativ zu laufen.
ARM und x86 legen beide fest, wie Programme mit Prozessoren arbeiten; ihre unterschiedlichen Befehlssätze führen jedoch zu unterschiedlicher nativer Softwarekompatibilität.
Steckbriefe
Steckbrief: ARM
ARM bezeichnet eine Familie von Prozessorarchitekturen und den dazugehörigen Befehlssätzen. Der Name wird oft für Prozessoren verwendet, die diese Architektur umsetzen.
- ARM-Befehlssatzfamilie
- häufig in Mobilgeräten
- verschiedene Lizenzmodelle
Beispiel Das Tablet nutzt einen ARM-Prozessor, damit Apps direkt ausgeführt werden können.
Steckbrief: x86
x86 ist eine Prozessorarchitektur, deren Name auf den Intel-Prozessor 8086 zurückgeht. Die heute verbreitete 64-Bit-Erweiterung heißt x86-64 oder kurz x64.
- x86-Befehlssatzfamilie
- variable Befehlslängen
- breite PC-Unterstützung
Beispiel Der Desktop-PC führt sein Betriebssystem auf einem x86-64-Prozessor aus.
Auf einen Blick
| Merkmal | ARM | x86 |
|---|---|---|
| Was ist es? | Familie von Prozessorarchitekturen und Befehlssätzen | Prozessorarchitektur mit 16-, 32- und 64-Bit-Ausprägungen |
| Typisch | Smartphones, Tablets und zunehmend auch Computer | Desktop-PCs, Laptops und viele Server |
| Wofür / wann? | Mobile Geräte und vielfältige Computersysteme | PC-Software und vielfältige Serveranwendungen |
| Beispiel | Ein Smartphone verarbeitet Apps mit einem ARM-Chip. | Ein Büro-PC startet ein x86-64-Betriebssystem. |
| Befehlsformat | AArch64 nutzt 32-Bit-Befehle; andere ARM-Modi variieren. | Maschinenbefehle haben unterschiedliche, variable Längen. |
| Energieverbrauch | Viele Produkte sind auf sparsamen Betrieb ausgelegt. | Verbrauch hängt stark vom konkreten Prozessor ab. |
| Software | Programme benötigen ARM-kompatible Versionen oder Übersetzung. | Viele PC-Programme gibt es für x86-64. |
| Hersteller | Viele Firmen entwickeln ARM-basierte Prozessoren. | Intel und AMD sind wichtige x86-Anbieter. |
Im Detail
Befehlssatz und Prozessor
Ein Befehlssatz ist die Schnittstelle zwischen Software und Prozessor. Er beschreibt unter anderem, welche Maschinenbefehle verfügbar sind und wie Daten verarbeitet werden. ARM und x86 legen diese Schnittstelle unterschiedlich fest.
Die Architektur allein sagt jedoch nicht, wie schnell ein bestimmter Chip ist. Hersteller können Prozessoren derselben Architektur mit unterschiedlicher Anzahl an Rechenkernen, Taktung und Ausstattung bauen. Ein Vergleich muss deshalb auch das konkrete Gerät und seinen Einsatzzweck berücksichtigen.
RISC und CISC: eine grobe Einordnung
ARM wird traditionell der RISC-Philosophie zugeordnet: Der Befehlssatz setzt stärker auf vergleichsweise einfache Befehle. x86 gilt traditionell als CISC-Architektur, deren Befehle teils komplexer und unterschiedlich lang sind. Diese Begriffe beschreiben Entwurfsansätze, nicht unmittelbar die Geschwindigkeit eines Computers.
Moderne Prozessoren setzen Befehle intern auf komplexe Weise um. x86-Chips zerlegen viele Maschinenbefehle in einfachere interne Arbeitsschritte; ARM-Prozessoren nutzen ebenfalls ausgefeilte Ausführungstechniken. Der Gegensatz „ARM einfach, x86 komplex“ ist daher nur eine grobe historische Einordnung.
Kompatibilität von Programmen
Ein Programm, das als Maschinencode für x86-64 erstellt wurde, läuft nicht automatisch nativ auf ARM. Dafür braucht es eine passende ARM-Version, eine Übersetzung zur Laufzeit oder eine andere unterstützte Lösung. Umgekehrt gilt dasselbe für ARM-Programme auf x86.
Auch das Betriebssystem muss zur Architektur und zur jeweiligen Geräteplattform passen. Zwar können viele Programme aus gemeinsamem Quellcode für beide Architekturen erstellt werden; dafür müssen sie aber entsprechend kompiliert und getestet sein. Bei einem Gerätewechsel zählt deshalb nicht nur der Prozessor, sondern auch die Unterstützung der benötigten Anwendungen.
Einsatzgebiete und Energie
ARM-Prozessoren sind in Smartphones und Tablets verbreitet, wo Akkulaufzeit und Wärmeentwicklung wichtige Anforderungen sind. x86-Prozessoren prägen seit Langem den PC-Markt und sind auch in Servern zu finden. Die Verteilung ist keine feste Grenze: Es gibt ARM-Computer und x86-Geräte für unterschiedliche Leistungs- und Verbrauchsprofile.
„ARM ist immer sparsamer“ oder „x86 ist immer schneller“ sind keine verlässlichen Regeln. Der Energiebedarf und die Leistung hängen unter anderem von Chipdesign, Fertigung, Kühlung und Arbeitslast ab. Für einen fairen Vergleich sollten Sie daher Geräte unter ähnlichen Bedingungen und mit denselben Anwendungen betrachten.
Wann nimmt man was?
- Informieren Sie sich vor dem Kauf über das Softwareangebot des konkreten Geräts.
- Achten Sie bei spezieller Software, Spielen und Zubehör auf die unterstützte Prozessorarchitektur.
- Vergleichen Sie konkrete Geräte bei ähnlicher Ausstattung und unter derselben Arbeitslast.
- Für mobile Nutzung zählen Akkulaufzeit und Wärme; für den PC zählen ebenso Leistung und Softwareangebot.
Gemeinsamkeiten
- Beide legen fest, wie Maschinenprogramme mit Prozessoren arbeiten.
- Beide Architekturfamilien werden in unterschiedlichen Leistungsklassen umgesetzt.
- Für beide gibt es Prozessoren in Computern und Servern.
Häufiger Irrtum
Irrtum: „Jeder ARM-Prozessor ist sparsamer als jeder x86-Prozessor.“
Richtig: Der Verbrauch hängt vom konkreten Chip, Gerät und Einsatz ab; die Architektur allein entscheidet ihn nicht.
Irrtum: „Ein Programm läuft auf ARM und x86 automatisch gleichermaßen.“
Richtig: Nicht jedes Programm wird für beide Architekturen angeboten.
Häufige Fragen
Kann Windows auf ARM laufen?
Ja, es gibt Windows-Versionen für ARM-Geräte. Die Unterstützung einzelner Anwendungen unterscheidet sich je nach Version und Übersetzung.
Was bedeutet x64 bei einem Computer?
x64 ist eine gebräuchliche Bezeichnung für die 64-Bit-Erweiterung der x86-Architektur, auch x86-64 genannt. Sie ermöglicht unter anderem die Verarbeitung von 64-Bit-Code.
Ist Apple Silicon ARM oder x86?
Apple Silicon basiert auf der ARM-Architekturfamilie. Ältere Mac-Modelle mit Intel-Prozessoren verwenden dagegen x86-64.
