¿Cuáles son los factores determinantes responsables del motivo por el cual los chips Intel pueden sincronizarse a velocidades de 4Ghz o más, mientras que otros procesadores como ARM no pueden? ¿Se debe a la tecnología de vanguardia de Intel o es la arquitectura del x86? Es difícil entender cómo un chip complejo como el i7 puede tener un reloj tan alto.
La razón principal por la que los procesadores ARM no están sincronizados a 4 GHz es el consumo de energía. La arquitectura, la fabricación, etc. desempeñan un papel importante, pero la realidad es que una tableta o un teléfono móvil debe durar tanto como pueda con una batería, por lo que todos esos factores están diseñados para minimizar el consumo de energía. Cuando opta por un menor consumo de energía, sacrifica el rendimiento debido a las opciones de diseño en el nodo, la arquitectura, etc. Una frecuencia más alta es un asesino de batería porque:
P = CV 2 f
Donde C es una capacitancia, V es el voltaje yf es la frecuencia. Así que varía linealmente con la frecuencia, y es por eso que la escala de frecuencia es tan frecuente, incluso en las computadoras portátiles.
No creo que haya una causa única, sino una combinación de varios factores diferentes.
El consumo de energía es sin duda una razón importante, pero no la única.
Intel persigue agresivamente el último proceso y eso le otorga un rendimiento adicional. Es difícil decir exactamente cuánto, pero un reclamo típico para un nuevo proceso sería un aumento del 50% en la velocidad con respecto al anterior.
Otra diferencia es que Intel realiza un diseño personalizado completo para aprovechar al máximo su propio proceso.
Arm suministra sus núcleos en diferentes formas bajo diferentes términos de licencia, pero generalmente como "IP" genérica para ser incorporada por otras compañías con su propia IP en los procesos ASIC convencionales. Como tal, es más probable que las herramientas de diseño ASIC lo traten como una "caja negra" y no esté tan optimizado como un diseño personalizado completo.
Es de esperar que alguien con experiencia en ASIC corrija este cálculo: pero a partir de mis experimentos con FPGA, la colocación cuidadosa de las manos puede obtener de un 30 a un 50% más de rendimiento que las herramientas por sí mismas.
Ponga estos dos factores juntos y es posible que la implementación de Intel del mismo diseño sea aproximadamente el doble de la velocidad de una implementación ASIC genérica.
ARM puede mitigar esto trabajando estrechamente con TSMC u otros fabricantes de ASIC para optimizar su núcleo para procesos ASIC específicos; No puedo decir cuántos de los núcleos ARM disponibles están optimizados de esta manera.
Un factor significativo es "los caballos para los cursos".
El i7 es maravilloso en una carrera de arrastre en línea recta pero no puede arrinconarse en absoluto.
La demanda, el consumo de energía, el costo necesario y la necesidad son todos factores.
Si realmente quisiera un ARM de 4 GHz, alguien lo vendería relativamente pronto, si quisiera pagar lo suficiente.
El Freescale MCIMX535DVV2C ARM Cortex A8 se especifica a 1.2 GHz hoja de datos aquí y la MCIMX6Q4AVT10AC ARM Cortex A9 de cuatro núcleos a 1 GHz hoja de datos aquí .
Con CAN, EBI / EMI, ESAI, Ethernet, GPMI, I2C, MMC / SD, PCI, SATA, SPI, UART, USB, USB OTG y los periféricos dedicados a DMA, HDMI, I2S / SSI / AC97, MIPI CSI, MIMI DSI, MIPI HIS, PWM, WDT, es probable que le dé al X86 i7 una muy buena racha por su dinero en muchas áreas donde se realiza la ARM para ser utilizado.
Agregarlos como complementos externos al i7 sería "molesto" [tm], al menos. Con $ 42.50 en cantidades de tubo para el A9 y la mitad que para el A8, probablemente haga que el i7 se vea como un mal negocio para cualquier aplicación que el ARM sea apropiado.
Overclocking:
Cualquier cosa puede ser overclockeada.
Algunas cosas funcionan perfectamente cuando se hace overclocking a una cierta velocidad.
Algunas cosas parecen funcionar perfectamente cuando se hace overclocking a una cierta velocidad.
Algunas cosas funcionan perfectamente la mayor parte del tiempo cuando se hace overclock a una cierta velocidad.
Para valores semi-aleatorios de "la mayoría" y "aparecen".
YMMV, y probablemente lo hará.
¿Por qué mi lavadora no va tan rápido como un Ferrari?
Están diseñados para realizar diferentes trabajos, ambos fabricantes buscan diferentes mercados y ambos emplean tecnologías diferentes. Si lees sobre sus productos, obtendrás información más que suficiente sobre el tema.
Un problema que no se aborda realmente con otras respuestas es el hecho de que, si bien los procesadores simples pueden realizar cada operación utilizando una secuencia fija de pasos relativamente pequeña que se ejecuta a una velocidad fija, tal diseño requiere que haya suficiente tiempo entre los pasos para acomodar los retrasos de propagación en el peor de los casos. La subdivisión de las operaciones en pasos más pequeños reducirá la propagación en el peor de los casos para cada paso, permitiendo que se realicen más pasos por segundo, pero se aumentará el tiempo total para cada operación. Si una operación no requiere como entrada el resultado de una operación anterior, puede ser posible que la segunda operación comience mucho antes de que se complete la primera, pero para una operación realmente eficiente se requiere ir más allá. Si la operación # 2 depende del resultado de # 1, pero la operación # 3 no depende de ninguno de los dos primeros, el rendimiento óptimo debe iniciar la operación # 1, "programar" # 2 y comenzar # 3; Una vez que se completa la operación # 1, se puede realizar la operación # 2.
Esencialmente, lo que sucede es que si bien la subdivisión de las instrucciones en partes más pequeñas (necesarias para lograr velocidades de reloj más altas) no es difícil, hacerlo sin agregar mucha lógica de programación disminuiría la cantidad de trabajo útil por ciclo tanto que el La cantidad de trabajo por segundo disminuiría. Cuanta más lógica de programación se agrega, más se puede reducir el tiempo de propagación en el peor de los casos sin reducir la cantidad de trabajo útil realizado por segundo.