平板電腦系統X86架構和ARM構架性能分析對比

在平板電腦系統構架中，X86架構用的是復雜指令集（CISC），強調高性能，更適合臺式機、服務器；ARM架構用的是精簡指令集（RISC），X86 CISC是一種為了便于編程和提高記憶體訪問效率的芯片設計體系，強調低功耗，更適合智能手機、平板電腦、物聯網等移動端設備。X86做不到ARM的功耗，ARM做不到X86的性能，今天重點討論下兩大構架可以覆蓋的終端應用領域進行對比、分析。這類型的應用一定是終端應用，通常有下面幾個特征： 

1、系統的工作性質比較固定（如：POS、ATM、車載電腦系統、多媒體廣告播放系統、視頻監控系統，以及眾多的信息接收、控制系統和專業的工控系統等等）； 

2、應用環境比較惡劣，如：溫度變化很大，高溫超過40度，低溫達零下20度；多塵、潮濕等； 

3、有一定的應用數量，但數量不是很大。 

這部分的應用領域傳統上是由X86結構的低功耗工控機（系統）實現的，但近幾年ARM系統的飛速發展，特別是Android操作系統出現后，ARM + Android大有取代x86系統占領（低功耗）終端應用領域的趨勢。我們在考慮這種應用對比時根據ARM和X86的特性，主要還考慮以下因素： 

1、性能：如果ARM系統的性能能滿足應用需求時，建議盡可能采用ARM結構的產品，否則考慮X86的產品。注意在這里我們要強調的是：不要將兩個系統的絕對性能進行比較，而是以能否您的應用特點為標準進行分析。 

2、應用數量：如果您的應用數量太少，您可能根本不值得獨立開發一套應用系統，但如果您的應用數量達到幾百甚至過千時，您是值得考慮自己開發一套新的系統的。因為：ARM的開發成本和制造成本相對比較低，如果有幾百個以上終端應用，應該可以分攤掉開發成本。 
如果選用X86結構的系統，根本不應該考慮單獨開發一套專用系統（因為開發成本太高，可能是ARM的10倍），而是在市場上篩選出最接近您需求的產品，以避免高昂的硬件開發成本，和今后的制造成本。

3、操作系統：ARM的操作系統通常是單獨建立一個自己的Linux系統，且系統與系統間不能兼容，這嚴重制約了ARM的應用擴展，但Android出現后，系統兼容的屏障正逐步消失，促進了系統以及應用軟件的兼容，大大擴大了ARM應用軟件的的數量同時擴大了其應用空間。 

4、功耗以及功耗延伸的系列問題ARM的優勢是功耗低，其實低功耗還意味著： 

1）穩定性高：因為功耗越高電子元器件的穩定性和可靠性越差，對低功耗的產品只要選擇好外圍元件的品質，系統的穩定性不會有太大問題； 

2）散熱成本低和可以考慮更小的產品體積：對高功耗的產品不可避免要考慮散熱問題，而散熱設備（或器件）的存在，有制約了產品的體積，對某些場合的應用構成致命的制約。但ARM的功耗 < 1W，完全不用考慮散熱問題。

3）功耗低對供電電源的要求低：幾乎所有電子產品，（在同等條件下）功耗越高對電源的要求越高，電源的成本就越高 。

4）功耗低電池的續航時間長。

5）功耗低對抗環境傷害的能力強：低功耗產品因為不用考慮散熱，可以將產品密封保護起來，但高功耗產品必須散熱，甚至需要風扇幫助散熱，這樣必然使很多的元件和線路裸露在空氣中，被空氣中的塵埃、濕氣、酸堿物質等腐蝕。

5、軟件開發成本問題：ARM的操作系統很小（精簡）不可能帶很多工具，通常基于ARM的軟件大多用C或JAVA開發，其成本會比基于X86系統的高。而且對大多數ARM而言，因其操作系統不一樣，軟件業不能在兩個系統中自由互換使用，但一般來說：用C或JAVA編寫的軟件只需在ARM平臺的操作系統中編譯一下就可以移植過去。但對Android系統開發的軟件，只要能在某臺ARM設備中運行，就可以在另一臺基于同樣系統的設備中運行。

6、硬件的開發成本：ARM實際上在CPU芯片中已經整合了幾乎所有功能，幾乎所有線路按原理圖直接拉出就可以了，需要擴展的部分一般不多，所以其開發成本會比較低，通常三五萬就可以了。
但X86的外圍線路很多，需要相當經驗的工程師，而且還有BIOS等設計，所以X86主板的設計費用會比較高，通常要二三十萬。

7、硬件的制造及應用成本：無論ARM或X86主板其制造成本都是由元件和加工費構成，通常一片ARM的主板價格與一片X86主板的價格差不多，但ARM是一片可以獨立使用的產品，x86主板通常還要加上：CPU、內存、硬盤甚至還有顯卡。 另外X86還要配上一個電源，這個電源比ARM的電源要貴很多。

所以：明顯X86在硬件方面的成本比ARM高得多。總結上面對比，X86系統和ARM系統應該是兩個完全不同領域的應用，如果功能單一又受到環境制約的應用，如：POS、ATM、多媒體廣告機（現已經有ARM+DSP的產品）、車載電腦終端等應用，應該首先考慮ARM方案，ARM方案與X86相比，其功耗和成本占有很大優勢。