問題：
最近在用三星的一款i5處理器的Windows平板，和iPad，以及其他使用ARM處理器的手機相比，發熱量大很多，甚至需要借助風扇來散熱，耗電量也大了不少。
那么就很奇怪，在主頻相差不大，并且實際執行效果差不多的情況下，x86架構的處理器的發熱量和功耗為什么會那么大？這種差異到底是硬件以及處理器的指令集本身的問題，還是軟件層面的問題？

回答1：
說x86和ARM處理器“實際執行效果差不多”其實有所不妥。樓主也說了比較的幾個設備主要是windows平板，ipad和智能手機。這些平臺上的程序都是移動環境下的應用，大多邏輯簡單功能單一，沒什么“計算”可言。ARM處理器本身定位于嵌入式平臺，應付輕量級、目的單一明確的程序，現在應用在移動設備上正是得心應手。x86定位于桌面和服務器，這些平臺上很多應用是計算密集型的，比如多媒體編輯、科研計算、模擬等等。因此將x86和ARM在移動環境下做對比得出“差不多”是不好的。

由于定位的不同，ARM處理器基于精簡指令集(RISC)架構。指令集數量少就可以簡化硬件邏輯的設計，減少晶體管數量，也就意味著低功耗。而且由于移動平臺應用通常簡單，程序的控制流不復雜，執行效率沒有必要很高，所以流水線、分支預測等硬件邏輯都比較簡單。這些都降低了晶體管總量。同時因為移動設備有電池的能源限制，ARM的電源管理是作為重要部分特別設計了的。比如移動設備的處理器在待機時通常只以極低的主頻在運行，甚至可以暫時關閉閑置的核心、協處理器來降低功耗。

x86就截然不同。x86是復雜指令集(CISC)架構，存在很多機器指令，只為了高效地完成一項專門任務（比如MMX, SSE中的指令）。這就使得硬件的邏輯很復雜，晶體管數量龐大。為了高效地進行運算，x86架構有較長的流水線以達到指令級并行(ILP)。長流水線帶來的一個弊端，就是當遇到分支時，如果預載入分支指令不是未來真實的分支，那么要清空整個流水，代價較高。所以x86為此還必須有復雜的分支預測機構，確保流水線的效率。再加上多級cache，支持超線程、虛擬化等等，x86的復雜度其實相當高。

回答2：
因為ARM是為了低功耗設計的，而X86是為了高性能。你想把ARM做到X86一樣的性能，勢必增加核心復雜度，增加指令集，到時候你猜ARM對X86還能有多少功耗優勢？X86精簡核心規模拋棄部分指令集，一樣也做到了功耗5W以下的ATOM，你又要問為什么那些X86手機功耗高發熱大，因為沒有專為X86平臺開發的手機APP，你跑在X86手機上的APP全都是二次轉換運行的，芯片一直高負載。你ARM手機一直高負載功耗不高發熱不大？



ARM和x86幾大簡單比較
　　
　　處理器通常是指一臺計算機的運算核心和控制核心。但是隨著移動設備的興起，處理器在智能手機和平板電腦等移動終端設備中的也逐漸興起，讓處理器市場的變化開始了。

　　英特爾是PC和企業級處理器市場上毋庸置疑的霸主，ARM則是在移動終端市場發展起來的新興霸主。英特爾專注高性能，為個人用戶、企業用戶提供出色的性能支持;而ARM則專注低功耗，為手機和平板用戶帶來超長待機。這兩個看似沒有交集的企業為何會發展成如今對立局面呢?
疑的霸主，ARM則是在移動終端市場發展起來的新興霸主。英特爾專注高性能，為個人用戶、企業用戶提供出色的性能支持;而ARM則專注低功耗，為手機和平板用戶帶來超長待機。這兩個看似沒有交集的企業為何會發展成如今對立局面呢?

　　技術發展是兩家公司直接競爭的主要原因，在Web2.0時代，Facebook、谷歌這些公司的崛起使得數據中心三大核心技術發生了改變，三大核心技術指的是：計算、存儲和網絡。

　　ARM是如何滿足數據中心需求的?

　　低功耗是ARM處理器的一個優勢，但是在面向企業級領域的時侯，其發現并沒有64位架構處理器，于是在2012年10月31日ARM推出新款ARMv8架構ARMCortex-A50處理器系列產品，來滿足企業級級市場應用的需求。

　　而為了彌補自己在企業級市場的經驗劣勢，ARM還拉攏了原本跟英特爾同一陣營的AMD.AMD在服務器領域積累的相當多的成功經驗，其擁有業界領先的64位微處理器技術以及廣泛的知識產權組合與OEM、ODM和ISV合作的經驗，將促進ARM在數據中心領域的擴展，滿足數據中心領域的特定需求。

　　一、性能：

　　X86結構的電腦無論如何都比ARM結構的系統在性能方面要快得多、強得多。X86的CPU隨便就是1G以上、雙核、四核大行其道，通常使用45nm(甚至更高級)制程的工藝進行生產;而ARM方面：CPU通常是幾百兆，最近才出現1G左右的CPU,制程通常使用不到65nm制程的工藝，可以說在性能和生產工藝方面ARM根本不是X86結構系統的對手。

　　但ARM的優勢不在于性能強大而在于效率，ARM采用RISC流水線指令集，在完成綜合性工作方面根本就處于劣勢，而在一些任務相對固定的應用場合其優勢就能發揮得淋漓盡致。

　　二、擴展能力

　　X86結構的電腦采用“橋”的方式與擴展設備(如：硬盤、內存等)進行連接，而且x86結構的電腦出現了近30年，其配套擴展的設備種類多、價格也比較便宜，所以x86結構的電腦能很容易進行性能擴展，如增加內存、硬盤等。

　　ARM結構的電腦是通過專用的數據接口使CPU與數據存儲設備進行連接，所以ARM的存儲、內存等性能擴展難以進行(一般在產品設計時已經定好其內存及數據存儲的容量)，所以采用ARM結構的系統，一般不考慮擴展。基本奉行“夠用就好”的原則。

　　三、操作系統的兼容性

　　X86系統由微軟及Intel構建的Wintel聯盟一統天下，壟斷了個人電腦操作系統近30年，形成巨大的用戶群，也深深固化了眾多用戶的使用習慣，同時x86系統在硬件和軟件開發方面已經形成統一的標準，幾乎所有x86硬件平臺都可以直接使用微軟的視窗系統及現在流行的幾乎所有工具軟件，所以x86系統在兼容性方面具有無可比擬的優勢。

　　ARM系統幾乎都采用Linux的操作系統，而且幾乎所有的硬件系統都要單獨構建自己的系統，與其他系統不能兼容，這也導致其應用軟件不能方便移植，這一點一直嚴重制約了ARM系統的發展和應用。GOOGLE開發了開放式的Android系統后，統一了ARM結構電腦的操作系統，使新推出基于ARM結構的電腦系統有了統一的、開放式的、免費的操作系統，為ARM的發展提供了強大的支持和動力。