Contraste entre las arquitecturas ARM/x86

La primera distinción que podemos hacer es que la arquitectura x86 está basada en arquitectura CISC, con soporte para instrucciones complejas, cuyo conjunto de instrucciones se caracteriza por ser muy amplio y permitir operaciones complejas entre operandos situados en la memoria o en el banco de registros. La estructura de dicha instrucción es más simple, pero tiene un mayor consumo de energía y de espacio físico. Podemos resumir algunas características de la arquitectura CISC en las siguientes:

- Instrucciones de longitud variable, la longitud depende del modo de direccionamiento usado en los operandos.

- Las instrucciones requieren múltiples ciclos de reloj para ejecutar una instrucción, puesto a que los operandos se buscan desde diferentes ubicación en memoria.

- Soportan instrucciones con dos operandos.

- Múltiples modos de direccionamientos. 

• Ventajas e inconvenientes de la Arquitectura CISC:

- Ventajas: Facilidad de implementación del conjunto de instrucciones y facilidad de programación.

- Inconvenientes: Aumenta la complejidad de las instrucciones.

En cuanto a la arquitectura ARM está basada en la arquitectura RISC, con soporte para instrucciones simples, generalmente utilizado en microprocesadores con las siguientes características:

- Instrucciones de tamaño fijo y presentadas en un reducido número de formatos.

- Sólo las instrucciones de carga y almacenamiento acceden a la memoria de datos.

- Predominan las instrucciones que se ejecutan en un ciclo de reloj, por lo que permite la implementación de la segmentación, manejando varias instrucciones al mismo tiempo.

• Ventajas e inconvenientes de la Arquitectura RISC:

- Ventajas: Se incrementa la velocidad debido al conjunto de instrucciones simples.

- Inconvenientes: Incrementa el tamaño de código del lenguaje máquina.

Intel y AMD son dos fabricantes que han hecho evolucionar los procesadores x86 en entornos de escritorio. En cuanto a los procesadores ARM han evolucionado gracias a fabricantes como Qualcomm, Apple o Samsung, entre otros. ARM Holdings, es la empresa que desarrolló la arquitectura y además decidió licenciarla por lo que se hizo accesible a los fabricantes por una pequeña tasa. Por esto se ha permitido que los proceadores ARM se encuentren en una gran variedad de dispositivos, mientras que la arquitectura x86 de Intel solo se encuentra en sus procesadores y en los de AMD.

ARM ha evolucionado mucho en estos últimos años y está unida al segmento de bajo consumo, y por tanto está presente en dispositivos móviles como teléfonos o tablets, aunque Intel está preparando tecnologías para llevar x86 a dispositivos móviles de bajo consumo. ARM puede llegar a los niveles actuales de un x86 con la implementación de más núcleos y otras tecnologías, puesto que ARM tiene una gran ventaja frente a x86 en el menor consumo de energía. En cuanto a los procesadores x86 destacan en un buen rendimiento comparado con los procesadores ARM, al ser una arquitectura más compleja permite más optimizaciones que se hacen mientras se ejecuta la aplicación, como por ejemplo el intercambio de orden de instrucciones para mejorar el tiempo de ejecución.

Por José Joaquín Sánchez.