ARM・RISC-V・x86の違い：命令セットアーキテクチャを比較
ARM、RISC-V、x86は、3つの命令セットアーキテクチャ(ISA)で、ソフトウェアとプロセッサの間の約束事です。ARMとRISC-Vは、RISC方式の設計で、x86は、何十年もかけて育ってきたCISC方式の設計です。最も大きな違いは、誰が作れるかと、ソフトウェアの環境の大きさです。x86はパソコンとサーバーで、ARMはスマートフォンで優位にあり、ノートパソコンとサーバーでも広がっています。RISC-Vはオープンな標準で、組み込みの分野で急速に広がっています。
| 項目 | ARM | RISC-V | x86 |
|---|---|---|---|
| 設計の考え方 | RISC。ロード/ストア方式 | RISC。ロード/ストア方式で、モジュール化されている | CISC。複雑な命令が多く、メモリのオペランドも使える |
| 命令の長さ | 64ビットモード(AArch64)では32ビット固定 | 32ビットに、任意の16ビットの圧縮命令 | 可変で、1〜15バイト |
| 汎用レジスタ | 31個(AArch64) | 32個(x0は常に0として読める) | 16個(x86-64) |
| ライセンス | 独占的。企業はArm社からライセンスを受け、料金とロイヤルティを払う | オープンな標準。誰でも、ライセンス料なしでチップを作れる | 独占的。実際には、IntelとAMDだけがx86のプロセッサを作る |
| モジュール性 | アプリケーション用(A)、リアルタイム用(R)、マイコン用(M)のプロファイル | 小さな基本部分に、任意の拡張(乗算、浮動小数点、ベクトルなど)を加える | 何十年もかけて拡張を追加(SSE、AVXなど)。古いソフトウェアも動き続ける |
| ソフトウェアの環境 | 成熟している。モバイル、Linux、AppleシリコンのMac、Windows on Arm | 急速に成長中。組み込みとLinuxで特に強い | 最大。特にWindowsや、従来のデスクトップ・サーバーのソフトウェア |
| 主な強み | 電力効率と、マイコンからサーバーまでの幅広さ | カスタマイズのしやすさと、ライセンス料がないこと | 高いシングルスレッド性能と、ソフトウェアの互換性 |
| 主な用途 | スマートフォン、タブレット、AppleのMac、クラウドのサーバー、組み込み | 組み込みとIoT、アクセラレータ、教育、新しいサーバー | パソコン、サーバー、ワークステーション |
数値は代表的な目安で、世代や製品によって異なります。