X86とARM：どちらが優れているか

目次

• はじめに
• マックM1はARMかX86か？
• ARMとx86ソフトウェアの互換性
• ゲーム・パフォーマンスとクラウド・コンピューティング
• ARMプロセッサーの欠点
• ARMプロセッサーの利点
• X86プロセッサーの欠点
• X86プロセッサーの利点
• チャート長所と短所
• ARMはX86より強力になれるか？
• Q&A
• 結論

「性能はX86、効率はARM - アプリケーションに合わせて賢く選ぼう」。

はじめに

日進月歩のプロセッサの世界では、ARMとx86の論争がかつてないほど熱を帯びている。組み込みシステムエンジニアとして ミニトックスボードファンレスIoTゲートウェイ、エッジAIコンピューター、高性能産業用コントローラーなど、クライアントのニーズに合ったアーキテクチャをアドバイスすることが多い。

この記事では、ARMとx86の長所、短所、およびアプリケーションのシナリオについて、実際の経験と2025年の現在の業界動向に基づいて深く掘り下げます。

マックM1はARMかX86か？

アップルのM1、M2、M3チップはARMアーキテクチャをベースにしており、x86（インテル）アーキテクチャからのアップルの歴史的な転換を意味する。この転換が意味するのは、単なるアーキテクチャではなく、ビデオ編集、コードのコンパイル、3DモデリングといったプロフェッショナルなワークロードをARMチップが処理できるという自信なのだ。

ワットあたりの性能は、同等のインテルやAMDのCPUを上回ることが多く、アップルは、ARMが携帯電話やタブレットのためだけのものではなく、デスクトップやワークステーションのためのものであることを示してくれた。

主な収穫

• ARMベースのM1チップはファンレスでありながら、多くのインテルCore i7/i9 CPUを凌駕している。
• 統合メモリ、最適化されたハードウェアとソフトウェアの統合は、ARMの重要な利点です。
• macOSはRosetta 2を使ってARM上でx86ソフトウェアを実行し、エミュレーションが本番でも機能することを証明している。

ARMとx86ソフトウェアの互換性

ソフトウェアの互換性は、特に産業環境、エッジ環境、またはエンタープライズ環境にわたってソリューションを展開する場合、非常に重要です。以下はその内訳である：

miniitxboardでは、QEMUやコンテナなどのエミュレータを使用して、レガシー・アプリケーションをARMプラットフォームに移行するお手伝いをしていますが、ミッションクリティカルなソフトウェアについては、x86が依然としてリードしています。

ゲーム・パフォーマンスとクラウド・コンピューティング

ゲームだ： x86は、DirectX、Vulkan、GPUを多用するタスクのために何十年にもわたって最適化されてきたおかげで、ゲーム分野では圧倒的な強さを誇っている。しかし、ARMは現在、モバイルプラットフォームでx86に挑戦しており、Apple Silicon Macでさえも実行可能なゲームデバイスになりつつある。

クラウドだ： AWS Graviton3のようなARM CPUは、ウェブ、マイクロサービス、AI推論ワークロードに最大40%のコスト削減を提供する。AzureやGoogle Cloudのような主要なプラットフォームは、エネルギー消費を削減するためにARMインスタンスを立ち上げている。

私たちの経験 ARMサーバは、エッジクラウドのAIワークロードに最適です。miniitxboardでは、現場のマシンビジョン用にARMベースのエッジゲートウェイを統合し、より重い集中処理にはx86を使用しています。

ARMプロセッサーの欠点

• すべての企業向けソフトウェアがARMをサポートしているわけではない（一部のx86専用ドライバやレガシーアプリなど）
• 多くのARM SBCでPCIeとGPUの拡張が制限されている
• 一部のワークロードでシングルスレッド性能が低下
• x86のエミュレーションは、複雑さと潜在的なオーバーヘッドを追加する。

ARMプロセッサーの利点

• 優れた電力効率-ファンレス、バッテリー駆動システムを実現
• 柔軟なライセンスにより、SoCレベルのカスタマイズが可能
• リアルタイム、低レイテンシーの組み込みアプリケーションに最適
• 高集積化：CPU＋NPU＋GPU＋RAMがしばしば1つのダイに搭載される

miniitxboardでは、熱エンベロープと電力予算が厳しい車両テレマティクス、エッジAIカメラ、スマートゲートウェイでARM SoCを幅広く使用しています。

X86プロセッサーの欠点

• 消費電力が高く、パッシブ冷却が難しい
• 一般的にチップセットとマザーボードは大型化
• 組込みソリューションのBOMが高い
• 古いアーキテクチャには、レガシーな荷物や非効率性が含まれている可能性がある。

X86プロセッサーの利点

• Windows、Linux、およびほとんどの企業向けソフトウェアとの完全な互換性
• マルチタスク、ビデオレンダリング、ゲームのための強力なパフォーマンス
• 成熟した仮想化、ハードウェア・セキュリティ・モジュール（TPM、SGX）
• 幅広い周辺機器、PCIeカード、GPUをサポート

チャート長所と短所

建築概要表：

ARMはX86より強力になれるか？

特に、ワットあたりのパフォーマンス、統合AIアクセラレーション、スケーラブルな組み込みアプリケーションという点ではそうだ。Apple Mシリーズは、ハイエンドのARMチップが実世界の多くのワークロードでx86を上回ることができることを証明している。

とはいえ、ゲームやヘビーな計算タスク（3Dレンダリングや科学的モデリングなど）については、ベースクロックが高く、サーマルヘッドルームを備えたx86 CPUが依然としてリードしている。

Q&A

• Q: モバイル・デバイスの主流はどのアーキテクチャですか？ A: ARM
• Q：レガシーなWindowsソフトウェアにはどれが最適ですか？ A: x86
• Q: 電力効率が良いのはどちらですか？ A: ARM
• Q: エッジAIにはどちらが適していますか？ A：ARM（NPU搭載）
• Q: ゲーミングデスクトップにはどちらが適していますか？ A: x86

結論

結局のところ、両者とも アーム そして x86 には説得力のあるユースケースがあります。組込み、モバイル、低消費電力環境向けの開発なら、 アーム は、比類のない効率性と統合性を提供します。最高の互換性やパフォーマンスを必要とするアプリケーションに、 x86 を選ぶ。

で ミニトックスボード当社は、企業やOEMがこの決断を下す際のサポートを専門としています。エッジAI向けの産業用ARM SBCが必要な場合でも、GPUをサポートするx86 mini-ITXボードが必要な場合でも、当社はお客様の未来対応ソリューションに適したアーキテクチャを選択するお手伝いをします。