ARM vs x86-64 노트북 프로세서 비교 분석: 아키텍처와 에너지 효율성

요약

본 연구는 Apple M3 (ARM 기반)과 AMD Ryzen 7 3750H (x86-64 기반) 노트북 프로세서를 아키텍처적 관점과 실제 벤치마크를 통해 비교 분석합니다. AArch64의 고정 폭 로드-스토어(load-store) 설계와 x86-64의 가변 길이, 메모리 연산 중심 모델을 대조하며, 레지스터 구성, 호출 규약, 이종 코어 구조 등의 차이가 성능과 에너지 특성에 미치는 영향을 탐구합니다. 실험 결과, Ryzen 플랫폼은 분기(branch)-중심 벤치마크에서 우위를 보였으나, Apple M3는 Fibonacci 및 행

핵심 포인트

• Apple M3 (ARM)는 Fibonacci 워크로드에서 AMD Ryzen 대비 약 5.82배의 에너지 효율성 개선을 보여주었습니다.
• AMD Ryzen 7 3750H (x86-64)은 분기(branch)-중심 벤치마크인 재귀적 피보나치 작업에서 성능 우위를 보였습니다.
• 행렬 곱셈과 같은 워크로드에서는 두 플랫폼 모두 측정상 유의미한 시간적 이점을 보여주지 못했습니다.
• 성능 차이는 순수한 ISA 효과라기보다는 시스템 통합, 구현 방식, 전력 관리 메커니즘 등 플랫폼 수준의 요인에 기인합니다.