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X86架構(gòu)與Arm架構(gòu)區(qū)別

2023-02-26
來源:早起的碼農(nóng)
關(guān)鍵詞: 指令集 微處理器 ARM

  X86架構(gòu)和ARM架構(gòu)是主流的兩種CPU架構(gòu),X86架構(gòu)的CPU是PC服務(wù)器行業(yè)的老大,ARM架構(gòu)的CPU則是移動(dòng)端的老大。X86架構(gòu)和arm架構(gòu)實(shí)際上就是CISC與RISC之間的區(qū)別,很多用戶不理解它們兩個(gè)之間到底有哪些區(qū)別,實(shí)際就是它們的領(lǐng)域不太相同,然后追求也不相同。

  X86架構(gòu)和Arm架構(gòu)區(qū)別

  1、追求不同:

  X86主要追求性能,但會(huì)導(dǎo)致功耗大,不節(jié)能,而ARM則是追求節(jié)能,低功耗,但和X86相比性能較差。

  2、領(lǐng)域不同:

  ARM主要應(yīng)用于移動(dòng)終端之中,類如手機(jī),平板等,而X86則是主要應(yīng)用于Intel,AMD等PC機(jī),X86服務(wù)器中。

  3、本質(zhì)不同:

  X86采用CISC復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī),而ARM采用的是RISC精簡指令集計(jì)算機(jī)。

  4、CISC與RISC的不同

  CISC是復(fù)雜指令集CPU,指令較多,因此使得CPU電路設(shè)計(jì)復(fù)雜,功耗大,但是對應(yīng)編譯器的設(shè)計(jì)簡單。

  RISC的精簡指令集CPU,指令較少,功耗比較小,但編譯器設(shè)計(jì)很復(fù)雜,它的關(guān)鍵在與流水線操作能在一個(gè)時(shí)鐘周期完成多條指令。

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  X86 VS ARM

  X86架構(gòu)(The X86 architecture)是微處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)語言指令集,指一個(gè)intel通用計(jì)算機(jī)系列的標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)縮寫,也標(biāo)識(shí)一套通用的計(jì)算機(jī)指令集合。x86泛指一系列基于Intel 8086且向后兼容的中央處理器指令集架構(gòu)。

  Intel在早期以80x86這樣的數(shù)字格式來命名處理器,包括Intel 8086、80186、80286、80386以及80486,由于以“86”作為結(jié)尾,因此其架構(gòu)被稱為“x86”。由于數(shù)字并不能作為注冊商標(biāo),因此Intel及其競爭者均在新一代處理器使用可注冊的名稱,如奔騰(Pentium)、酷睿(Core)、銳龍(Ryzen,AMD推出)。

  x86的32位架構(gòu)一般又被稱作IA-32,全名為“Intel Architecture, 32-bit”。其64位架構(gòu)由AMD率先推出,并被稱為“AMD64”。之后也被Intel采用,被其稱為“Intel 64”。一般也被稱作“x86-64”、“x64”。

  值得注意的是,Intel也推出過IA-64架構(gòu),雖然名字上與“IA-32”相似,但兩者完全不兼容,并不屬于x86指令集架構(gòu)家族。廣義的x86架構(gòu), 泛指支持x86和x64架構(gòu)的intel, amd的cpu, 但不包含ia64(安騰)

  ARM架構(gòu),曾稱進(jìn)階精簡指令集機(jī)器(Advanced RISC Machine)更早稱作Acorn RISC Machine,是一個(gè)32位精簡指令集(RISC)處理器架構(gòu)。還有基于ARM設(shè)計(jì)的派生產(chǎn)品,重要產(chǎn)品包括Marvell的XScale架構(gòu)和德州儀器的OMAP系列。

  ARM家族占比所有32位嵌入式處理器的75%,成為占全世界最多數(shù)的32位架構(gòu)。

  ARM處理器廣泛使用在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì),低耗電節(jié)能,非常適用移動(dòng)通訊領(lǐng)域。消費(fèi)性電子產(chǎn)品,例如可攜式裝置(PDA、移動(dòng)電話、多媒體播放器、掌上型電子游戲,和計(jì)算機(jī)),電腦外設(shè)(硬盤、桌上型路由器),甚至導(dǎo)彈的彈載計(jì)算機(jī)等軍用設(shè)施。

  在數(shù)據(jù)中心需求增長的趨勢下,核心芯片的角逐越演越烈。ARM已經(jīng)進(jìn)軍服務(wù)器市場,ARM單核的面積僅為 X86 核的 1/7,同樣芯片尺寸下可以繼承更多核心數(shù)。通過“堆核”的方式,使得ARM架構(gòu)處理器在性能快速提升下,也能保持較低的功耗。根據(jù)Ampere給出的數(shù)據(jù),其CPU的性能超越傳統(tǒng)x86處理器3倍,性能功耗比領(lǐng)先近4倍。與 x86 服務(wù)器CPU相比,Ampere Altra 系列可用50%的能耗,提供200%的性能。

  近年來,ARM架構(gòu)的的興起下,許多巨頭紛紛開始自研ARM架構(gòu)的服務(wù)器芯片,包括國外的亞馬遜、谷歌甚至微軟,國內(nèi)的騰訊、阿里巴巴、華為等等都積極參與其中。

  曾經(jīng)失敗的高通似乎也在嘗試再次進(jìn)軍服務(wù)器芯片市場,去年收購了芯片創(chuàng)業(yè)公司Nuvia,而Nuvia創(chuàng)立的目標(biāo)是打造高性能的ARM服務(wù)器芯片。

  ARM的服務(wù)器芯片有三大目標(biāo)市場即云計(jì)算、HPC和邊緣計(jì)算。



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