四大主流芯片架構(gòu)(X86、ARM、RISC-V和MIPS)
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文章目錄
1、X86架構(gòu)
2、ARM架構(gòu)
3、RISC-V架構(gòu)
4、MIPS架構(gòu)
沒有所謂的“萬能芯片架構(gòu)”
目前市場上主流的芯片架構(gòu)有 X86、ARM、RISC-V和MIPS四種:
1、X86架構(gòu)
X86是微處理器執(zhí)行的計算機語言指令集,指一個Intel通用計算機系列的標準編號縮寫,也標識一套通用的計算機指令集合。1978年6月8日,Intel 發(fā)布了新款16位微處理器 8086,也同時開創(chuàng)了一個新時代:X86架構(gòu)誕生了。
X86指令集是美國Intel公司為其第一塊16位CPU(i8086)專門開發(fā)的,美國IBM公司1981年推出的世界第一臺PC機中的CPU–i8088(i8086簡化版)使用的也是X86指令。
隨著CPU技術(shù)的不斷發(fā)展,Intel陸續(xù)研制出更新型的i80386、i80486直到今天的 Pentium 4系列,但為了保證電腦能繼續(xù)運行以往開發(fā)的各類應(yīng)用程序以保護和繼承豐富的軟件資源,所以 Intel公司所生產(chǎn)的所有CPU仍然繼續(xù)使用X86指令集。
2、ARM架構(gòu)
ARM架構(gòu)是一個32位 精簡指令集處理器架構(gòu),其廣泛地使用在許多嵌入式系統(tǒng)設(shè)計。由于節(jié)能的特點,ARM處理器非常適用于移動通訊領(lǐng)域,符合其主要設(shè)計目標為低耗電的特性。
如今,ARM家族占了所有32位嵌入式處理器75%的比例,使它成為占全世界最多數(shù)的32位架構(gòu)之一。ARM處理器可以在很多消費性電子產(chǎn)品上看到,從可攜式裝置到電腦外設(shè) 甚至在導(dǎo)彈的彈載計算機等軍用設(shè)施中都有它的存在。
ARM和X86架構(gòu)最顯著的差別是使用的指令集不同。
3、RISC-V架構(gòu)
RISC-V 架構(gòu)是基于 精簡指令集計算(RISC)原理建立的開放 指令集架構(gòu)(ISA),RISC-V是在指令集不斷發(fā)展和成熟的基礎(chǔ)上建立的全新指令。
RISC-V 指令集完全開源,設(shè)計簡單,易于移植Unix系統(tǒng),模塊化設(shè)計,完整工具鏈,同時有大量的開源實現(xiàn)和流片案例,得到很多芯片公司的認可。
RISC-V 架構(gòu)的起步相對較晚,但發(fā)展很快。它可以根據(jù)具體場景選擇適合指令集的指令集架構(gòu)。基于RISC-V 指令集架構(gòu)可以設(shè)計服務(wù)器CPU,家用電器CPU,工控CPU和用在比指頭小的傳感器中的CPU。
4、MIPS架構(gòu)
MIPS架構(gòu)是一種采取 精簡指令集(RISC)的處理器架構(gòu),1981年出現(xiàn),由MIPS科技公司開發(fā)并授權(quán),它是基于一種固定長度的定期編碼指令集,并采用 導(dǎo)入/存儲(Load/Store)數(shù)據(jù)模型。經(jīng)改進,這種架構(gòu)可支持高級語言的優(yōu)化執(zhí)行。其算術(shù)和邏輯運算采用三個操作數(shù)的形式,允許編譯器優(yōu)化復(fù)雜的表達式。
如今基于該架構(gòu)的芯片廣泛被使用在許多電子產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、個人娛樂裝置與商業(yè)裝置上。最早的MIPS架構(gòu)是32位,最新的版本已經(jīng)變成64位。
沒有所謂的“萬能芯片架構(gòu)”
每一種架構(gòu)都有自己的優(yōu)勢和不足,天下并沒有所謂的“萬能芯片架構(gòu)”。
雖然出來不久,但在智能穿戴產(chǎn)品上的應(yīng)用廣泛,前景廣闊
ARM架構(gòu)和X86架構(gòu)是市場份額最大的兩大架構(gòu),它們有著各自的特點和市場。
目前在移動領(lǐng)域上ARM架構(gòu)占主流,X86架構(gòu)也占有一定的市場份額。X86架構(gòu)由于其封閉性,相對于ARM架構(gòu)成本更高,但有著更高的性能、更快的速度和兼容性。英特爾近幾年也在逐步的布局移動市場,如其推出的X86架構(gòu)凌動系列處理器,在速度、視頻體驗、兼容性等方面表現(xiàn)優(yōu)異。