[科技普及] 1分钟弄懂ARM架构和x86架构的区别

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CPU为一个具有特定功能的芯片,里面含有微指令集。我们所使用的软件都要经过CPU内部的微指令集来达成才行。这些指令集的设计主要又被分为两种设计理念,这就是目前世界上常见的两种主要CPU架构,分别是:精简指令集(RISC)与复杂指令集(CISC)系统。精简指令集主要代表是ARM架构,复杂指令集主要代表是x86架构。

精简指令集(Reduced Instruction Set Computer,RISC):

这种CPU的设计中,微指令集较为精简,每个指令的运行时间都很短,完成的动作也很单纯,指令的执行效能较佳;但是若要做复杂的事情,就要由多个指令来完成。常见的RISC 微指令集CPU注意有:甲骨文(Oracle)公司的 SPARC 系列、IBM 公司的 Power Architecture(包括 PowerPC) 系列、与安谋公司(ARM Holdings) 的 ARM CPU 系列等。

在应用方面,甲骨文(Oracle) 的 SPARC CPU 的计算机常用于学术领域的大型工作站中,包括银行金融体系的主服务器也都有这类的计算机架构;IBM公司的 PowerPC架构,如索尼(Sony)公司生产的Play Station(PS)就是使用 PowerPC架构的 Cell 处理器; 常使用的各厂牌手机、PDA、导航系统、网络设备(交换器、路由器等)等,几乎都是使用 ARM 架构的 CPU。老实说,目前世界上使用范围最广的 CPU 就是 ARM 这种架构。复杂指令集(Complex Instruction Set Computer, CISC):

CISC 在微指令集的每个小指令可以执行一些较低阶的硬件操作,指令数目多而且复杂,每条指令的长度并不相同。因为指令执行较为复杂所以每条指令花费的时间较长,但每条个别指令可以处理的工作较为丰富。常见的 CISC 微指令 CPU 主要有 AMD、Intel、VIA等的 x86架构的 CPU。

由于AMD、Intel、VIA 所开发出来的 x86架构 CPU 被大量使用于个人计算机用途上面,因此,个人计算机常被称为 x86 架构的计算机!那为何称为 x86 架构呢? 这是因为最早的那颗 Intel 发展出来的 CPU 代号称为 8086,后来依此架构又开发出 80286,80386...,因此这种架构的 CPU 就被称为 x86 架构了。

在2003年以前由Intel 所开发的 x86 架构CPU 由8位升级到16、32位,后来AMD依此架构修改新一代的CPU为64位,为了区别两者的差异,因此64位的个人计算机CPU又被统称为 x86_64的架构!Tips:

所谓的位指的是CPU一次数据读取的最大量! 64位CPU代表CPU一次可以读写 64bits的数据,32位 CPU则是 CPU一次只能读取32位的意思。因为CPU读取数据量有限制,因此能够从内存中读写的数据也就有所限制。所以,一般32位的CPU所能读写的最大数据量,大概就是4GB左右。不同的x86架构的CPU差异

不同的x86架构的CPU除了CPU的整体结构(如第二层快取、每次运作可执行的指令数等)之外,主要是在于微指令集的不同。新的x86的CPU 大多含有很先进的微指令集,这些微指令集可以加速多媒体程序的运作,也能够加强虚拟化的效能,而且某些微指令集更能够增加能源效率,让CPU耗电量降低!由于电费越来越高,购买计算机时,除了整体的效能之外,节能省电的CPU也需要考虑。

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