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X86架構與Arm架構區別

2023-02-26
來源:早起的碼農
關鍵詞: 指令集 微處理器 ARM

  X86架構和ARM架構是主流的兩種CPU架構,X86架構的CPU是PC服務器行業的老大,ARM架構的CPU則是移動端的老大。X86架構和arm架構實際上就是CISC與RISC之間的區別,很多用戶不理解它們兩個之間到底有哪些區別,實際就是它們的領域不太相同,然后追求也不相同。

  X86架構和Arm架構區別

  1、追求不同:

  X86主要追求性能,但會導致功耗大,不節能,而ARM則是追求節能,低功耗,但和X86相比性能較差。

  2、領域不同:

  ARM主要應用于移動終端之中,類如手機,平板等,而X86則是主要應用于Intel,AMD等PC機,X86服務器中。

  3、本質不同:

  X86采用CISC復雜指令集計算機,而ARM采用的是RISC精簡指令集計算機。

  4、CISC與RISC的不同

  CISC是復雜指令集CPU,指令較多,因此使得CPU電路設計復雜,功耗大,但是對應編譯器的設計簡單。

  RISC的精簡指令集CPU,指令較少,功耗比較小,但編譯器設計很復雜,它的關鍵在與流水線操作能在一個時鐘周期完成多條指令。

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  X86 VS ARM

  X86架構(The X86 architecture)是微處理器執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。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。

  Intel在早期以80x86這樣的數字格式來命名處理器,包括Intel 8086、80186、80286、80386以及80486,由于以“86”作為結尾,因此其架構被稱為“x86”。由于數字并不能作為注冊商標,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位架構一般又被稱作IA-32,全名為“Intel Architecture, 32-bit”。其64位架構由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,雖然名字上與“IA-32”相似,但兩者完全不兼容,并不屬于x86指令集架構家族。廣義的x86架構, 泛指支持x86和x64架構的intel, amd的cpu, 但不包含ia64(安騰)

  ARM架構,曾稱進階精簡指令集機器(Advanced RISC Machine)更早稱作Acorn RISC Machine,是一個32位精簡指令集(RISC)處理器架構。還有基于ARM設計的派生產品,重要產品包括Marvell的XScale架構和德州儀器的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的32位架構。

  ARM處理器廣泛使用在嵌入式系統設計,低耗電節能,非常適用移動通訊領域。消費性電子產品,例如可攜式裝置(PDA、移動電話、多媒體播放器、掌上型電子游戲,和計算機),電腦外設(硬盤、桌上型路由器),甚至導彈的彈載計算機等軍用設施。

  在數據中心需求增長的趨勢下,核心芯片的角逐越演越烈。ARM已經進軍服務器市場,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。通過“堆核”的方式,使得ARM架構處理器在性能快速提升下,也能保持較低的功耗。根據Ampere給出的數據,其CPU的性能超越傳統x86處理器3倍,性能功耗比領先近4倍。與 x86 服務器CPU相比,Ampere Altra 系列可用50%的能耗,提供200%的性能。

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

  曾經失敗的高通似乎也在嘗試再次進軍服務器芯片市場,去年收購了芯片創業公司Nuvia,而Nuvia創立的目標是打造高性能的ARM服務器芯片。

  ARM的服務器芯片有三大目標市場即云計算、HPC和邊緣計算。



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