cpu主流架構有哪些

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四大主流cpu架構：1、X86架構，采用CISC指令集（復雜指令集計算機），程序的各條指令是按順序串行執行的，每條指令中的各個操作也是按順序串行執行的。2、ARM架構，是一個32位的精簡指令集（RISC）架構。3、RISC-V架構，是基于精簡指令集計算（RISC）原理建立的開放指令集架構。4、MIPS架構，是一種采取精簡指令集（RISC）的處理器架構，可支持高級語言的優化執行。

本教程操作環境：windows7系統、Dell G3電腦。

中央處理器（CPU）是你智能設備的大腦。它的任務是通過執行一系列指令來驅動你的設備，包括顯示屏、觸摸屏、調制解調器等，讓一坨塑料金屬混合物變成閃亮的智能手機或者平板電腦。

cpu架構

CPU架構是CPU廠商給屬于同一系列的CPU產品定的一個規范，主要目的是為了區分不同類型CPU的重要標示。目前市面上的CPU分類主要分有兩大陣營，一個是intel、AMD為首的復雜指令集CPU，另一個是以IBM、ARM為首的精簡指令集CPU。兩個不同品牌的CPU，其產品的架構也不相同，例如，Intel、AMD的CPU是X86架構的，而IBM公司的CPU是PowerPC架構，ARM公司是ARM架構。

四大主流芯片架構（X86、ARM、RISC、MIPS）

1、X86架構

X86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。1978年6月8日，Intel 發布了新款16位微處理器 8086，也同時開創了一個新時代：X86架構誕生了。

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。

采用CISC（Complex Instruction Set Computer，復雜指令集計算機）架構。與采用RISC不同的是，在CISC處理器中，程序的各條指令是按順序串行執行的，每條指令中的各個操作也是按順序串行執行的。順序執行的優點是控制簡單，但計算機各部分的利用率不高，執行速度慢。

隨著CPU技術的不斷發展，Intel陸續研制出更新型的i80386、i80486直到今天的 Pentium 4系列，但為了保證電腦能繼續運行以往開發的各類應用程序以保護和繼承豐富的軟件資源，所以Intel公司所生產的所有CPU仍然繼續使用X86指令集。

2、ARM架構

ARM是高級精簡指令集的簡稱（Advanced RISC Machine），它是一個32位的精簡指令集（RISC）架構，但也配備16位指令集，一般來講比等價32位代碼節省達35%，卻能保留32位系統的所有優勢。

其廣泛地使用在許多嵌入式系統設計。由于節能的特點，ARM處理器非常適用于移動通訊領域，符合其主要設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的32位架構之一。ARM處理器可以在很多消費性電子產品上看到，從可攜式裝置到電腦外設甚至在導彈的彈載計算機等軍用設施中都有它的存在。

體積小、低功耗、低成本、高性能——ARM被廣泛應用在嵌入式系統中的最重要的原因支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件；大量使用寄存器，指令執行速度更快；大多數數據操作都在寄存器中完成；尋址方式靈活簡單，執行效率高；指令長度固定。Load_store結構：在RISC中，所有的計算都要求在寄存器中完成。而寄存器和內存的通信則由單獨的指令來完成。而在CSIC中，CPU是可以直接對內存進行操作的。流水線處理方式

Ps : RISC和CISC

個人計算機也常被成為 X86 架構計算機，因為當前計算機大量應用的是英特爾 X86 架構的 CPU。X86 架構的 CPU 采用的是復雜指令集，而當前手機芯片采用的是精簡指令集。所謂指令集是處理器可以執行操作的最小單元的集合，例如加減乘除就是由具體的指令來實現的。復雜指令集(CISC)指令數目多而且復雜，每條指令長度也不相同，指令執行具有靈活性，單條個別指令可以處理較為豐富的工作內容，但是帶來的問題是更多的靈活性使得 CISC 處理器資源利用率不高，就好比 5 項全能選手雖然能跑能跳，但是跟跑步專項選手相比不占優勢。 精簡指令集(RISC)處理器就是我們所說的專項選手， 微指令集較為精簡、完成動作單一。因此單個微指令運行時間較為簡短，要完成相對復雜的操作，需要運行的微指令個數增多。

• RISC：精簡指令集處理器，Reduced Instruction Set Computer

RISC結構簡單，選取了使用頻率高的簡單指令，指令長度固定，多為單周期指令
              在功耗、體積、價格等方面有很大優勢，多用于嵌入式領域

• CISC：復雜指令集處理器

側重于硬件執行指令的功能性，CISC指令及處理器的硬件結構復雜
              CISC指令復雜，指令長度與周期不固定，在處理能力上有優勢

3、RISC-V架構

RISC-V 架構是基于 精簡指令集計算（RISC）原理建立的開放 指令集架構（ISA），RISC-V是在指令集不斷發展和成熟的基礎上建立的全新指令。RISC-V 指令集完全開源，設計簡單，易于移植Unix系統，模塊化設計，完整工具鏈，同時有大量的開源實現和流片案例，得到很多芯片公司的認可。

RISC-V 架構的起步相對較晚，但發展很快。它可以根據具體場景選擇適合指令集的指令集架構。基于RISC-V 指令集架構可以設計服務器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

MIPS架構（MIPS architecture，為Microprocessor without interlocked piped stages architecture的縮寫，亦為Millions of Instructions Per Second的相關語），是一種采取精簡指令集（RISC）的處理器架構，1981年出現，由MIPS科技公司開發并授權，廣泛被使用在許多電子產品、網絡設備、個人娛樂裝置與商業裝置上。最早的MIPS架構是32位，最新的版本已經變成64位。

MIPS架構是基于一種固定長度的定期編碼指令集，并采用 導入/存儲（Load/Store）數據模型。經改進，這種架構可支持高級語言的優化執行。其算術和邏輯運算采用三個操作數的形式，允許編譯器優化復雜的表達式。

如今基于該架構的芯片廣泛被使用在許多電子產品、網絡設備、個人娛樂裝置與商業裝置上。最早的MIPS架構是32位，最新的版本已經變成64位。

它的基本特點是：

• 包含大量的寄存器、指令數和字符可視的管道延時時隙

  這些特性使MIPS架構能夠提供最高的每平方毫米性能和當今SoC設計中最低的能耗。

注：x86是PC和服務器的主流，ARM是移動設備的主流，RISC-V可能是未來的主流。

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