隨便逮住一個人問他知不知道CPU,我想他的答案一定會是肯定的,但是如果你再問他知道ARM和X86架構么?這兩者的區別又是什么?絕大多數的人肯定是一臉懵逼。今天小編就帶你深入了解CPU的這兩大架構:ARM和X86。以后出去裝X就靠它了!
重溫下CPU是什么鬼
中央處理單元(CPU)主要由運算器、控制器、寄存器三部分組成,從字面意思看運算器就是起著運算的作用,控制器就是負責發出CPU每條指令所需要的信息,寄存器就是保存運算或者指令的一些臨時文件,這樣可以保證更高的速度。
CPU有著處理指令、執行操作、控制時間、處理數據四大作用,打個比喻來說,CPU就像我們的大腦,幫我們完成各種各樣的生理活動。因此如果沒有CPU,那么電腦就是一堆廢物,無法工作。移動設備其實很復雜,這些CPU需要執行數以百萬計的指示,才能使它向我們期待的方向運行,而CPU的速度和功率效率是至關重要的。速度影響用戶體驗,而效率影響電池壽命。最完美的移動設備是高性能和低功耗相結合。
要了解X86和ARM,就得先了解復雜指令集(CISC)和精簡指令集(RISC)
從CPU發明到現在,有非常多種架構,從我們熟悉的X86,ARM,到不太熟悉的MIPS,IA64,它們之間的差距都非常大。但是如果從最基本的邏輯角度來分類的話,它們可以被分為兩大類,即所謂的“復雜指令集”與“精簡指令集”系統,也就是經常看到的“CISC”與“RISC”。 Intel和ARM處理器的第一個區別是,前者使用復雜指令集(CISC),而后者使用精簡指令集(RISC)。屬于這兩種類中的各種架構之間最大的區別,在于它們的設計者考慮問題方式的不同。
我們可以繼續舉個例子,比如說我們要命令一個人吃飯,那么我們應該怎么命令呢?我們可以直接對他下達“吃飯”的命令,也可以命令他“先拿勺子,然后舀起一勺飯,然后張嘴,然后送到嘴里,最后咽下去”。從這里可以看到,對于命令別人做事這樣一件事情,不同的人有不同的理解,有人認為,如果我首先給接受命令的人以足夠的訓練,讓他掌握各種復雜技能(即在硬件中實現對應的復雜功能),那么以后就可以用非常簡單的命令讓他去做很復雜的事情——比如只要說一句“吃飯”,他就會吃飯。但是也有人認為這樣會讓事情變的太復雜,畢竟接受命令的人要做的事情很復雜,如果你這時候想讓他吃菜怎么辦?難道繼續訓練他吃菜的方法?我們為什么不可以把事情分為許多非常基本的步驟,這樣只需要接受命令的人懂得很少的基本技能,就可以完成同樣的工作,無非是下達命令的人稍微累一點——比如現在我要他吃菜,只需要把剛剛吃飯命令里的“舀起一勺飯”改成“舀起一勺菜”,問題就解決了,多么簡單。這就是“復雜指令集”和“精簡指令集”的邏輯區別。
從幾個方面比較ARM與X86架構
Intel和ARM的處理器除了最本質的復雜指令集(CISC)和精簡指令集(RISC)的區別之外,下面我們再從以下幾個方面對比下ARM和X86架構。
一、制造工藝
ARM和Intel處理器的一大區別是ARM從來只是設計低功耗處理器,Intel的強項是設計超高性能的臺式機和服務器處理器。
一直以來,Intel都是臺式機的服務器行業的老大。然而進入移動行業時,Intel依然使用和臺式機同樣的復雜指令集架構,試圖將其硬塞入給移動設備使用的體積較小的處理器中。但是Intel i7處理器平均發熱率為45瓦。基于ARM的片上系統(其中包括圖形處理器)的發熱率最大瞬間峰值大約是3瓦,約為Intel i7處理器的1/15。其最新的Atom系列處理器采用了跟ARM處理器類似的溫度控制設計,為此Intel必須使用最新的22納米制造工藝。一般而言,制造工藝的納米數越小,能量的使用效率越高。ARM處理器使用更低的制造工藝,擁有類似的溫控效果。比如,高通曉龍805處理器使用28納米制造工藝。
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