三大主流芯片架构特点

小爱

科技资讯

2018-10-27

根据以往互联网时代的经验，芯片永远都是产业链最上游的存在，是行业先导指标。众所周知，目前芯片领域有两大霸主，分别是Intel和Arm,Intel掌握着X86的架构，并且只授权给AMD一家公司，其他厂商都无法生产X86架构的芯片，而Intel与微软的windows系统结盟，称霸台式机市场并且牢不可破。Arm在移动领域是一家独大，不管是高通、三星或是华为、联发科都是基于Arm的架构开发。MIPS是一个简单、流线型、高度可扩展的RISC架构，可以通过授权方式提供给客户。这种架构经过不断的发展，吸收新的技术，发展成为一个在业内得到广泛支持的可靠生态系统。它是基于一种固定长度的定期编码指令集，并采用导入/存储(load/store)数据模型。经改进，这种架构可支持高级语言的优化执行。其算术和逻辑运算采用三个操作数的形式，允许编译器优化复杂的表达式。

那么Arm，MIPS，x86芯片架构又有什么特点呢？

1.ARM 架构是高级精简指令集的简称（Advanced RISC Machine），它是一个32位的精简指令集架构，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35%，却能保留32位系统的所有优势。

ARM处理器的主要特点是：

（1）体积小、低功耗、低成本、高性能——ARM被广泛应用在嵌入式系统中的最重要的原因支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件；

（2）大量使用寄存器，指令执行速度更快；

（3）大多数数据操作都在寄存器中完成；

（4）寻址方式灵活简单，执行效率高；

（5）指令长度固定。

（6）Load_store结构：在RISC中，所有的计算都要求在寄存器中完成。而寄存器和内存的通信则由单独的指令来完成。而在CSIC中，CPU是可以直接对内存进行操作的。流水线处理方式。

2. MIPS 架构（英语：MIPS architecture，为Microprocessor without interlocked piped stages architecture的缩写，亦为Millions of Instructions Per Second的相关语），是一种采取精简指令集（RISC）的处理器架构，1981年出现，由MIPS科技公司开发并授权，广泛被使用在许多电子产品、网络设备、个人娱乐装置与商业装置上。最早的MIPS架构是32位，最新的版本已经变成64位。

MIPS的基本特点是：

（1）包含大量的寄存器、指令数和字符。

（2）可视的管道延时时隙。

这些特性使MIPS架构能够提供最高的每平方毫米性能和当今SoC设计中最低的能耗。

　 3. X86 架构是芯片巨头Intel设计制造的一种微处理器体系结构的统称。如果这样说你不理解，那么当我说出8086,80286等这样的词汇时，相信你肯定马上就理解了，正是基于此，X86架构这个名称被广为人知。如今，我们所用的PC绝大部分都是X86架构。可见X86架构普及程度，这也和Intel的霸主地位密切相关。 x86采用CISC（Complex Instruction Set Computer，复杂指令集计算机）架构。与采用RISC不同的是，在CISC处理器中，程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单，但计算机各部分的利用率不高，执行速度慢。

X86架构（The X86 architecture）是微处理器执行的计算机语言指令集，指一个intel通用计算机系列的标准编号缩写，也标识一套通用的计算机指令集合。

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