解读x86、ARM和MIPS三种主流芯片架构
linux cpu架构类型

linux cpu架构类型Linux支持多种CPU架构类型,每种架构都有其特定的特点和用途。
以下是一些常见的Linux CPU架构类型:1. x86架构,这是最常见的CPU架构类型,广泛应用于个人电脑和服务器。
x86架构包括32位和64位的变体,如Intel的x86和AMD的x86-64(也称为AMD64)。
大多数常见的Linux发行版都支持x86架构。
2. ARM架构,ARM架构最初设计用于低功耗嵌入式系统,如智能手机、平板电脑和物联网设备。
随着其性能的提升,ARM架构也被广泛用于服务器和超级计算机。
许多Linux发行版都提供针对ARM架构的版本,如Raspberry Pi上的Raspbian。
3. Power架构,Power架构最初由IBM开发,用于高性能计算和企业级服务器。
它也被广泛应用于超级计算机和大型企业服务器。
一些Linux发行版,如Red Hat Enterprise Linux和SUSE Linux Enterprise Server,提供了针对Power架构的支持。
4. SPARC架构,SPARC架构最初由Sun Microsystems(现在是Oracle)开发,用于其服务器和工作站产品。
尽管SPARC架构的市场份额较小,但仍然有一些专门针对SPARC架构的Linux发行版。
除了上述列举的架构类型外,还有一些其他的架构类型,如MIPS、IA-64等,它们在特定的场景下也得到了应用。
总的来说,Linux作为一个开放源代码的操作系统,支持多种不同的CPU架构类型,这使得它能够在各种设备和系统上运行,并且为开发者和用户提供了更多的选择。
CPU架构讲解 X86、ARM、RISC、MIPS

CPU架构讲解X86、ARM、RISC、MIPS一、当前CPU的主流架构:1.X86架构采用CISC指令集(复杂指令集计算机),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。
2.ARM架构是一个32位的精简指令集(RISC)架构。
3.RISC-V架构是基于精简指令集计算(RISC)原理建立的开放指令集架构。
4.MIPS架构是一种采取精简指令集(RISC)的处理器架构,可支持高级语言的优化执行。
CPU架构是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个规范,是区分不同类型CPU的重要标示。
二、目前市面上的CPU分类主要分有两大阵营:1.intel、AMD为首的复杂指令集CPU;2.IBM、ARM为首的精简指令集CPU。
两个不同品牌的CPU,其产品的架构也不相同,例如,Intel、AMD的CPU是X86架构的,而IBM的CPU是PowerPC架构,ARM是ARM架构。
三、四大主流CPU架构详解(X86、ARM、RISC、MIPS)1.X86架构X86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。
1978年6月8日,Intel 发布了新款16位微处理器8086,也同时开创了一个新时代:X86架构诞生了。
X86指令集是Intel为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的,IBM 1981年推出的世界第一台PC机中的CPU–i8088(i8086简化版)使用的也是X86指令。
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。
随着CPU技术的不断发展,Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到今天的Pentium 4系列,但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源,所以Intel所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集。
ARM、 MIPS 、X86三大芯片架构对比

慢。
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
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,那幺当我说出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(ComplexInstrucTIonSetComputer,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
ARM、MIPS、X86三大芯片架构对比
1. ARM
ARM是高级精简指令集的简称(AdvancedRISCMachine),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mb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好
智能电视和ARM、X86、MIPS

智能电视和ARM、X86、MIPS关键字:智能电视CPU 市场智能电视的CPU非常重要。
但是,仅仅是在一年之前,彩电企业还在为智能电视的CPU路线图而苦恼:选择怎样的CPU直接关系到“智能电视”的生存与发展。
CPU也是OS等软件执行的最初载体和依靠,是智能电视真正的核心。
2010年,智能电视概念初步形成时期,智能电视CPU技术经历了短暂的三足鼎立:ARM、X86、MIPS。
ARM技术是一种广泛应用的CPU内核技术,主要由ARM(Advanced RISC Machines)公司持有。
该公司是苹果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业,向全超过30余家半导体公司提供ARM技术的授权开发和应用。
2010年,该架构的处理器出货超过60亿片。
其中,ARM在32 位RISC 微处理器市场占75 %以上的市场份额,手机处理器90%的市场份额,上网本处理器30%的市场份额,平板电脑处理器70%的市场份。
ARM架构的主要特点是高性能、廉价、耗能低,同时拥有全球最广泛的客户支持、应用级开发支持。
ARM在嵌入式片上系统上的广泛应用,尤其是在智能手机上的广泛应用,成就了其今天在智能电视领域的几乎垄断地位。
X86处理器英特尔公司主导的一种处理器架构。
此外AMD公司也提供全球广泛应用的X86架构处理器。
该架构的产品继续占据了全部个人电脑处理器市场,大部分IT服务器处理器市场,以及很大一部分巨型计算机处理器市场。
我国中科院自主研发的龙芯CPU也是X86架构的产品。
在早期智能电视市场上,英特尔主要推动凌动等低端处理器在菜单产品上的应用。
但是,受到凌动本身性能的影响,其市场效果不佳。
其最主要的合作伙伴谷歌公司转向支持ARM架构使得,2011年晚些时候,英特尔已经终止了这一凌动处理器计划。
X86处理器的特点是计算能力强劲,符合大多数PC应用者的既有习惯,同时OS支持更为友好。
X86也面临功耗大、系统设计更复杂的却点:虽然,这些对于彩电产品不构成任何障碍(客厅里的彩电不像电池供电的手机那样在乎系统的小型化和节能,相反地性能更为重要);但是,分析认为X86架构更高的问题则会直接阻止其在彩电市场的应用。
浅谈ARM架构应用处理器与X86架构处理器

浅谈ARM架构应用处理器与X86架构处理器ARM架构应用处理器和x86架构处理器都是目前市场上主流的处理器架构,它们在不同领域有着广泛的应用。
本文将对这两种架构进行浅谈比较。
首先,ARM架构应用处理器广泛应用于移动设备领域,如智能手机、平板电脑、可穿戴设备等。
这是因为ARM架构处理器具有低功耗、低热量和高度集成的特点,非常适合于移动设备的需求。
ARM处理器在性能方面逐渐迎头赶上了传统的x86架构处理器,而且ARM处理器的制造成本也较低,因此可以更容易地实现定制化和成本优势。
而x86架构处理器主要应用于台式机、服务器和高性能计算领域。
x86架构处理器由英特尔和AMD等公司主导,它们具有高性能和广泛的软件支持。
x86架构处理器采用复杂指令集,执行指令的效率相对较高,适用于高性能计算和需要强大计算能力的应用。
此外,多年来积累的软件生态系统也使得x86架构处理器在各种应用领域有较好的兼容性和生态链。
ARM架构应用处理器和x86架构处理器在体系结构上也有一些不同。
ARM架构处理器采用精简指令集,指令集相对较小,指令的长度也较短。
这样可以在限制的芯片面积上集成更多的电路,提高功耗效率。
而x86架构处理器采用复杂指令集,指令集相对较大,指令的长度也较长。
这使得x86架构的处理器能够更快地执行指令,但相对需要更多的电路资源。
在操作系统上,由于ARM处理器主要应用于移动设备领域,因此Android等基于Linux的移动操作系统是主要支持ARM架构的,而x86架构的处理器更多地运行Windows操作系统和Linux桌面操作系统,也有一些Android设备支持x86架构。
此外,由于ARM架构处理器和x86架构处理器在技术上有较大差异,因此两者的指令不兼容。
这意味着在软件开发上需要针对不同的架构进行优化和适配。
但近年来随着虚拟化技术和仿真技术的发展,可以在一台ARM架构处理器上虚拟出x86架构的运行环境,从而实现x86软件的运行。
电脑CPU架构解析常见的处理器有哪些优势和劣势

电脑CPU架构解析常见的处理器有哪些优势和劣势电脑CPU架构,作为计算机硬件的核心组成部分,直接影响着计算机的性能和稳定性。
不同的处理器架构在设计思想、指令集、运算速度等方面存在着差异。
本文将解析常见的处理器架构,并探讨它们各自的优势和劣势。
一、x86架构x86架构是目前最为广泛应用的处理器架构,它由英特尔公司于20世纪80年代推出,目前代表产品为英特尔的酷睿系列处理器。
x86架构具有以下优势和劣势:优势:1.应用广泛:x86架构广泛应用于个人电脑和服务器领域,具有良好的兼容性,可以运行绝大多数的软件和操作系统。
2.生态完善:基于x86架构的处理器拥有庞大的生态系统,有大量的研发和生产厂商,从而带来更多的硬件和软件选择。
3.性能强劲:x86架构在同等工艺制程下,可以提供较高的性能,具备较高的单核和多核处理能力,适用于多线程和计算密集型任务。
劣势:1.功耗较高:由于x86架构的复杂性和发展历史的积累,导致其功耗比其他架构要高一些。
这也限制了其在移动设备等低功耗领域的应用。
2.价格较高:鉴于x86架构的成熟度和市场份额,其产品价格一般较高,不利于低成本应用领域的推广。
3.指令冗余:x86架构的指令集较为冗余,指令执行效率不如精简指令集架构(RISC)。
二、ARM架构ARM架构是一种精简指令集计算机(RISC)架构,广泛应用于移动设备领域,代表产品为高通、苹果等公司的处理器。
ARM架构具有以下优势和劣势:优势:1.低功耗:ARM架构以其简洁而高效的设计,具备较低的功耗,适用于移动设备等对续航能力要求较高的领域。
2.强大的图形处理能力:基于ARM架构的处理器通常搭载了较为先进的图形核心,具备出色的图形处理能力,适用于游戏和媒体应用。
3.灵活性高:ARM架构可根据需求进行定制和扩展,非常适合于定制芯片和嵌入式系统领域。
劣势:1.兼容性较弱:由于ARM架构相对于x86架构有所不同,存在着较弱的兼容性。
某些PC软件和操作系统可能无法直接在ARM架构上运行。
ARM与Mips架构对比

MIPS起始地址是0xbfc00000,会有4Mbyte的大小限制,但一般MIPS芯片都会采 取一些方法解决这个问题。
ARM没有这种问题。
MIPS24K起始地址改到了0xbf000000,现在有16Mbyte的空间了。6.性能 具体性能比较,因为差异性太大,所以很难分出谁好谁坏。从个人经验来讲MIPS4k和ARM9基本上是同一个级别的,但ARM9性能似乎要比MIPS4K好。
CPU架构对比(MIPS和ARM)一、概述:
RISC(精简指令集处理器)家族的两大佼佼者MIPS和ARM,相对应的是CISC(复 杂指令集处理器),典型的是X86家族的系列
二、应用领域:
1.在1GHz以上的应用,ARM架构的产品相比之下不还不是很这恰恰是ARM的 主攻市场。
1.流水线结构
MIPS是最简单的体系结构之一,所以使大学喜欢选择MIPS体系结构来介绍计 算体系结构课程。
MIPS最初的设计思想就是使用简单的RISC硬体
2.指令结构instruction
MIPS是开放式的架构,用户可以在开发的内核中加入自己的指令,
3.寄存器register
MIPS内核中有32个寄存器(Register),而ARM只有16个,这种结构设计上 的先天优势,决定了在同等性能表现下,MIPS的芯片面积和功耗会更小。ARM有一组特殊用途寄存器cp0-cp15,可以使用MCR,MRC等指令控制;相对应 的,MIPS也有cp00-30,使用mfc0,mtc0指令控制。
8.未来发展
ARM的下一代走向多内核结构,而MIPS公司的下一代核心则转向硬件多线程功能(multithreading)
MIPS的multithreading很类似Intel的HyperThreading技术。从现在的发展来看, 多内核占上风。
X86、ARM、MIPS微处理器架构浅析

X86、ARM、MIPS微处理器架构浅析作者:刘帅来源:《智富时代》2015年第12期【摘要】上世纪80~90年代PC的快速发展促进了微处理器的快速发展,其中最为成功的是X86架构微处理器。
而21世纪是移动终端爆发发展的时代,现今最为流行的是智能终端(智能手机、平版电脑),这些都使得ARM架构微处理器发展的如日中天,本文对这些微处理器架构的特点作了简要的分析。
【关键词】X86;ARM;MIPS;RISC;CISC一、微处理器架构发展简述从处理器指令集来划分微处理器主要分为两个体系: RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机)与CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机)。
RISC主旨是简化指令系统,优化处理器设计,从而它有以下特点:指令编码、长度统一,可快速解析;缓存通用化,所有缓存可用于所有内容,简化了编译器的设计;指令寻址模式简单,复杂寻址模式以计算指令序列实现;硬件支持数据类型少。
CISC拥有庞大的指令系统,其指令功能复杂,寻址方式多,指令都可以直接访问存储器;绝大多数指令需多个机器周期完成;内部采用微程序控制;有少量专用寄存器。
在CISC 指令集的各种指令中,大约有20%的指令会被反复使用,占整个程序代码的80%。
而余下的80%的指令却不经常使用。
但实际中RISC和CISC发展到现在也不断的相互学习,现在的RISC指令集也达到数百条,运行周期也不是完全固定。
但RISC设计的根本原则还是针对流水线化的处理器优化。
目前MIPS、ARM和X86架构是世界三大主流处理器架构。
(一)X86架构Intel在1978年推出8086中央处理器,这是X86架构首度出现,三年后8086被IBM PC 选用,之后x86架构便成为了个人电脑的标准平台,成为了历来最成功的CPU架构。
8086是16位处理器,1985年随着80386的发布,32位处理器才在PC中广泛推广,2003年AMD在X86的架构上进行了64位扩充,并命名为AMD64。
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解读x86、ARM和MIPS三种主流芯片架构指令集可分为复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)两部分,代表架构分别是x86、ARM和MIPS。
ARMRISC是为了提高处理器运行速度而设计的芯片体系,它的关键技术在于流水线操作即在一个时钟周期里完成多条指令。
相较复杂指令集CISC而言,以RISC为架构体系的ARM指令集的指令格式统一、种类少、寻址方式少,简单的指令意味着相应硬件线路可以尽量做到最佳化,从而提高执行速率。
因为指令集的精简,所以许多工作必须组合简单的指令,而针对复杂组合的工作便需要由编译程序来执行。
而CISC体系的x86指令集因为硬件所提供的指令集较多,所以许多工作都能够以一个或是数个指令来代替,编译的工作因而减少了许多。
ARM指令集架构的主要特点:一是体积小、低功耗、低成本、高性能;二是大量使用寄存器且大多数数据操作都在寄存器中完成,指令执行速度更快;三是寻址方式灵活简单,执行效率高;四是指令长度固定,可通过多流水线方式提高处理效率。
MIPS是高效精简指令集计算机体系结构中的一种,与当前商业化最成功的ARM架构相比,MIPS的优势主要有五点:一是早于ARM支持64bit指令和操作,截至目前MIPS
已面向高中低端市场先后发布了P5600系列、I6400系列和M5100系列64位处理器架构,其中P5600、I6400单核性能分别达到3.5和3.0DMIPS/MHz,即单核每秒可处理350万条和300万条指令,超过ARM Cortex-A53 230万条/秒的处理速度;二是MIPS有专门的除法器,可以执行除法指令;三是MIPS的内核寄存器比ARM多一倍,在同样的性能下MIPS的功耗会比ARM更低,同样功耗下性能比ARM更高;四是MIPS指令比ARM稍微
多一些,执行部分运算更为灵活;五是MIPS在架构授权方面更为开放,允许授权商自行更改设计,如更多核的设计。
同时,MIPS架构也存在一些不足之处:一是MIPS的内存地址起始有问题,这导致了MIPS在内存和cache的支持方面都有限制,即MIPS单内核无法面对高容量内存配置;二是MIPS技术演进方向是并行线程,类似INTEL的超线程,而ARM未来的发展方向是物理多核,从目前核心移动设备的发展趋势来看物理多核占据了上风;三是MIPS虽然结构更加简单,但是到现在还是顺序单/双发射,ARM则已经进化到了乱序双/三发射,执行指令流水线周期远不如ARM高效;四是MIPS学院派发展风格导致其商业进程远远滞后于ARM,当ARM与高通、苹果、NVIDIA等芯片设计公司合作大举进攻移动终端的时候,MIPS还停留在高清盒子、打印机等小众市场产品中;五是MIPS自身系统的软件平台也较为落后,应用软件与ARM体系相比要少很多。
x86 CISC是一种为了便于编程和提高记忆体访问效率的芯片设计体系,包括两大主要特点:一是使用微代码,指令集可以直接在微代码记忆体里执行,新设计的处理器,只需增加较少的电晶体就可以执行同样的指令集,也可以很快地编写新的指令集程式;二是拥有庞大的指令集,x86拥有包括双运算元格式、寄存器到寄存器、寄存器到记忆体以及记忆体到寄存器的多种指令类型,为实现复杂操作,微处理器除向程序员提供类似各种寄存器和机器指令功能外,还通过存于只读存储器(ROM)中的微程序来实现极强的功能,微处理器在分析完每一条指令之后执行一系列初级指令运算来完成所需的功能。
x86指令体系的优势体现在能够有效缩短新指令的微代码设计时间,允许实现CISC体系机器的向上兼容,新的系统可以使用一个包含早期系统的指令集合。
另外微程式指令的格
式与高阶语言相匹配,因而编译器并不一定要重新编写。
相较ARM RISC指令体系,其缺点主要包括四个方面。
第一,通用寄存器规模小,x86指令集只有8个通用寄存器,CPU大多数时间是在访问存储器中的数据,影响整个系统的执行速度。
而RISC系统往往具有非常多的通用寄存器,并采用了重叠寄存器窗口和寄存器堆等技术,使寄存器资源得到充分的利用。
第二,解码器影响性能表现,解码器的作用是把长度不定的x86指令转换为长度固定的类似于RISC的指令,并交给RISC内核。
解码分为硬件解码和微解码,对于简单的x86指令只要硬件解码即可,速度较快,而遇到复杂的x86指令则需要进行微解码,并把它分成若干条简单指令,速度较慢且很复杂。
第三,x86指令集寻址范围小,约束用户需要。
第四,x86 CISC单个指令长度不同,运算能力强大,不过相对来说结构复杂,很难将CISC全部硬件集成在一颗芯片上。
而ARM RISC单个指令长度固定,只包含使用频率最高的少量指令,性能一般但结构简单,执行效率稳定。