处理器架构与处理器是什么关系?
如果把CPU比作是一个房子,那么CPU架构就是这个房子的设计图纸,规定了它的面积、朝向、格局等。
规范点讲,处理器架构就是处理器的硬件架构,它包含有两部分内容。首先,一个处理器必须有一套指令集,这个指令集定义了处理器的基本特性,这个处理器的基本功能,也就是它能做什么,就像你要盖房,你的需求是能住下四个人,要有厨卫,要有阳台,通风好采光好等,你的这些需求就相当于处理器的指令集。
可是光有指令集也不行啊,还得有实现指令集的部分,这就是处理器的微架构,微架构定义如何去实现CPU的功能,其实就是用一堆硬件设计去迎合指令集,就像房子,你得根据需求设计出是几室几厅,窗户的位置大小,各个房间的布置,墙的厚度,空间高度等等,所以虽然需求是一样,可是不同人的设计会得出不同的户型。CPU也一样,同样的架构,微架构不同,处理器间也是不同的,就像Intel的桌面处理器都是x86架构,但第七代酷睿和第八代酷睿间的不同,就是微架构上的不同。
现在常见的处理器架构有:
X86架构:主要用于电脑上的CPU
ARM架构:主要用于智能手机的CPU
MIPS架构:通讯产品等
Power架构:服务器、游戏机等
大家对前两种应该很熟悉,我们天天生活中就会和它们打交道,MIPS架构(中国龙芯用的那个)也是曾经很NB的存在,然时也命也,Power架构也是昔日贵族,当初三大巨头苹果、IBM、摩托罗拉组成AIM联盟,就是想用PowerPC来对抗Intel和微软的Winter。除了x86用的是CISC复杂指令集外,其它三个架构都是用的RISC精简指令集。
除了上面四个架构外,还有一些专业处理器的架构,如DSP信号处理器,也有知名的架构,如Ti的C6000系列。
CPU架构是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个规范,主要目的是为了区分不同类型CPU的重要标示。目前市面上的CPU分类主要分有两大阵营,一个是intel、AMD为首的复杂指令集CPU,另一个是以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公司的CPU是PowerPC架构,ARM公司是ARM架构。
ARM处理器基于精简指令集(RISC)架构。ARM处理器多用在移动设备上,应付轻量、目的单一明确的程序,晶体管数量少,功耗低。
x86是复杂指令集(CISC)架构,多用于桌面和服务器,这些平台上很多应用是计算密集型的,比如多媒体编辑、科研计算、模拟等等,晶体管数量庞大。为了高效地进行运算,x86架构有较长的流水线以达到指令级并行(ILP),支持超线程、虚拟化等等。
IBM的PowerPC架构也是一种精简指令集(RISC)架构的中央处理器。POWER是1991年,Apple(苹果电脑)、IBM、Motorola(摩托罗拉)组成的AIM联盟所发展出的微处理器架构。PowerPC是整个AIM联盟平台的一部分,并且是目前为止唯一的一部分。不过苹果电脑自2005年起,将旗下电脑产品转用Intel CPU,POWER也就式微了。
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