除了ARM架构,还有其他的吗?有没有可能开发出比ARM架构还好的?

2024-05-13

1. 除了ARM架构,还有其他的吗?有没有可能开发出比ARM架构还好的?

芯片的架构就好比建房子的框架结构,框架是设计房子的关键,造芯片也是类似的道理,设计前就要先选择好架构。目前除了ARM架构,还有X86、RISC-V和MIPS。  
   四大架构的基本介绍与特点   
 1、X86主要使用在PC端的CPU,1978年发明,目前是英特尔公司运营,主要应用在Inter、AMD的CPU,它的特点是性能高、速度快、兼容性好。 
  
 2、ARM架构是32位指令集,由英国Acorn公司1983年发明,它的特点是成本低、功耗低,被苹果、三星、华为、高通等客户广泛应用在移动通讯和嵌入式系统中。 
  
 3、RISC-V架构是开源的指令集,起步比较晚,由RISC-V基金会在2014年发明。它的特点是模块化、简化、可扩展,可以根据场景设计合适的指令集,使用者有三星、英伟达、西部数据等,用在工控,电器,服务器,传感器等产品的CPU。 
  
 4、MIPS架构是精简指令集,1971年MIPS公司发明,特点是简洁、优化方便、高扩展性,主要代表的产品是龙芯。   
  
   
  
  
   ARM架构在芯片市场占95%的份额,已经形成了完整的生态链     
 ARM公司在移动芯片市场有95%的份额,通过授权赚取专利费,去年的营收达到16亿美元。采用ARM架构必须授权才可以,目前全球设计的芯片都是按ARM公司的方案,开发的软件也是按照这个方案来设计,所以各种各样的手机都不会有兼容性的问题,经过好多年的积累,已经形成了一套完整的架构体系。   
  
   
  
  
   除了ARM架构,还在开发的RISC-V架构有望可以发起挑战,但有很大的难度    
 除了ARM架构,目前还在开发的RISC-V架构有望展开竞争。因为ARM授权费不断上涨,印度政府大力协助开发RISC-V,我国也在上海将其列入研究的对象,中科院在内的160多家企业加入到科研中。这个开源的指令集受到大家的关注,令ARM公司感到了很大压力。ARM是封闭的指令集,不能随意进行更改,架构不够灵活,而开源的RISC-V设计者可以根据不同的需求自由定制,更改指令集。RISC-V架构是后起之秀,目前还在开发阶段没有正式投入使用,无法建立完善的生态圈,缺乏大型公司的支持,要想与ARM竞争,还有很长的路要走。
  
   
  
      目前,常用的处理器架构有ARM、x86、MIPS、RISC-V等,按照指令集分为CISC和RISC两种。不同的架构应用场合不同,下文具体说一说。 
  
 
  
       1、x86架构  
     我们使用的电脑以及公司的服务器,大部分采用了x86架构的处理器,以intel和AMD的处理器为主。
  
      x86架构的处理器采用了CISC指令集 (复杂指令集计算机),x86架构的CPU分为x86和x86-64两类,目前主流的是x86-64,即64位的处理器。
  
   
  
 
  
       2、ARM架构  
      我们的手机几乎全部使用了ARM架构,采用了RISC指令集(精简指令集) ,ARM的优势在于低功耗,因此非常适合手机等终端使用,x86架构的处理器无法解决低功耗的问题,所以移动终端很少使用x86架构的处理器。
  
 
  
  
     华为麒麟处理器、苹果的A系列处理器、高通骁龙处理器无一例外的采用了ARM架构,此外大部分的工控系统、智能家居的控制系统、家庭的机顶盒等也采用了ARM架构。
  
   
  
     随着美国“禁售令”的影响,ARM中断了与华为的业务往来,ARM这家公司走进了人们的视野,ARM公司成立于1991年,是一家英国的公司,后来被日本软银收购。ARM公司只出售IP(技术知识产权),不设计和制造自己的芯片,位于ARM架构的最顶端。 如果ARM不再给华为授权,那么华为的麒麟处理器、凌霄处理器等均会受到一定的影响,无法使用最新的架构。 
  
 
  
       3、MIPS架构  
     MIPS架构同样是一种RISC(精简指令集)的处理器架构,1981年由MIPS 科技 公司开发并授权,广泛用于电子产品、网络设备、个人 娱乐 设备等。比如家庭使用的无线路由器如果是MTK芯片,那么大部分是MIPS架构的处理器。
  
 
  
  
     这里说一下我国自主的“龙芯”处理器,中科院计算所购买了MIPS的永久性结构授权,兼容MIPS架构的处理器,也就是可以贴上“兼容MIPS指令集”的商标,所有核心的架构都是自己研发的。
  
   
       4、RISC-V架构  
     RISC-V架构是基于精简指令集(RISC)的开源架构,可以自由地用于任何目的,允许任何容人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件,并不需要ARM、MIPS那样需要经过授权,受到各种使用的限制。
  
 
  
  
     相比x86、arm架构,RISC-V比较“年轻”,RISC-V诞生于2010年,由加州大学伯克莱分校发布。
  
   
  
     RISC-V架构可以说是解决国产民用处理器困局的终极方案。从长远利益来看,基于各种x86、arm等架构的处理器属于“假自主”,仍然受到intel、arm等授权的限制,比如最近由于“禁售令”影响,arm中断与华为的业务往来,停止相关授权服务,长远来看,对华为的麒麟处理器可能会造成比较大的影响。
  
   
  
     目前,国内很多厂商参与了RISC-V生态系统,建立了RISC-V产业联盟,包括了原微电子、紫光展锐、安徽华米等,去年小米发布了基于RISC-V指令集的可穿戴芯片黄山1号。RISC-V是ARM架构最大的威胁,前景虽好,但是毕竟还在起步阶段,随着技术的迭代,相信一定会推动RISC-V建立强大的生态系统。
  
 
  
  
      以上就是目前常见的CPU架构,x86是PC和服务器的主流,ARM是移动设备的主流,RISC-V可能是未来的主流。 
  
 每一种构架都有在自己的行业里有很大的优势,ARM主要就是在移动终端,最大的就是手机行业。
  
 现在世界上芯片构架技术比较好的有四种,也是主流的构架技术,分别是X86、ARM、RiSC-V和MIPS,而手机行业主要的就是ARM公司。
    
  
   ARM  
 ARM架构是一个32位精简指令集处理器架构,其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。它主要从事低费用、低功耗、高性能芯片研发,所以ARM处理器非常适用于移动通讯领域,所以全世界99%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。ARM家族占了所有32位嵌入式处理器75%的比例,使它成为占全世界最多数的32位架构之一。ARM主要是面向移动、低功耗领域,因此在设计上更偏重节能、能效方面。
  
 在智能手机、智能电视、可穿戴设备、移动基站、企业服务器、医疗器械、智能驾驶以及物联网等其他 科技 领域基本上都适用ARM架构。从操作系统到上层应用软件都是基于arm架构开发的,所以它在移动设备上基本上形成了一个完整的产业链。现在很多的CPU都是基于ARM Cortex A5、A8、A9,A15微架构的。
  
 在手机芯片设计领域,就拿华为来说。华为设计芯片通常先从ARM取得芯片设计构架然后再进行设计,设计完成之后再最终交给台积电进行代工,这才是一个完整芯品的设计流程。就像建造一栋房子,先有基本的构架,然后才有设计师的设计,制造。而且不止华为,例如苹果,三星,英特尔都是基于ARM构架的。
        
  
  
  
   X85  
 X86主要面对的是计算机行业的。它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,x86架构诞生。它的CPU基本上是1G以上、双核、四核大行其道,通常使用45nm甚至更高级制程的工艺进行生产。X86结构的电脑采用“桥”的方式与扩展设备进行连接,所以可以使电脑更容易进行性能拓展。
  
 它在近三十年基本上垄断了个人电脑的操作系统行业,同时也拥有着大量的用户。它有着成熟用户应用、软件配套、软件开发工具的配套及兼容等工作,还有许多第三方软件和软件编程工具来帮助用户去使用。
      
   RISC-V
    
 RiSC-V架构是基于精简指令集计算原理建立的开放指令集架构,它在指令集不断发展和成熟的基础上建立的全新指令。这种指令集不会垄断或者盈利,它架构简单,完全开源,允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。它可以根据需要,来设计基于它的一些处理器,例如服务器CPU,家用电器cpu,工控cpu和总在传感器中的CPU。
    
   MIPS  
 MIPS架构是一种采取精简指令集的处理器架构,1981年被开发出来。可以说它是RISC的一个小的分支,但是又不同于RISC。毕竟RISC是开源的,MIPS是在它的基础上发展的比较好,比较成功的。
  
 基于MIPS的MCU的应用涉及了很多的行业之中,在工业、办公自动化、 汽车 、消费电子系统和先进技术中都有很大的应用。
  在2007年8月16日,MIPS 科技 宣布,中科院计算机研究所的龙芯中央处理器获得其处理器IP的全部专利和总线、指令集授权。
    如果有什么自己的想法和意见,请在下方评论中指出,谢谢观看。
  
 真心说CPU架构及微指令集不是十分的难,但是难的是要搞出对应的开发工具性软件否则没用,国内没有公司开发过这类工具性软件,说大家不爱听的话,如果国外全面封锁工具性软件,不要说集成电路产业,就算是机械加工,都没法过日子了,所有的图纸设计软件都是用的国外的,国内没有一家公司在搞,全是拿别人的。
  
 提问的还忘了alpha(已经作古多年的DEC留下的顶尖处理器遗产,当年远远优于x86),中国申威处理器。
  
 16核用于桌面和服务器,260众核((64+1)*4)用于超算,该架构不仅数值计算能力强大(太湖之光),还有着无与伦比的单位算力的低功耗。
  
 IBM的PP和MIPS都具有嵌入式应用的强大优势,而手机AP就是典型的嵌入式应用。

除了ARM架构,还有其他的吗?有没有可能开发出比ARM架构还好的?

2. ARM架构是什么东西,不用ARM不行吗?


3. ARM和x86架构相比各自的发展前景怎么样?

CISC相对RISC来说的单条指令更长,功能更多,单条指令性能也更强大。你可以理解为,做同一件事情,使用CISC的指令数比RISC要少。
  x86的优势:
  1)速度快。因为单条指令功能强大,指令数相对少。
  2)带宽要求低。还是因为指令数相对少,即使高频率运行也不需要很大的带宽往CPU传输指令。
  ARM的优势:
  1)低功耗。在不需要高性能的处理器上面非常合适,可以延长电池续航时间。譬如手机和平板。现在几乎所有的移动设备都基于ARM。
  2)并行好。因为ARM的指令都很短,指令之间长度差不多,方便多个核并行处理。
  未来趋势:  个人感觉,虽然win8宣布支持ARM架构,x86依然会把持PC绝大部分份额。原因是,
  1)性能差距实在有点大。ARM要在性能上接近x86,频率必须比x86处理器高很多,但是频率一高能耗就疯涨,抵消了ARM的优点。更不要提Intel的制造工艺比那些生产ARM处理器的代工厂(如台积电和三星)领先一代。
  2)更重要的,在PC上支持ARM的应用程序太少。以ARM的Win8举例,几乎所有的Windows程序都要为了ARM架构重新编译才能使用,这个工作量又有多大?!
  同样的,虽然,Android宣布支持x86架构(Intel的Atom),ARM依然会继续占领移动设备大部分领地。主要原因还是功耗相对差。

ARM和x86架构相比各自的发展前景怎么样?

4. 怎样才算熟悉arm架构?


5. arm架构和x86架构区别

X86架构与ARM架构的区别:
1、含义不同:
X86使用CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机)。
ARM使用RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机),ARM英文全称Advanced RISC Machine。
2、产品特点:
X86追求性能最优,缺点是功耗大,不节能(和ARM对比)。
ARM追求低功耗(节能),缺点是采用精简指令集,导致编译器处理复杂,因此性能相对X86差。

3、所用机型不一样:
X86主要是PC机(Intel、AMD),X86服务器。
ARM主要是应用于移动设备(手机、平板电脑等嵌入式领域)。
4、典型代表:X86结构主要是Intel、AMD等PC电脑;ARM主要是移动终端,IBM的Power PC。

arm架构和x86架构区别

6. ARM 和 x86 架构相比,各自的发展前景怎么样

CISC相对RISC来说的单条指令更长,功能更多,单条指令性能也更强大。你可以理解为,做同一件事情,使用CISC的指令数比RISC要少。
  x86的优势:
  1)速度快。因为单条指令功能强大,指令数相对少。
  2)带宽要求低。还是因为指令数相对少,即使高频率运行也不需要很大的带宽往CPU传输指令。
  ARM的优势:
  1)低功耗。在不需要高性能的处理器上面非常合适,可以延长电池续航时间。譬如手机和平板。现在几乎所有的移动设备都基于ARM。
  2)并行好。因为ARM的指令都很短,指令之间长度差不多,方便多个核并行处理。
  未来趋势:  个人感觉,虽然win8宣布支持ARM架构,x86依然会把持PC绝大部分份额。原因是,
  1)性能差距实在有点大。ARM要在性能上接近x86,频率必须比x86处理器高很多,但是频率一高能耗就疯涨,抵消了ARM的优点。更不要提Intel的制造工艺比那些生产ARM处理器的代工厂(如台积电和三星)领先一代。
  2)更重要的,在PC上支持ARM的应用程序太少。以ARM的Win8举例,几乎所有的Windows程序都要为了ARM架构重新编译才能使用,这个工作量又有多大?!
  同样的,虽然,Android宣布支持x86架构(Intel的Atom),ARM依然会继续占领移动设备大部分领地。主要原因还是功耗相对差。

7. arm架构是什么


arm架构是什么

8. 求问ARM 和 x86 架构相比,各自的发展前景怎么样?

我不做硬件,肯定在技术上不能太深入。只想给一个大概的概念。
从架构上说,x86属于CISC(复杂指令集),而ARM则是RISC(精简指令集)。CISC相对RISC来说的单条指令更长,功能更多,单条指令性能也更强大。你可以理解为,做同一件事情,使用CISC的指令数比RISC要少。
x86的优势:
1)速度快。因为单条指令功能强大,指令数相对少。
2)带宽要求低。还是因为指令数相对少,即使高频率运行也不需要很大的带宽往CPU传输指令。
ARM的优势:
1)低功耗。在不需要高性能的处理器上面非常合适,可以延长电池续航时间。譬如手机和平板。现在几乎所有的移动设备都基于ARM。
2)并行好。因为ARM的指令都很短,指令之间长度差不多,方便多个核并行处理。
未来趋势:个人感觉,虽然win8宣布支持ARM架构,x86依然会把持PC绝大部分份额。原因是,
1)性能差距实在有点大。ARM要在性能上接近x86,频率必须比x86处理器高很多,但是频率一高能耗就疯涨,抵消了ARM的优点。更不要提Intel的制造工艺比那些生产ARM处理器的代工厂(如台积电和三星)领先一代。
2)更重要的,在PC上支持ARM的应用程序太少。以ARM的Win8举例,几乎所有的Windows程序都要为了ARM架构重新编译才能使用,这个工作量又有多大?!
同样的,虽然,Android宣布支持x86架构(Intel的Atom),ARM依然会继续占领移动设备大部分领地。主要原因还是功耗相对差。