微体系结构--CPU组织讲义
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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。
CPU架构解析报告报告人:夏栩四川农业大学信息工程学院本报告旨在从x86、MIPS、ARM等不同,简单分析说明各种架构之间关系、以及各自特点。
首先明确体系架构和体系结构的定义,然后分别论述x86、ARM、MIPS架构的特点,然后是简单介绍ARM与MIPS对比,ARM与X86对比,最后是谈一下对ARM处理器的前景观望。
首先,体系架构的定义: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主要分有两大阵营,一个是intel系列CPU,另一个是AMD系列CPU。
图表1第一块支持X86指令集的Intel i8086处理器图表 2 AMD系列CPU体系结构的定义:在计算世界中, "体系结构"一词被用来描述一个抽象的机器,而不是一个具体的机器实现。
一般而言,一个CPU的体系结构有一个指令集加上一些寄存器而组成。
“指令集”与“体系结构”这两个术语是同义词。
一、x86、ARM、MIPS架构x86、ARM、MIPS算是是目前最常见也相对最知名的处理器架构了。
1、x86架构图表 3 X86架构处理器示意图x86或80x86是英特尔首先开发制造的一种微处理器体系结构的泛称。
该系列较早期的处理器名称是以数字来表示,并以“86”作为结尾,包括Intel 8086、80186、80286、80386以及80486,因此其架构被称为“x86”。
x86架构于1978年推出的Intel 8086中央处理器中首度出现,它是从Intel 8008处理器中发展而来的,而8008则是发展自Intel 4004的。
8086在三年后为IBM PC 所选用,之后x86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位元处理器;直到1985年32位元的80386的开发,这个架构都维持是16位元。
接着一系列的处理器表示了32位元架构的细微改进,推出了数种的扩充,直到2003年AMD对于这个架构发展了64位元的扩充,并命名为AMD64。