一文看懂arm架构和x86架构有什么区别
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arm x86 计算差异ARM和x86是两种不同的计算机架构,它们在处理器设计和指令集上存在一些差异。
本文将对ARM和x86的差异进行详细介绍。
ARM和x86都是广泛应用于个人电脑、服务器和移动设备等领域的计算机架构。
ARM架构主要用于低功耗设备,如智能手机和平板电脑,而x86架构则主要用于高性能计算机和服务器。
一、指令集差异ARM和x86的指令集存在一些差异。
ARM使用的是精简指令集(RISC)指令集,指令长度固定为32位。
而x86使用的是复杂指令集(CISC)指令集,指令长度可变,有16位和32位两种指令。
由于指令集的不同,ARM和x86在执行相同的任务时可能会有一些差异。
ARM的指令集设计更加简单,执行速度较快,适合用于低功耗设备。
而x86的指令集设计更加复杂,执行速度相对较慢,但可以处理更复杂的任务。
二、寄存器差异ARM和x86在寄存器的数量和用途上也存在一些差异。
ARM架构通常具有较少的通用寄存器,一般为16个。
而x86架构通常具有更多的通用寄存器,一般为8个。
ARM和x86在浮点寄存器和向量寄存器的设计上也存在一些差异。
ARM架构通常具有较多的浮点寄存器和向量寄存器,可以更高效地进行浮点运算和向量计算。
而x86架构通常使用协处理器来处理浮点运算。
三、内存管理差异ARM和x86在内存管理方面也存在一些差异。
ARM架构使用了一种称为页表的数据结构来管理内存,以实现虚拟内存和内存保护。
而x86架构使用了一种称为分段机制的方式来管理内存。
在虚拟内存方面,ARM和x86的实现方式略有不同。
ARM使用了一种称为TLB(Translation Lookaside Buffer)的高速缓存来加速地址转换,而x86使用了一种称为页表缓冲器(Translation Lookaside Buffer)的高速缓存。
四、操作系统支持差异由于ARM和x86在指令集和寄存器等方面存在一些差异,因此它们对操作系统的支持也有所不同。
手机芯片架构解析手机芯片是指嵌入在手机内部的集成电路,其中包含处理器、内存、调制解调器等关键组件。
手机芯片架构决定了手机的性能和功耗表现。
本文从处理器、内存和调制解调器三个方面,对手机芯片的架构进行解析。
一、处理器架构手机处理器是手机芯片的核心部件,承担着计算任务的执行。
处理器架构的设计直接影响手机的速度和功耗。
目前,市场上常见的手机处理器架构有ARM和x86两种。
ARM架构是一种精简指令集(RISC)架构,被广泛应用于手机和移动设备领域。
ARM架构处理器具有低功耗、低成本和较高的性能表现。
其中,ARM Cortex系列处理器受到手机厂商的广泛采用。
该系列处理器以高性能和低能耗的特点,满足了手机对多任务处理和长续航的需求。
x86架构是一种复杂指令集(CISC)架构,主要应用于个人电脑和服务器领域。
由于其相对复杂的指令集,x86架构处理器在功耗方面表现相对较高,不如ARM架构适合手机领域。
不过,随着技术的不断演进,x86架构处理器在手机市场上也开始得到一些关注。
二、内存架构手机的内存架构是指手机芯片中用于存储和操作数据的组件。
内存架构对手机的运行速度和多任务切换能力有着重要的影响。
目前,主流手机芯片采用的内存架构有LPDDR4和LPDDR5两种。
LPDDR4是低功耗DDR4 SDRAM的缩写,是一种高性能低功耗的内存架构。
相比于上一代LPDDR3,LPDDR4在带宽和功耗方面都有较大提升,能够更好地支持手机多任务处理和高清视频播放。
LPDDR5是一种新一代的低功耗内存架构,相对于LPDDR4,LPDDR5在传输速度和功耗方面都有了明显的提升。
LPDDR5的出现将进一步增强手机的运行速度和多任务处理能力,提供更好的用户体验。
三、调制解调器架构手机的调制解调器是连接无线网络的关键组件,负责手机与基站之间的通信。
调制解调器架构的设计对手机的信号接收和传输速度产生直接影响。
目前,市场上常见的调制解调器架构有CDMA、GSM和LTE等。
arm x86 对应关系
ARM和x86是两种不同的处理器架构,它们在计算机领域扮演着重要的角色。
ARM架构主要用于移动设备和嵌入式系统,而x86架构则主要用于个人电脑和服务器。
虽然它们在构造和功能上有所不同,但它们之间存在一些对应关系。
在ARM架构中,处理器设计简洁、节能高效。
由于其低功耗特性,ARM处理器在移动设备上得到广泛应用。
例如,手机、平板电脑和智能手表等移动设备通常采用ARM架构。
ARM处理器的设计使其能够在小尺寸的设备上提供出色的性能,并且能够处理多媒体和图形等复杂任务。
此外,ARM架构还支持多核处理器,使得设备可以更好地进行多任务处理。
相比之下,x86架构更适用于需要高性能和复杂计算的场景。
x86处理器通常用于个人电脑和服务器等大型计算机系统。
x86架构具有强大的计算能力和更广泛的软件支持。
许多常见的操作系统和应用程序都是为x86架构优化的,因此x86处理器在这些系统上表现出色。
虽然ARM和x86处理器在不同的领域有不同的应用,但它们之间存在一些对应关系。
例如,ARM处理器的性能和功耗特性逐渐提升,使其在某些领域可以替代x86处理器。
另外,一些厂商也开始推出基于ARM架构的服务器,以满足节能和高性能需求。
总的来说,ARM和x86是两种不同的处理器架构,各自在不同领域有着广泛的应用。
它们之间存在一些对应关系,但也有各自的特点和优势。
无论是ARM还是x86,它们都在推动着计算机技术的发展,为我们的生活带来了便利和效率。
X86架构与ARM架构区别1.设计理念:-X86架构是传统的复杂指令集计算机(CISC)架构,它的设计目标是提供功能丰富和灵活的指令集,以支持多样化的计算任务。
-ARM架构则是精简指令集计算机(RISC)架构,它更注重的是简化指令集,提高整体效率和节省功耗。
2.指令集:-X86架构有一套复杂的指令集,包含大量的指令,可完成复杂的任务,支持多种操作模式和寻址模式。
这使得X86架构的处理器在处理大型软件和运算密集型任务时表现出色。
-ARM架构的指令集相对精简,仅有32位或64位的固定长度指令。
虽然指令集较少,但非常高效,适用于移动设备和嵌入式系统,可以提供较低的功耗和较高的性能。
3.功耗和性能:-X86架构的处理器通常具有较高的功耗,适用于高性能计算领域,如桌面电脑、工作站和服务器。
它们通常拥有更高的主频和更多的核心,能够处理更大的数据集和更多的并行任务。
-ARM架构的处理器功耗较低,适合用在移动设备和嵌入式系统中。
虽然单个处理核心的性能可能不如X86处理器高,但ARM架构的优势在于可以通过多核心并行处理来提高整体性能。
4.软件兼容性:- X86架构是PC领域的标准架构,几乎所有的桌面软件和操作系统都能够运行在基于X86架构的处理器上,例如Windows、MacOS和Linux。
这使得X86架构成为主流的计算平台。
-ARM架构则是移动设备领域的主流架构,大部分移动设备和嵌入式系统都采用ARM架构。
但是,由于指令集和结构的不同,ARM架构与X86架构不兼容,因此软件和操作系统需要适配才能在ARM处理器上运行。
5.生态系统:-X86架构具有非常庞大的生态系统,有大量的硬件设备和软件开发者支持,同时拥有成熟的工具链和开发环境,使得开发者能够更轻松地开发和优化软件。
-ARM架构经过近年来的迅速发展,也建立了庞大的生态系统,并且已经在移动设备和物联网领域得到了广泛应用。
随着ARM服务器和高性能计算的兴起,ARM架构的生态系统也在不断扩大。
X86与ARM的区别X86由英特尔公司开发,并且统治了几十年。
X86反应快,在PC 应用广泛。
X86与ARM最大不同在于指令集上,X86硬件有优势.但是带来的功耗大。
ARM构架指令,执行起来快功耗也低.。
现在智能手机和平板很火,平板电脑要求便携和续航能力.ARM构架具有低功耗,使之有了市场.那么为什么没有得到普及?原因主要有2点:在执行大的指令ARM很困难.当下软件都是基于X86构架下开发的,ARM是不能兼容的.软件必须改写代码才能用在ARM构架。
ARM的资源少也是一个重要原因AMD公司会大力度开发ARM构架.但是完全放弃X86还为时过早,毕竟在PC领域还是x86的天下。
WIN8系统支持ARM与X86两种构架一、背景知识:指令的强弱是CPU的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。
从现阶段的主流体系结构讲,指令集可分为复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)两部分。
相应的,微处理随着微指令的复杂度也可分为CISC及RISC这两类。
CISC是一种为了便于编程和提高记忆体访问效率的晶片设计体系。
在20世纪90年代中期之前,大多数的微处理器都采用CISC体系──包括Intel的80x86和Motorola的68K系列等。
即通常所说的X86架构就是属于CISC 体系的。
RISC是为了提高处理器运行的速度而设计的晶片体系。
它的关键技术在于流水线操作(Pipelining):在一个时钟周期里完成多条指令。
而超流水线以及超标量技术已普遍在晶片设计中使用。
RISC体系多用于非x86阵营高性能微处理器CPU。
像HOLTEK MCU 系列等。
ARM (Advanced RISC Machines ),既可以认为是一个公司的名字,也可以认为是对一类微处理器的通称,还可以认为是一种技术的名字。
而ARM体系结构目前被公认为是业界领先的32 位嵌入式RISC 微处理器结构。
所有ARM处理器共享这一体系结构。
X86架构与ARM架构X86架构是一种基于复杂指令集计算机(CISC)的处理器架构,最早由英特尔于1978年引入。
它主要用于个人电脑和服务器,包括英特尔的x86系列芯片和AMD的x86兼容芯片。
X86架构的主要特点是具有庞大而复杂的指令集,包括各种算术、逻辑、数据传输和控制指令。
这些指令可以直接执行复杂的操作,如浮点运算、字符串操作和操作系统调用,从而提供了灵活性和功能强大的计算能力。
X86架构在PC和服务器市场上占据了主导地位,这部分是由于它的兼容性非常好。
几乎所有的主流操作系统和软件都支持x86架构,这使得用户能够轻松地安装和运行各种软件。
此外,由于市场竞争的压力,x86架构的处理器在性能上也保持了快速的发展。
英特尔和AMD不断推出新款芯片,通过提高时钟速度、增加核心数和改进架构来提升性能。
然而,X86架构也存在一些缺点。
首先,由于其复杂的指令集,X86架构处理器的设计和生产成本相对较高。
其次,X86架构的处理器通常需要较高的功耗,这对于移动设备等对电池续航能力有较高要求的场景来说不太理想。
另外,X86架构的处理器通常较大,难以适应轻薄、紧凑的设备设计。
与X86相比,ARM架构是一种基于精简指令集计算机 (RISC) 的处理器架构,最早由英国公司ARM Holdings于1983年引入。
ARM架构的特点是指令集简洁,只包含最基本的指令,如加载和存储操作、算术和逻辑运算。
ARM架构的设计初衷是为了在资源有限的嵌入式设备上提供高效的计算能力。
由于其低功耗和高能效的特点,ARM架构在移动设备领域取得了巨大成功。
目前,几乎所有的智能手机和平板电脑都采用了ARM架构的处理器。
ARM架构的处理器还广泛应用于其他嵌入式设备,如物联网设备、医疗设备和汽车电子等。
另外,由于其较小的面积和低功耗要求,ARM架构的处理器在嵌入式设备中具有较高的灵活性和适应性。
然而,与X86相比,ARM架构在性能上较为有限。
虽然ARM架构的处理器性能在不断提升,但与X86架构的处理器相比仍然存在差距。
Arm和x86是两种常见的指令集架构,分别用于移动设备和个人电脑。
它们的指令集有很多共同之处,但也有一些差异。
本文将介绍Arm和x86的常用指令用法,以帮助读者更好地理解这两种架构的特点和优劣势。
一、Arm指令集架构(Arm ISA)Arm是一种RISC(Reduced Instruction Set Computer)架构,其指令集相对较小,执行效率较高。
Arm指令集包括以下几类指令:1. 数据传送指令:包括MOV(数据传送)、LDR(加载)、STR(存储)等指令,用于在寄存器和内存之间传递数据。
2. 算术运算指令:包括ADD(加法)、SUB(减法)、MUL(乘法)、DIV(除法)等指令,用于进行各种算术运算。
3. 逻辑运算指令:包括AND(与)、ORR(或)、EOR(异或)、NOT(取反)等指令,用于执行逻辑运算。
4. 分支跳转指令:包括B(无条件跳转)、BEQ(等于时跳转)、BNE(不等于时跳转)等指令,用于在程序中实现跳转功能。
5. 特权指令:包括MRS(读特权寄存器)、MSR(写特权寄存器)、SVC(软中断)等指令,用于管理处理器的特权模式和中断处理。
以上是Arm指令集中的一些常用指令,通过它们可以实现各种功能和操作。
二、x86指令集架构(x86 ISA)x86是一种CISC(Complex Instruction Set Computer)架构,其指令集较大且复杂,包括以下几类指令:1. 数据传送指令:包括MOV(数据传送)、LEA(加载有效位置区域)、XCHG(交换数据)等指令,用于在寄存器和内存之间传递数据。
2. 算术运算指令:包括ADD(加法)、SUB(减法)、IMUL(整数乘法)、IDIV(整数除法)等指令,用于进行各种算术运算。
3. 逻辑运算指令:包括AND(与)、OR(或)、XOR(异或)、NOT(取反)等指令,用于执行逻辑运算。
4. 分支跳转指令:包括JMP(无条件跳转)、JE(等于时跳转)、JNE(不等于时跳转)等指令,用于在程序中实现跳转功能。
虽然Intel的ATOM系列芯片已经在功耗和性能等方面有了极大地提高,但是随着诸如iPad,iPhone和Windows 7 CTP的推出,使的在云客户端方面,ARM结构已经独领风骚了,而且其更开始涉足后台的云计算中心。
本文将通过介绍ARM架构在服务器领域的一些新的动态和其它方面的信息,来深入探讨ARM结构是否能在今后替代X86架构?在现有的云计算中心中,X86架构可谓事实上的标准,因为其在价格和支持软件这两个方面,都已经大大地领先了过去的两大服务器王者小型机和大型机。
但ARM架构身为一个后来者,是如何能和已经占据垄断地位的X86架构竞争的呢?这不得不提一下,ARM架构的两个最大的优点:其一是价格低,其二是能耗低。
也就是说ARM架构在价格和性能之比与能耗和性能之比这两方面非常出众,而且价格和能耗也是构建一个云计算中心非常重要的两个因素,因为在一个云计算中心中会有海量的服务器,由于其巨大的规模,使其不论在服务器的购置成本,还是在能耗方面,都开支很大。
接下来将首先介绍一下ARM架构的在服务器领域的一些发展。
现有的ARM架构在服务器领域的解决方案MarvellMarvell自从收购Intel的XScale ARM项目之后,已经在ARM架构方面投入重金,而且拥有数千名相关的工程师,并在今年推出了基于ARM Cortex-A9架构和台积电40nm制程的四核芯片,并在主频方面达到2GHz,且功耗也不到1W。
在性能方面,这款芯片在相同功耗的情况下性能是Atom芯片的5倍。
在价格方面,这个芯片的批发价只需15美元,远低于需要数百美元的Xeon芯片。
下面是两张图分别是四核ARM芯片架构图和ARM芯片和ATOM芯片在性能上比较。
▲图1. 四核ARM芯片架构图▲图2. ARM芯片的BenchmarkDell在2009年,Dell已经推出了基于威盛Nano芯片的低功耗XS11-VX8服务器,其体积相当于一块3.5英寸的硬盘,而且在一个标准2U机箱内放置12台这样的服务器,单服务器的满载功耗在30瓦以内,并在近两年内出货5000多套类似的系统。
ARM处理器与X86处理器的区别CPU的指令集从主流的体系结构上分为精简指令集(RISC)和复杂指令集(CISC)。
嵌入式系统中的主流处理器——ARM处理器,所使用的就是精简指令集。
而桌面领域的处理器大部分使用的是复杂指令集,比如Intel的X86系列处理器。
我们把ARM处理器所使用的指令集称为ARM指令集,把X86处理器所使用的指令集称为X86指令集,ARM 处理器与X86处理器采用不同类型的指令集,造成了处理器在性能、成本、功耗等方面的诸多差异。
ARM指令集和X86指令集的比较:(1) 功耗:这是ARM主板最大的优点之一,一般的VIA的X86主板,功耗都在40W左右或者以上,而ARM主板的功耗极低,EICB系列主板功耗整体也只有1W左右。
(2) 发热:ARM主板不会发热,主板温度一般是常温,因此可以一直常年累月开机在线工作,不会出现任何问题。
而X86主板CPU必须配风扇而且不能长期工作,否则主板产生的温度会让主板整体性能寿命降低。
风扇的工作寿命也会影响主板的寿命。
(3) 开机时间:ARM主板的开机速度非常快,一般只有几秒就可以了,而X86需要开机一段时间,Windows系统才会起来。
(4) 性能:目前来看,ARM主板的性能已经越来越接近X86主板,甚至在某些方面超过了它。
从视频多媒体、数据通信等几个方面,基本和X86类似。
(5) 工作时间和环境:ARM主板不受时间限制,可以一直开机工作,无须人员去维护,而且在调电情况下,只要来电,那么就会自动启动,无须人员去开机或者关机,而X86主板却要人员维护,而且不能长期工作,否则会让主板寿命大大降低。
环境:ARM主板一般都是工业极,不受环境影响,最低温度可以在-20摄氏度左右,最高温度可以在70摄氏度左右,而X86一般都不行。
(6) 数据安全性:ARM主板都采用高度集成方式,数据一般都放在Flash内部,都是二进制格式,外部无法直接拷贝内部数据。
而且最大的优点是:目前ARM主板的系统都是WinCE系统或者Linux系统,不会受病毒感染,客户无须担心病毒感染而导致数据泄漏,尤其是一些对于数据安全性要求很高的场所。
x86x64arm64的区别在日常工作中也许我们会接触arm、x86、x64这几个名词,本篇整理一下它们的基础知识和区别。
手机CPU的ARM架构ARM是一种CPU架构,常用在手机上,套用一句话:ARM不生产芯片,只提供一个芯片设计的Idea。
可以说,作为一家不生产芯片的芯片厂商,ARM却在全球范围内支撑起了各种嵌入式设备、智能手机、平板电脑、智能穿戴和物联网设备的运行,只是ARM每年都会从构建上述设备体内的上亿颗处理器中“抽成”,严格遵守薄利多销的运营模式。
手机CPU的主流品牌,绝大数是采用ARM架构,当然现在ARM 也进军PC市场。
•高通骁龙(snapdragon)•三星(Exynos)•联发科(Helio)•华为(麒麟)•苹果 (A11,A7,A6)•Intel•Nvidia安卓apk/lib 目录下的几个文件夹:•arm64-v8a•armeabi-v7a•x86IOS模拟器4s-5: i3865s-7s Plus: x86_64真机(iOS设备):armv6: iPhone、iPhone 2、iPhone 3G、iPod Touch(第一代)、iPod Touch(第二代)armv7: iPhone 3Gs、iPhone 4、iPhone 4s、iPad、iPad 2armv7s: iPhone 5、iPhone 5c (静态库只要支持了armv7,就可以在armv7s的架构上运行)arm64(注:无armv64): iPhone 5s、iPhone 6、iPhone 6 Plus、iPhone 6s、iPhone 6s Plus、 iPhone 7 、iPhone 7 Plus、iPad Air、iPad Air2、iPad mini2、iPad mini3、iPad mini4、iPad Pro电脑CPU的x86架构主流品牌:•Inter(英特尔)•AMD比如操作系统区分•Windows 10 (Multiple Editions) (x64) - DVD (Chinese-Simplified)•Windows 10 (Multiple Editions) (x86) - DVD (Chinese-Simplified)X86源于英特尔几十年前出品的CPU型号8086(包括后续型号8088/80286/80386/80486/80586)。
手机CPU架构分析手机已经成为现代人生活中不可或缺的一部分,而作为手机的核心组件之一,CPU的架构对于手机的性能和使用体验起着至关重要的作用。
本文将对手机CPU的架构进行分析,以帮助读者更好地了解手机的性能特点和发展趋势。
一、背景介绍随着科技的发展,手机CPU架构正不断演化和升级。
目前市面上常见的手机CPU架构包括ARM架构和x86架构。
ARM架构广泛应用于安卓手机和苹果手机,而x86架构则主要用于Windows手机和某些特殊型号的安卓手机。
下面将分别对这两种主流的手机CPU架构进行详细分析。
二、ARM架构ARM架构是目前最为流行的手机CPU架构,它的特点是低功耗、高性能和良好的可扩展性。
ARM架构的设计理念是将功能模块划分为多个独立的处理器,这样可以实现不同功能模块之间的并行处理,提高整体性能。
而且,ARM架构支持多核处理器,可以进一步提高手机的运行速度和多任务处理能力。
ARM架构的优点不仅在于性能,还在于其高度灵活的设计。
通过对ARM架构进行定制和优化,手机厂商可以根据自己的需求选择不同的核心数、主频和功耗,从而实现设计的灵活性和差异化竞争。
此外,由于ARM架构广泛应用于各种移动设备,软件生态系统十分丰富,用户可以轻松找到适配ARM架构的应用软件。
三、x86架构与ARM架构相比,x86架构在手机领域的应用相对较少。
然而,x86架构仍然具有其独特的优势和适用场景。
x86架构在PC领域具有较高的市场占有率,以及庞大的PC软件生态系统。
使用x86架构的手机可以兼容更多的应用程序,同时还可以实现与PC之间的互联互通。
与ARM架构相比,x86架构的性能更强大,特别是在单核任务和多线程处理方面。
由于x86架构在PC领域的积累和不断优化,其性能已经非常成熟和稳定。
然而,由于x86架构的功耗相对较高,以及软件生态系统的相对薄弱,使得x86架构在手机领域的应用受到了一定的限制。
四、发展趋势随着移动互联网的快速发展和人们对手机功能的不断追求,手机CPU的性能、功耗和应用适配性将面临更高的要求。
arm x86 对应关系ARM和x86是两种常见的计算机处理器架构,它们在计算机领域发挥着重要作用。
本文将介绍这两种架构的对应关系,以及它们在不同领域中的应用。
ARM架构是一种精简指令集(Reduced Instruction Set Computing,RISC)架构,最初由英国的ARM公司开发。
ARM处理器具有低功耗、小尺寸和低成本的特点,广泛应用于移动设备、嵌入式系统和物联网等领域。
在手机、平板电脑和智能手表等移动设备中,ARM 处理器以其高性能和低能耗而受到青睐。
此外,ARM处理器还广泛用于汽车电子、医疗设备和智能家居等领域,为这些设备提供高效的数据处理能力。
x86架构是一种复杂指令集(Complex Instruction Set Computing,CISC)架构,最初由英特尔和AMD等公司开发。
x86处理器以其强大的计算能力和兼容性而闻名于世。
它广泛应用于个人电脑、服务器和工作站等领域。
在个人电脑领域,x86处理器成为主流选择,并提供了强大的图形处理和多任务处理能力。
在服务器领域,x86处理器以其高性能和可靠性而被广泛采用,满足了大规模数据处理和存储的需求。
尽管ARM和x86是不同的架构,但它们之间存在一定的对应关系。
由于ARM处理器在低功耗和小尺寸方面的优势,近年来在服务器领域也逐渐崭露头角。
一些公司开始研发基于ARM架构的服务器处理器,以满足节能环保和高性能计算的需求。
这些ARM架构的服务器处理器在数据中心和云计算领域具有潜力。
总的来说,ARM和x86是两种不同的计算机处理器架构,它们在不同领域中发挥着重要的作用。
ARM处理器主要应用于移动设备、嵌入式系统和物联网等领域,而x86处理器主要应用于个人电脑、服务器和工作站等领域。
尽管存在一定的对应关系,但它们各自具有独特的特点和优势。
随着科技的不断发展,ARM和x86架构将继续在计算机领域中发挥重要作用,推动着技术的进步和创新。
Linux 操作系统在x86 架构和ARM 架构上都有广泛的应用,它们在体系结构、特性和应用场景上存在一些区别。
1. **体系结构**:
- x86 架构:主要用于个人计算机(PC)和服务器,包括Intel 和AMD 等厂商的处理器。
x86 架构以其强大的计算能力和广泛的兼容性而闻名。
- ARM 架构:主要用于嵌入式系统、移动设备和低功耗场景,包括智能手机、平板电脑、物联网设备等。
ARM 处理器以其低功耗和高性能效率而著称。
2. **指令集**:
- x86 架构使用复杂指令集计算机(CISC)架构,其指令集更为复杂,但可以执行更多的操作。
- ARM 架构使用精简指令集计算机(RISC)架构,其指令集更加简洁高效,适用于低功耗和嵌入式场景。
3. **应用场景**:
- x86 架构常用于桌面计算机、服务器和高性能计算领域,适用于需要高性能和通用性的场景。
- ARM 架构主要用于移动设备、嵌入式系统和物联网设备等低功耗场景,以及对功耗和散热有严格要求的领域。
4. **操作系统支持**:
- Linux 支持x86 架构的广泛应用,同时也在ARM 架构上有着日益增长的应用,尤其是随着物联网和嵌入式系统的普及。
总的来说,x86 架构和ARM 架构在应用场景、指令集和处理器特性上存在一些区别,而Linux 作为开源操作系统,能够灵活地适配不同的硬件架构,因此在x86 和ARM 架构下都有丰富的应用。
四大主流芯片架构(X86、ARM、RISC-V,MIPS)文章目录•1、X86架构•2、ARM架构•3、RISC-V架构•4、MIPS架构•没有所谓的“万能芯片架构”目前市场上主流的芯片架构有X86、ARM、RISC-V和MIPS四种:序号架构特点代表性的厂商运营机构发明时间1 X86 性能高,速度快,兼容性好英特尔,AMD 英特尔1978年2 ARM 成本低,低功耗苹果,谷歌,IBM,华为英国ARM公司1983年3 RISC-V模块化,极简,可拓展三星,英伟达,西部数据RISC-V基金会2014年4 MIPS 简洁,优化方便,高拓展性龙芯MIPS科技公司1981年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指令集是美国Intel公司为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的,美国IBM公司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。
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公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集。
2、ARM架构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。
由于节能的特点,ARM处理器非常适用于移动通讯领域,符合其主要设计目标为低耗电的特性。
如今,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处理器可以在很多消费性电子产品上看到,从可携式装置到电脑外设甚至在导弹的弹载计算机等军用设施中都有它的存在。
体系结构: RISC, CISC, x86, ARM, MIPS硬件体系结构(Architecture)软件操作系统(Operating System)一、RISC与CISC1.CISC(Complex Instruction SetComputer,复杂指令集计算机)复杂指令集(CISC,Complex Instruction Set Computer)是一种微处理器指令集架构(ISA),每个指令可执行若干低阶操作,诸如从内存读取、储存、和计算操作,全部集于单一指令之中。
CISC特点:1.指令系统庞大,指令功能复杂,指令格式、寻址方式多;2.绝大多数指令需多个机器周期完成;3.各种指令都可访问存储器;4.采用微程序控制;5.有专用寄存器,少量;6.难以用优化编译技术生成高效的目标代码程序;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,在程序设计中只占20%。
2.RISC(reduced instruction setcomputer,精简指令集计算机)精简指令集这种设计思路对指令数目和寻址方式都做了精简,使其实现更容易,指令并行执行程度更好,编译器的效率更高。
它能够以更快的速度执行操作。
这种设计思路最早的产生缘自于有人发现,尽管传统处理器设计了许多特性让代码编写更加便捷,但这些复杂特性需要几个指令周期才能实现,并且常常不被运行程序所采用。
此外,处理器和主内存之间运行速度的差别也变得越来越大。
在这些因素促使下,出现了一系列新技术,使处理器的指令得以流水执行,同时降低处理器访问内存的次数。
实际上在后来的发展中,RISC与CISC在竞争的过程中相互学习,现在的RISC指令集也达到数百条,运行周期也不再固定。
虽然如此,RISC设计的根本原则——针对流水线化的处理器优化—0—没有改变,而且还在遵循这种原则的基础上发展出RISC的一个并行化变种VLIW(包括Intel EPIC),就是将简短而长度统一的精简指令组合出超长指令,每次执行一条超长指令,等于并行执行多条短指令。
X86架构与ARM架构区别X86和ARM是两种主要的CPU架构,而X86架构的CPU是PC服务器行业的老大,ARM架构的CPU则是移动端的老大。
它们在设计理念、性能、功耗和应用领域等方面都有显著的区别。
设计理念:X86(The X86 architecture)架构是由Intel开发的微处理器执行的计算机语言指令集,它是一种复杂指令集计算机(CISC)架构,其设计是指在通过提高时钟速度和提高每个时钟周期内的操作数量来增加总体性能。
这意味着它有大量的指令,每个指令可以执行复杂的操作,如内存访问、算术运算等。
ARM架构是由ARM公司开发的32位精简指令集,这是一种精简指令集计算机(RISC)架构,它的设计重点是在限制的功率和热环境下,优化每瓦特的性能。
因此,它的指令集相对较小,每个指令执行的操作相对简单,但是可以通过组合多个指令来完成复杂的操作。
性能和功耗:●X86架构的处理器通常具有较高的时钟频率和更强的计算能力,因此它的功耗也是常年居高不下的。
一般来说,X86架构的处理器,尤其是用于桌面和服务器的处理器,其功耗相对较高,即使是用于笔记本电脑的Intel Core系列处理器,其功耗通常在15W 到45W之间。
●ARM架构的处理器设计更注重能效,即在单位能耗下完成的计算量。
因此,ARM处理器通常在功耗敏感的应用中更受欢迎,如移动设备(手机、平板电脑)、嵌入式系统等。
应用领域:●X86架构由于其强大的计算能力,主要应用在个人电脑、工作站和服务器等领域。
●ARM架构由于其低功耗的特性,主要应用在嵌入式系统设计,低耗电节能,非常适用移动通讯领域。
消费性电子产品,例如可携式装置(PDA、移动电话、多媒体播放器、掌上型电子游戏,和计算机),电脑外设(硬盘、桌上型路由器),甚至导弹的弹载计算机等军用设施。
软件兼容性:●X86架构有着丰富的软件生态,尤其是在桌面操作系统(如Windows、Linux、macOS等)和各类应用软件上,这使得X86成为许多不同应用场景的理想选择。
ARM处理器与X86处理器的区别现在的手机以及平板相比过去的同类产品,性能委实提升不是一点半点。
从最早玩个简单的小游戏都艰难无比,到现在可以运行大型3D游戏;从看低分辨率的3GP格式视频,到现在可以播放1080P全高清视频……智能移动设备性能的飞跃让不少人产生了一个念头:现在的ARM处理器在性能上是不是已经可以和桌面处理器相比了?下面我们就具体架构和设计来谈谈两种处理器的区别。
ARM处理器的黄金年代首先需要了解的是,ARM并不是产品的名字,而是一种处理器的架构,最早的ARM 处理器诞生于1985年。
ARM处理器被广泛应用于嵌入式设备中,到2009年,ARM架构处理器占了市面上所有32位嵌入式RISC处理器90%的比例,使它成为占全世界最多数的32位架构处理器。
从具体设备来看,手机、平板、游戏机以及其他各种小型掌上设备中基本都采用了ARM 处理器,从ARM处理器的特点来看,它相对其他处理器架构拥有高性能、低能耗、低成本等优势,所以这也是它被移动设备钟爱的原因。
ARM处理器的架构已经更新了很多代,现在最新的架构是ARM V8(相关产品尚未问世)。
ARM架构的处理器是以授权的形式进行生产的,ARM公司本身并不生产处理器,只是将相关的架构产权出售给其他公司。
所以现在我们看到的三星、高通、NVIDIA、苹果等自己生产的处理器,实际上都是通过了ARM公司的授权,在总的处理器架构上有相同之处。
说现在是ARM处理器的黄金年代毫不为过,在智能移动设备迅速占据市场之际,ARM 处理器的性能也直线提升。
现在各家主流的ARM处理器已经跨过双核大关,来到了四核时代。
同时根据各家厂商的路线图,只要市场有需要,随时可以生产八核甚至以上的产品,频率也可以提升到2GHz以上。
NVIDIA就宣称ARM架构更适合未来高性能、低能耗的需求,是超级计算机最佳的选择。
ARM和X86不具可比性但要说ARM处理器的性能已经可以和桌面X86处理器相比,则是一个有趣却又没有什么实际意义的话题。
一文看懂arm架构和x86架构有什么区别本文主要介绍的是arm架构和x86架构的区别,首先介绍了ARM架构图,其次介绍了x86架构图,最后从性能、扩展能力、操作系统的兼容性、软件开发的方便性及可使用工具的多样性及功耗这五个方面详细的对比了arm架构和x86架构的区别,具体的跟随小编一起来了解一下。
什么叫arm架构
ARM架构过去称作进阶精简指令集机器(AdvancedRISCMachine,更早称作:AcornRISCMachine),是一个32位精简指令集(RISC)处理器架构,其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。
由于节能的特点,ARM处理器非常适用于移动通讯领域,符合其主要设计目标为低耗电的特性。
在今日,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处理器可以在很多消费性电子产品上看到,从可携式装置(PDA、移动电话、多媒体播放器、掌上型电子游戏,和计算机)到电脑外设(硬盘、桌上型路由器)甚至在导弹的弹载计算机等军用设施中都有他的存在。
在此还有一些基于ARM设计的派生产品,重要产品还包括Marvell的XScale架构和德州仪器的OMAP系列。
ARM架构图
下图所示的是ARM构架图。
它由32位ALU、若干个32位通用寄存器以及状态寄存器、32&TImes;8位乘法器、32&TImes;32位桶形移位寄存器、指令译码以及控制逻辑、指令流水线和数据/地址寄存器组成。
1、ALU:它有两个操作数锁存器、加法器、逻辑功能、结果以及零检测逻辑构成。
2、桶形移位寄存器:ARM采用了32&TImes;32位的桶形移位寄存器,这样可以使在左移/右移n位、环移n位和算术右移n位等都可以一次完成。
3、高速乘法器:乘法器一般采用“加一移位”的方法来实现乘法。
ARM为了提高运算速度,则采用两位乘法的方法,根据乘数的2位来实现“加一移位”运算;ARM高速乘法器采用32&TImes;8位的结构,这样,可以降低集成度(其相应芯片面积不到并行乘法器的1/3)。
4、浮点部件:浮点部件是作为选件供ARM构架使用。
FPA10浮点加速器是作为协处理方式与ARM相连,并通过协处理指令的解释来执行。
5、控制器:ARM的控制器采用的是硬接线的可编程逻辑阵列PLA。
6、寄存器
x86架构
目前的PC架构绝大多数都是Intel的X86架构,貌似也是因为INTEL的这个X86架构早就了目前INTEL如日中天的地位。
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。
当然,这个架构图并不是所有的都是如此,根据不同的主板,平台,架构是略有差别的比如说,目前很多主板已经将北桥集成到CPU当中,将南桥集成为PCH,但大致的框架还是如此的。
下面对这个架构图上的各个内容分别进行一些简介。
1:CPU,大家都不陌生的名词,中央处理器,计算机的核心大脑。
2:北桥(North Bridge Chipset):北桥是电脑主板上的一块芯片,位于CPU插座边,起连接作用。
3:南桥芯片(South Bridge)是主板芯片组的重要组成部分,一般位于主板上离CPU插槽较远的下方,PCI插槽的附近,这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多,离处理器远一点有利于布线。
4:内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。
计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。
5:显卡(Video card,Graphics card)全称显示接口卡,又称显示适配器,是计算机最基本配置、最重要的配件之一。
6:显示j接口
7:网卡是工作在链路层的网络组件,是局域网中连接计算机和传输介质的接口,不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号匹配,还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。
8:声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换,输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备,或通过音乐设备数字接口(MIDI)使乐器发出美妙的声音。
9:SATA(Serial Advanced Technology Attachment,串行高级技术附件)是一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口,是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范。
10:硬盘是电脑主要的存储媒介之一,由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。
碟片外覆盖有铁磁性材料。
11:总线
arm架构和x86架构有什么区别
一、性能
X86结构的电脑无论如何都比ARM结构的系统在性能方面要快得多、强得多。
X86的CPU随便就是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;而ARM方面:CPU通常是几百兆,最近才出现1G左右的CPU,制程通常使用不到65nm制程的工艺,可以说在性能和生产工艺方面ARM根本不是X86结构系统的对手。
但ARM的优势不在于性能强大而在于效率,ARM采用RISC流水线指令集,在完成综合性工作方面根本就处于劣势,而在一些任务相对固定的应用场合其优势就能发挥得淋漓尽致。
二、扩展能力
X86结构的电脑采用“桥”的方式与扩展设备(如:硬盘、内存等)进行连接,而且x86结构的电脑出现了近30年,其配套扩展的设备种类多、价格也比较便宜,所以x86结构的电脑能很容易进行性能扩展,如增加内存、硬盘等。
ARM结构的电脑是通过专用的数据接口使CPU与数据存储设备进行连接,所以ARM的存储、内存等性能扩展难以进行(一般在产品设计时已经定好其内存及数据存储的容量),所以采用ARM结构的系统,一般不考虑扩展。
基本奉行“够用就好”的原则。
三、操作系统的兼容性
X86系统由微软及Intel构建的Wintel联盟一统天下,垄断了个人电脑操作系统近30年,形成巨大的用户群,也深深固化了众多用户的使用习惯,同时x86系统在硬件和软件开发方面已经形成统一的标准,几乎所有x86硬件平台都可以直接使用微软的视窗系统及现在流行的
几乎所有工具软件,所以x86系统在兼容性方面具有无可比拟的优势。
ARM系统几乎都采用Linux的操作系统,而且几乎所有的硬件系统都要单独构建自己的系统,与其他系统不能兼容,这也导致其应用软件不能方便移植,这一点一直严重制约了ARM系统的发展和应用。
GOOGLE开发了开放式的Android系统后,统一了ARM结构电脑的操作系统,使新推出基于ARM结构的电脑系统有了统一的、开放式的、免费的操作系统,为ARM的发展提供了强大的支持和动力。
四、软件开发的方便性及可使用工具的多样性
X86结构的系统推出已经近30年,在此期间,x86电脑经过飞速发展的黄金时期,用户的应用、软件配套、软件开发工具的配套及兼容等工作,已经到达非常成熟甚至可以说是完美的境界。
所以使用X86
电脑系统不仅有大量的第三方软件可供选择,也有大量的软件编程工具可以帮助您完成您所希望完成的工作。
Arm结构的电脑系统因为硬件性能的制约、操作系统的精简、以及系统兼容等问题的制约,造成Arm结构的电脑系统不可能像X86电
脑系统那样有众多的编程工具和第三方软件可供选择及使用,ARM的编程语言大多采用C和JAVA。
对这一点的比较,更直接的结论是:基于x86结构电脑系统平台开发软件比arm结构系统更容易、更简单、实际成本也更低,同时更容易找到第三方软件(免去自己开发的时间和成本),而且软件移植更容易。
从以上对比分析,给了我们的一个很清晰的感觉,ARM和X86结构的电脑根本就无法对比,ARM根本就不是X86电脑的的对手。
是的,如果只考虑上述几个方面的要数,ARM确实无法与X86电脑竞争,甚至连比较的资格都没有。
但是近1、2年,ARM的产品在终端应用特别是手持终端应用飞速发展(如:智能手机、平板电脑等),其销售数量已经远远超出x86结构的电脑销售数量,可见ARM是具有其与X86结构电脑不可对比的优势。
该优势就是:功耗。
五、功耗
X86电脑因考虑要适应各种应用的需求,其发展思路是:性能+速度。
20多年来x86电脑的速度从原来8088的几M发展到现在随便就是几G,而且还是几核,其速度和性能已经提升了千、万倍,技术进步使x86电脑成为大众生活中不可缺少的一部分。
但是x86电脑发展的方向和模式,使其功耗一直居高不下,一台电脑随便就是几百瓦,即使是号称低功耗节能的手提电脑或上网本,也有十几、二十多瓦的功耗,这与ARM结构的电脑就无法相比。