平板电脑选购之CPU架构:X86架构与ARM架构
arm x86 计算差异
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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。
了解电脑处理器的不同类型
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了解电脑处理器的不同类型电脑处理器是计算机系统中的核心组件之一,它负责执行和控制计算机中的所有指令和操作。
不同类型的处理器具有不同的性能和功能特点,了解电脑处理器的不同类型有助于选择适合自己需求的计算机。
一、中央处理器(CPU)中央处理器是电脑处理器的核心部件,负责解释和执行计算机中的指令。
目前,市场上最常见的处理器类型是x86架构的处理器,例如英特尔的酷睿系列和AMD的Ryzen系列。
这些处理器具有高性能和广泛的兼容性,适用于大多数桌面和笔记本电脑。
二、图形处理器(GPU)图形处理器是专门用于处理图形和图像的计算组件。
GPU在游戏、计算机图形渲染和人工智能等领域具有广泛应用。
与CPU相比,GPU拥有更多的并行处理单元和高速缓存,可以在短时间内处理大量的图像数据。
目前,NVIDIA和AMD是市场上最常见的GPU制造商。
三、系统级芯片(SoC)系统级芯片是一种集成了多个功能组件(如CPU、GPU、内存控制器、电源管理等)的单一芯片。
SoC常用于移动设备(如智能手机和平板电脑)和嵌入式系统,其主要优点是高度集成和低功耗。
ARM架构是SoC常用的处理器架构。
四、服务器级处理器服务器级处理器是专为运行服务器应用和高性能计算而设计的处理器。
这些处理器通常具有更多的核心数量、更大的高速缓存和更强的计算性能,以满足大规模数据处理和并行计算的需求。
英特尔的至强系列处理器和AMD的EPYC系列处理器是在服务器领域中常见的型号。
五、低功耗处理器低功耗处理器主要用于能源敏感的设备,如笔记本电脑、平板电脑和移动设备。
这些处理器具有较低的功耗和较长的电池续航时间,可以在保持良好性能的同时减少能耗。
英特尔的酷睿低压系列和AMD的移动处理器是常见的低功耗处理器。
六、特定应用处理器除了常见的处理器类型之外,还有专门用于特定应用的处理器。
例如,数字信号处理器(DSP)用于音频和视频处理,嵌入式处理器用于嵌入式系统,网络处理器用于网络设备,加密处理器用于安全应用等等。
平板处理器架构
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平板处理器架构作为一种新兴的产品,平板电脑不管在软件架构还是硬件架构方面都相对于我们传统的PC更加灵活,软件方面主要以Android、windows7、Apple iOS、WebOS、BlackBerry等等为主。
而硬件架构从宏观上讲主要分x86和ARM两大阵营,微观上讲则可以分为多个厂商的多种芯片了,比如x86阵营的典型代表Atom,ARM阵营的典型代表Tegra 2、德州仪器的omap系列、高通的Snapdragon系列、Apple A4等等。
大家应该知道,目前我们所使用的个人电脑几乎全都采用x86架构,它是Intel公司所倡导的一种采用复杂指令集运算(CISC)的微处理器架构,目前Intel的全系列个人电脑处理器、AMD的个人电脑处理器都属于x86架构。
x86架构还有一个扩展架构叫做x86-64(也有称为x64的),他们也同样采用CISC指令集架构。
上面一段话中,笔者使用了“几乎”这个词,是因为早期的苹果电脑采用的是IBM公司推出的PowerPC处理器,它并不属于x86架构,而且采用的是精简指令集运算(RISC)。
但现在苹果公司已经全面与Intel合作,所有苹果电脑都采用了Intel 的处理器,这也使得能够在苹果电脑上安装Windows操作系统。
平板电脑上的x86架构处理器主要是指Intel公司推出的Atom,配套的操作系统也基本都是Windows XP与Windows 7。
x86架构最大的优势就是软件平台非常成熟,毕竟Windows作为目前市场占有率最大的个人电脑操作系统,不仅仅有数不清的软件支持,而且用户使用起来也非常习惯。
但由于架构本身的限制,x86处理器的问题也非常明显,那就是功耗和芯片尺寸。
相对于ARM处理器来说,x86处理器完全可以看作电老虎,功耗几乎是ARM处理器的数十倍甚至上百倍。
虽然Atom处理器已经有非常大的改观,但仍然无法与ARM处理器匹敌。
这也是x86架构芯片不适合嵌入式以及移动设备的原因,想想哪个手机或者路由器里采用了Intel的芯片?ARM架构处理器采用精简指令集运算(RISC)架构,其实它的英文全称就是(Advanced RISC Machine),翻译成中文为进阶精简指令集机器,可见ARM架构其实是在发挥了RISC优势的基础上更进一步提升处理器性能的产物。
X86架构与ARM架构区别
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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。
4大主流CPU处理器技术架构分析
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4大主流CPU处理器技术架构分析1.x86架构:x86架构是由英特尔和AMD共同推出的一种处理器架构。
它是32位和64位处理器的主流架构,广泛用于个人电脑和服务器。
x86架构采用复杂指令集计算机(CISC)的设计思想,通过提供大量的指令集,能够直接执行复杂的操作,从而提高性能。
不过,由于复杂的指令集和多级流水线设计,x86架构的处理器功耗较高,且难以优化。
2.ARM架构:ARM架构是一种低功耗架构,广泛用于移动设备和嵌入式系统。
它采用精简指令集计算机(RISC)的设计思想,通过简化指令集和流水线设计,减少了功耗和芯片面积。
ARM架构具有高效能和低功耗的优势,在移动设备上取得了巨大成功。
它还采用了模块化的设计,可以根据需求选择不同的组件来构建处理器。
3. Power架构:Power架构由IBM开发,广泛应用于大型服务器和超级计算机。
Power架构采用RISC设计思想,通过减少指令数量和复杂度,提高了性能和效率。
Power架构也支持多线程和多处理器技术,可以实现高度的并行计算。
Power架构的处理器主要被用于高性能计算场景,如大数据分析、科学计算等。
4.RISC-V架构:RISC-V架构是一个开源的指令集架构,于2024年由加州大学伯克利分校开发。
RISC-V架构采用RISC设计思想,通过精简指令集和模块化设计,提供了灵活性和可扩展性。
RISC-V架构的指令集规范是公开的,可以任意修改和扩展,使得硬件开发者可以根据需求进行定制。
RISC-V架构对于嵌入式系统和物联网设备具有较大的潜力,也得到了学术界和开源社区的广泛支持。
这四种主流的CPU处理器技术架构各有优势和应用场景,选择合适的架构需要根据具体需求和应用来决定。
无论是个人电脑、服务器还是移动设备,处理器架构的选择都直接影响着性能、功耗和功能扩展性。
随着技术的不断发展,未来的处理器架构可能会进行更多的创新和突破,满足日益增长的计算需求。
一文看懂arm架构和x86架构有什么区别
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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)。
电脑中央处理器的架构与性能比较
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电脑中央处理器的架构与性能比较随着计算机技术的飞速发展,电脑中央处理器(CPU)作为计算机的核心组件之一,扮演着重要的角色。
不同架构的CPU具有不同的性能优势和特点。
本文将探讨几种常见的CPU架构,并对它们的性能进行比较。
一、x86架构x86架构是当前主流桌面和笔记本电脑CPU的主要架构之一。
这种架构由英特尔和AMD等公司研发,被广泛应用于个人电脑的处理器上。
x86架构的CPU采用复杂指令集(CISC)设计,可以执行复杂而功能强大的指令。
这种设计特点使得x86架构的CPU在应对复杂计算和多任务处理时表现出色。
同时,由于x86架构的广泛应用,针对这种架构开发的软件和应用生态系统也非常丰富,使得x86架构的CPU在应用兼容性和软件支持方面具有明显的优势。
然而,由于x86架构历史悠久,设计上存在一些问题,比如指令冗余和复杂性,导致功耗和性能方面的一些限制。
此外,x86架构在移动设备和嵌入式系统等领域的应用相对较少,主要集中在个人电脑领域。
二、ARM架构ARM架构是一种精简指令集(RISC)架构,最初是为移动设备和嵌入式系统设计的。
如今,ARM架构的CPU在智能手机、平板电脑、物联网设备等领域得到广泛应用。
ARM架构的CPU采用精简指令集设计,指令集较为简单,执行效率高,功耗低。
这使得ARM架构的CPU在移动设备上具有出色的性能和电池续航能力。
同时,由于ARM架构设计上的优势,ARM芯片在单核和多核处理器的设计上也更具灵活性。
然而,由于ARM架构的历史相对较短,软件生态系统相对不够成熟。
尽管ARM架构的CPU在处理器核心数量上具有一定的优势,但在单核性能上可能不及x86架构的CPU。
此外,由于ARM架构的广泛应用领域,对特定应用的优化程度可能不同,也导致了某些特定领域的性能不足。
三、RISC-V架构RISC-V架构是一种开放指令集(RISC)架构,近年来逐渐崭露头角。
由于其开放性和免费许可证,RISC-V架构的CPU正在吸引越来越多的关注和应用。
了解电脑CPU架构
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了解电脑CPU架构电脑是现代社会必不可少的工具,而CPU作为电脑的核心部件,其架构直接影响计算机的性能和使用体验。
今天,我将带您深入了解电脑CPU架构,揭开其中的奥秘。
一、什么是CPU架构CPU,全称中央处理器,是计算机的核心之一。
它负责执行计算机程序的指令,并控制计算机的各项操作。
而CPU架构,指的是CPU的内部设计和组织方式,是决定CPU性能的重要因素。
二、常见的CPU架构类型1. X86架构X86架构是目前最广泛使用的CPU架构,它是英特尔公司在上世纪70年代推出的。
X86架构的代表有英特尔的酷睿系列和AMD的锐龙系列,其特点是性能强劲,广泛兼容各种软件。
2. ARM架构ARM架构是一种低功耗的CPU架构,主要应用于移动设备和嵌入式系统。
ARM架构的代表有高通的骁龙系列和苹果的A系列,其特点是能效高,性能稳定。
3. RISC架构RISC架构,全称精简指令集计算机(Reduced Instruction Set Computing),是指指令集简单、执行速度快的CPU架构。
RISC架构的代表有IBM的POWER系列,其特点是指令简洁高效。
4. CISC架构CISC架构,全称复杂指令集计算机(Complex Instruction Set Computing),是指指令集庞大、功能丰富的CPU架构。
CISC架构的代表有英特尔的x86系列,其特点是功能全面,支持复杂的指令。
三、CPU架构的影响因素1. 主频主频是CPU运行时的时钟频率,单位是赫兹(Hz)。
主频越高,CPU的计算能力越强,但同时也会产生更多的热量和电能消耗。
2. 核心数核心数指的是CPU内部的独立处理单元个数。
核心数越多,CPU 能够同时处理的任务越多,多核心的CPU在多线程应用和多任务处理上更有优势。
3. 缓存大小缓存是CPU内部的一块高速存储器,用于暂时存储数据和指令,以提高数据读取和处理效率。
缓存大小越大,CPU的运行速度越快。
X86架构与ARM架构
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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。
X86架构与ARM架构区别
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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
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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。
X86与ARM比较
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X86与ARM 比较X86简介X86是由Intel 推出的一种复杂指令集,用于控制芯片的运行的程序,现在X86已经广泛运用到了家用PC 领域。
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,之后x86便成为了个人计算机的标准平台,成为了历来最成功的CPU 架构。
ARM 简介ARM 是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC 处理器、相关技术及软件。
技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。
适用于多种领域,比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP 和移动式应用等。
ARM Holdings 是全球领先的半导体知识产权 (IP)提供商,并因此在数字电子产品的开发中处于核心地位。
ARM 公司的总部位于英国剑桥,它拥有 1700多名员工,在全球设立了多个办事处,其中包括比利时、法国、印度、瑞典和美国的设计中心。
X86与ARM 的比较1. CPU 性能比较在计算机指令系统的优化发展过程中,出现过两个截然不同的优化方向:CISC 技术和RISC 技术。
CISC 是指复杂指令系统计算机(Complex Instruction Set Computer);RISC 是指精减指令系统计算机(Reduced Instruction Set Computer)。
这里的计算机指令系统指的是计算机的最低层的机器指令,也就是CPU 能够直接识别的指令。
随着计算机系统的复杂,要求计算机指令系统的构造能使计算机的整体性能更快更稳定。
另一种优化方法是在20世纪80年代才发展起来的,其基本思想是尽量简化计算机指令功能,只保留那些功能简单、能在一个节拍内执行完成的指令,而把较复杂的功能用一段子程序来实现,这种计算机系统就被称为精简指令系统计算机,即Reduced Instruction Set Computer ,简称RISC 。
RISC 技术的精华就是通过简化计算机指令功能,使指令的平均执行周期减少,从而提高计算机的工作主频,同时大量使用通用寄存器来提高子程序执行的速度。
ARM 与x86区别
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ARM 与X86架构差别
X86是经典的CISC指令集,指令集复杂,功能多,串行执行,但是也意味着执行效率低下,但性价比突出,所以称为民用终端的主流处理器内置指令集。
Intel 和AMD的家用处理器都是X86指令集。
以X86为代表的CISC,理论并发线程1-2条。
ARM是Advanced RISC Machine 的缩写。
它的指令集比RISC还要精简。
通常使用ARM架构处理器的机型,多为嵌入式或者便携机。
主频通常不高,现在高通公司的ARM架构处理器有1.0GHz的,已经算相当高了。
另外,ARM 7沿用冯·诺依曼结构;而从ARM 9以后,就都采用了哈佛结构。
ARM的并发线程,理论上有4条左右,处理效率较X86高不少。
x86x64arm64的区别
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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)。
CPU架构讲解X86、ARM、RISC、MIPS
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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。
浅析CPU两大架构ARM和X86区别及拓展windowsx86与x64的区别
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浅析CPU两⼤架构ARM和X86区别及拓展windowsx86与x64的区别 由于在 linux 安装nodejs环境时遇到⼀个不可执⾏⽂件的问题,涉及到了ARM和x64⽂件,所以查了点资料初步了解了⼀下cpu两⼤架构:ARM与X86的区别。
⼀、CPU是什么 中央处理单元(CPU)主要由运算器、控制器、寄存器三部分组成,从字⾯意思看运算器就是起着运算的作⽤,控制器就是负责发出CPU每条指令所需要的信息,寄存器就是保存运算或者指令的⼀些临时⽂件,这样可以保证更⾼的速度。
CPU有着处理指令、执⾏操作、控制时间、处理数据四⼤作⽤,打个⽐喻来说,CPU就像我们的⼤脑,帮我们完成各种各样的⽣理活动。
因此如果没有CPU,那么电脑就是⼀堆废物,⽆法⼯作。
移动设备其实很复杂,这些CPU需要执⾏数以百万计的指⽰,才能使它向我们期待的⽅向运⾏,⽽CPU的速度和功率效率是⾄关重要的。
速度影响⽤户体验,⽽效率影响电池寿命。
最完美的移动设备是⾼性能和低功耗相结合。
⼆、要了解X86和ARM,就得先了解复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC) 从CPU发明到现在,有⾮常多种架构,从我们熟悉的X86,ARM,到不太熟悉的MIPS,IA64,它们之间的差距都⾮常⼤。
但是如果从最基本的逻辑⾓度来分类的话,它们可以被分为两⼤类,即所谓的“复杂指令集”与“精简指令集”系统,也就是经常看到的“CISC”与“RISC”。
Intel和ARM处理器的第⼀个区别是,前者使⽤复杂指令集(CISC),⽽后者使⽤精简指令集(RISC)。
属于这两种类中的各种架构之间最⼤的区别,在于它们的设计者考虑问题⽅式的不同。
我们可以继续举个例⼦,⽐如说我们要命令⼀个⼈吃饭,那么我们应该怎么命令呢?我们可以直接对他下达“吃饭”的命令,也可以命令他“先拿勺⼦,然后舀起⼀勺饭,然后张嘴,然后送到嘴⾥,最后咽下去”。
从这⾥可以看到,对于命令别⼈做事这样⼀件事情,不同的⼈有不同的理解,有⼈认为,如果我⾸先给接受命令的⼈以⾜够的训练,让他掌握各种复杂技能(即在硬件中实现对应的复杂功能),那么以后就可以⽤⾮常简单的命令让他去做很复杂的事情——⽐如只要说⼀句“吃饭”,他就会吃饭。
了解电脑处理器的种类和性能对比
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了解电脑处理器的种类和性能对比在当今信息时代,电脑已经成为了我们生活和工作中必不可少的一部分。
而电脑的性能直接关系到我们的使用体验和工作效率。
而电脑的性能,则离不开处理器的支持。
处理器是电脑的核心组件之一,决定了电脑的计算能力和速度。
了解电脑处理器的种类和性能对比,可以帮助我们选择适合自己需求的电脑,提升使用效果。
一、处理器的种类处理器按照架构可以分为x86架构和ARM架构。
x86架构处理器主要用于个人电脑和服务器,而ARM架构处理器则用于智能手机、平板电脑等移动设备。
在x86架构处理器中,Intel和AMD是两个主要的制造商。
在过去的几十年中,Intel一直占据着主导地位,其处理器性能和稳定性备受肯定。
而AMD则以性价比较高的产品受到了一定的市场认可。
而ARM架构处理器则由多家公司共同制造,如高通、联发科等,用于移动设备的处理器通常以低功耗和高效能为特点。
二、处理器性能的对比1. 时钟频率时钟频率是处理器性能的一个重要参数,也是我们常说的处理器主频。
它表示处理器每秒钟执行的指令数。
时钟频率越高,处理器的运算速度就越快。
不过,时钟频率也不是判断处理器性能的唯一标准,因为不同架构的处理器有不同的性能表现。
2. 核心数量核心数量是指处理器中包含的计算核心数量。
核心数量越多,处理器可以同时处理的任务就越多,从而提升多任务处理能力。
在多核处理器中,每个核心负责不同的任务,可以对处理负载进行更好的分配,提高整体计算能力。
3. 缓存容量缓存是处理器内部的高速存储器,用于临时存储计算数据。
缓存容量越大,处理器在执行任务时可以更快地获取所需的数据,提高计算效率。
4. 架构设计不同的处理器架构设计会对性能产生重要影响。
一些处理器采用了超线程技术,可以让处理器在同一个时间周期内同时执行多个线程,从而提高性能。
而一些处理器则采用了更加先进的指令集架构,可以提供更高效的指令执行。
5. 散热和功耗处理器在高负载运行时会产生大量的热量,因此散热设计是重要的考虑因素之一。
了解CPU架构Intel和AMD的差异与选择
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了解CPU架构Intel和AMD的差异与选择随着科技的不断发展,计算机的硬件也在不断进化,CPU作为计算机的核心组件之一,其架构对计算机的性能和功能起着至关重要的作用。
在众多的CPU品牌中,Intel和AMD是两个领先的厂商。
本文将探讨Intel和AMD在CPU架构上的差异,并帮助读者了解如何选择适合自己需求的CPU。
一、架构差异1. Intel架构Intel是全球最大的半导体公司之一,自1985年开始推出自家品牌的CPU以来,一直处于行业的领先地位。
目前,Intel的产品主要包括酷睿系列、至强系列等,其架构主要分为两种:a. x86架构(主流桌面和服务器)x86架构是Intel最为广泛采用的架构,适用于主流的桌面和服务器市场。
该架构具有高性能和完善的生态系统支持,可以运行大多数的操作系统和应用软件。
在桌面市场上,Intel的酷睿系列CPU性能强劲且功耗较低,是大多数用户的首选。
b. IA-64架构(企业级服务器)IA-64架构是Intel为面向企业级服务器市场推出的架构,专注于处理海量数据和高性能计算。
其特点是支持更高的内存容量和更复杂的指令集,适用于数据中心和科学计算等领域。
2. AMD架构AMD作为Intel的主要竞争对手,也在不断创新和提升自己的CPU 架构。
目前,AMD的产品主要包括锐龙系列和Epyc系列,其架构与Intel有所不同:a. x86架构与Intel类似,AMD的x86架构也是其主要采用的架构。
不同之处在于,AMD的锐龙系列CPU在性能上与Intel酷睿系列CPU相当,而且价格更具竞争力。
同时,AMD的锐龙系列还在多核性能方面表现出色,适合需要多任务处理能力的用户。
b. x86-64架构x86-64架构是AMD在x86架构基础上的扩展版本,也被称为AMD64。
该架构支持更大的内存寻址空间和更高的处理能力,使得处理器能够处理更为复杂的计算任务。
此外,x86-64架构还可以运行以前的32位应用程序,兼容性更好。
X86架构与ARM架构区别
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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。
手机、平板的CPU和电脑CPU区别(ARM处理器与X86处理器)
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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。
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从X86与ARM架构当初设计的初衷来看,我们就可以了解到,X86架构的优点在于功能强大,而且通用性、兼容性、与实用性要强。而ARM架构的优点就在于功耗体积较小。但随着平板电脑等设备的流行,X86与ARM架构的这些优点都越来越模糊了。
谈到CPU架构对应起来的还有操作系统,操作系统本身也是有架构之分的。当我们选购产品时,看到CPU架构的时候就可以了解这款产品适合安装什么样的操作系统。使用相应架构的能够使用什么样的操作系统,我们使用的Windws XP,Windows 7系统都是很典型的X86架构的操作系统。如果使用的为X86架构的那么必然是可以安装Windows XP和Windows 7系统(在硬件配置满足操作系统最低要求之下)。更加详细的操作系统介绍将中后面的系列文章中进行介绍。
[新手教程] 平板电脑选购之CPU架构:X86架构与ARM架构 [复制链接]
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发表于 2011-2-11 12:13:49 |只看该作者 |倒序浏览 CPU架构这个概念可能一般消费都不是很清楚,大家谈到CPU一般最关注的就是品牌(英特尔,AMD之类),然后关注的就是双核,主频之类的。那么我们现在要讲的CPU架构到底是CPU的一个什么属性,与其他参数又有什么关系呢。本文将主要从消费者选购方面来对X86架构与ARM架构进行讨论,文章采用较为大众化的口吻,如果你是技术性人才,或者需要更深入了解X86与ARM技术含义。可以查看文章尾部的参考资料部分的“X86”与“ARM”。 现在市面上流行两大CPU架构主要为:X86架构与ARM架构。本文我们只讨论这两种架构,而且目前市面上的平板电脑也只有采用这两种CPU架构。
那么,ARM架构的由来呢,X86设计之初就是为了给个人PC使用,而之后便携式的电子设备流行起来,但X86架构的尺寸与功耗并不能够满足便携电子设备的需求。所以早期便携电子设备使用的处理器主要都是由一些半导体自己进行研发,各自为政,标准也不统一,这样开发周期就比较长,企业的投入也比较大。这时候有一家叫ARM的公司看到这里面的问题,于是对传统的处理器架构进行了优化,精简了一下架构,然后将这个技术打包出来提供相应的开发标准性文档与资料,然后ARM公司将这些技术标准授权给由一些半导体厂商,半导体厂商再按照这些标准开发出相应的CPU,这些开发出来的CPU被统称为ARM架构的CPU。ARM架构的CPU主要应用在智能手机、GPS、PDA、机顶盒等设备里。生产ARM架构的CPU厂家比较多,主要有高通、三星、英伟达、马威尔、瑞芯微等。
首先,我们来了解一下X86架构,CPU在发展过程中以英特尔的CPU最为成功,英特尔于1978年在推出的Intel 8086中央处理器中首度提出x86架构。这也成为我们现在的主流CPU架构。这类CPU设计之初主要就用在个人电脑上。X86架构的CPU使用得非常的广泛,从最初的台式机,然后到后来的笔记本电脑和现在的上网本都使用的为X86架构的CPU。目前生产X86架构的CPU厂家主要有英特尔,AMD与威盛。