CPU架构类型

Posted 2020-11-22 lmuchen

X86架构

X86架构是微处理器执行的计算机语言指令集，基于Intel 8086且向后兼容的中央处理器指令集架构，包括Intel 8086、80186、80286、80386以及80486，由于以“86”作为结尾，因此其架构被称为“x86”

应用领域：个人计算机、服务器等

类别

IA：Intel（英特尔）处理器的服务器称之为IA（Intel Architecture）架构服务器

IA-32：英特尔32位体系架构，X86从16位到32位是在原有的架构基础上进行修改（Intel称之为IA-32）

x86-32：现如今Intel把x86-32称为IA-32

x86-64

AMD64：x86架构的64位拓展，向后兼容于16位及32位的x86架构。x64于1999年由AMD设计，AMD首次公开64位集以扩展给x86，称为“AMD64”，AMD64和Intel64基本上一致

Intel64：EM64T（Extended Memory 64 Technology）扩展64bit内存技术，本质上和AMD64一样都是IA-32的增强版本。

IA-64：64位的英特尔架构，英特尔安腾架构（Intel Itanium architecture），使用在Itanium处理器家族上的64位指令集架构，由英特尔公司与惠普公司共同开发。IA是Intel Architecture（英特尔架构）的缩写，64指64位系统。使用这种架构的CPU，包括Itanium和Itanium 2。此架构与x86及x86-64并不相容，操作系统与软件需使用IA-64专用版本。

 

ARM架构

 ARM架构：精简指令集机器RISC（Advanced RISC Machine，更早称作：Acorn RISC Machine），是一个32位精简指令集（RISC）处理器架构，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。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成立1991年英国剑桥，主要出售芯片设计技术授权。

应用领域：手机、PAD、导航系统、网络设备等都是ARM架构，目前世界上使用最广泛的CPU就是ARM

 

MIPS架构

MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。MIPS的意思是“无内部互锁流水级的微处理器”(Microprocessor without interlocked piped stages)，其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器。这些系列产品为很多计算机公司采用构成各种工作站和计算机系统。

应用领域：工作站等计算机平台，目前国内龙芯主要使用MIPS架构机器

 

PowerPC架构

PowerPC 是一种精简指令集（RISC）架构的中央处理器（CPU），其基本的设计源自IBM（国际商用机器公司）的IBM PowerPC 601 微处理器POWER（Performance Optimized With Enhanced RISC；《IBM Connect 电子报》2007年8月号译为“增强RISC性能优化”）架构。二十世纪九十年代，IBM(国际商用机器公司)、Apple（苹果公司）和Motorola（摩托罗拉）公司开发PowerPC芯片成功，并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。
PowerPC 处理器有广泛的实现范围，包括从诸如 Power4 那样的高端服务器 CPU 到嵌入式 CPU 市场（任天堂 Gamecube 使用了 PowerPC）。PowerPC 处理器有非常强的嵌入式表现，因为它具有优异的性能、较低的能量损耗以及较低的散热量。除了象串行和以太网控制器那样的集成 I/O，该嵌入式处理器与“台式机”CPU 存在非常显著的区别。

 

SPARC架构

可扩充处理器架构”（Scalable Processor ARChitecture），是RISC微处理器架构之一。它最早于1985年由Sun电脑所设计，也是SPARC国际公司的注册商标之一。

 

 

微处理器指令集架构类型

CISC： 复杂指令集，英文名是CISC（Complex Instruction Set Computer的缩写），在CISC微处理器中，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，但是每条指令可以处理的工作很丰富。

            常见CISC微指令集主要集中在：AMD、Intel、VIA等IA-32、X86架构的CPU产品

 

RISC：精简指令集，英文全称是RISC（Reduced Instruction Set Computer的缩写），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，执行性能较佳，但是要做复杂的事情，就需要多个指令来同时的完成。

            常见RISC微指令集主要集中在：DECAlpha、ARC、ARM、AVR、MIPS、PA-RISC、IBM（PowerArchitecture(包括PowerPC)）、SUN（SPARC）

 

EPIC：显式并行指令集，英文全称是EPIC（Explicitly Parallel Instruction Computing的缩写），高效地并行处理而设计，能够同时处理多个指令或程序。并行处理可以增加每个处理器时钟周期内完成的有效工作数量，从而极大地提高应用性能。

            常见EPIC微指令集主要集中在：Intel的IA-64架构的纯64位微处理器的Itanium/Itanium2

 

VLIW：超长指令集，英文全称是VLIW（Very Long Instruction Word的缩写），将多条指令放入一个指令字，有效的提高了CPU各个计算功能部件的利用效率，提高了程序的性能

            常见EPIC微指令集主要集中在：Intel的IA-64架构的纯64位微处理器的Itanium