X86架构与Arm架构区别

X86架构和ARM架构是主流的两种CPU架构，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。X86架构和arm架构实际上就是CISC与RISC之间的区别，很多用户不理解它们两个之间到底有哪些区别，实际就是它们的领域不太相同，然后追求也不相同。

X86架构和Arm架构区别

　　1、追求不同：

　　X86主要追求性能，但会导致功耗大，不节能

ARM则是追求节能，低功耗，和X86相比性能较差

　　2、领域不同：

　　ARM主要应用于移动终端之中，类如手机，平板等。

X86则是主要应用于Intel，AMD等PC机，X86服务器中。

　　3、本质不同：

　　X86采用CISC复杂指令集计算机

ARM采用的是RISC精简指令集计算机

　　4、CISC与RISC的不同

　　CISC是复杂指令集CPU，指令较多，因此使得CPU电路设计复杂，功耗大，但是对应编译器的设计简单。

　　RISC的精简指令集CPU，指令较少，功耗比较小，但编译器设计很复杂，它的关键在与流水线操作能在一个时钟周期完成多条指令。

X86 VS ARM

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。x86泛指一系列基于Intel 8086且向后兼容的中央处理器指令集架构。

Intel在早期以80x86这样的数字格式来命名处理器，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”。由于数字并不能作为注册商标，因此Intel及其竞争者均在新一代处理器使用可注册的名称，如奔腾（Pentium）、酷睿（Core）、锐龙（Ryzen，AMD推出）。

x86的32位架构一般又被称作IA-32，全名为“Intel Architecture, 32-bit”。其64位架构由AMD率先推出，并被称为“AMD64”。之后也被Intel采用，被其称为“Intel 64”。一般也被称作“x86-64”、“x64”。

值得注意的是，Intel也推出过IA-64架构，虽然名字上与“IA-32”相似，但两者完全不兼容，并不属于x86指令集架构家族。广义的x86架构, 泛指支持x86和x64架构的intel, amd的cpu, 但不包含ia64(安腾）

ARM架构，曾称进阶精简指令集机器（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。还有基于ARM设计的派生产品，重要产品包括Marvell的XScale架构和德州仪器的OMAP系列。

ARM家族占比所有32位嵌入式处理器的75%，成为占全世界最多数的32位架构。

ARM处理器广泛使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。

在数据中心需求增长的趋势下，核心芯片的角逐越演越烈。ARM已经进军服务器市场，ARM单核的面积仅为 X86 核的 1/7，同样芯片尺寸下可以继承更多核心数。通过“堆核”的方式，使得ARM架构处理器在性能快速提升下，也能保持较低的功耗。根据Ampere给出的数据，其CPU的性能超越传统x86处理器3倍，性能功耗比领先近4倍。与 x86 服务器CPU相比，Ampere Altra 系列可用50%的能耗，提供200%的性能。

近年来，ARM架构的的兴起下，许多巨头纷纷开始自研ARM架构的服务器芯片，包括国外的亚马逊、谷歌甚至微软，国内的腾讯、阿里巴巴、华为等等都积极参与其中。

曾经失败的高通似乎也在尝试再次进军服务器芯片市场，去年收购了芯片创业公司Nuvia，而Nuvia创立的目标是打造高性能的ARM服务器芯片。

ARM的服务器芯片有三大目标市场即云计算、HPC和边缘计算。

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2、CISC Vs RISC

（1）CISC：复杂指令集CPU，指令众多，通常有300+条的指令。每条指令的操作都有对应的电路设计，因此CPU的电路设计较复杂，功耗较大。但是相对的，对应编译器的设计比较简便，因为各种编程操作都有对应的指令。

典型的应用：Intel

（2）RISC：精简指令集CPU，指令相对较少，通常只有几十条指令。CPU设计相对简便，功耗较小。但是，编译器的设计比较复杂，许多编程操作都需要一些指令的灵活组合。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。

典型的应用：ARM

（3）两者区别

RISC的设计重点在于降低由硬件执行指令的复杂度，因为软件比硬件容易提供更大的灵活性和更高的智能，因此RISC设计对编译器有更高的要求；CISC的设计则更侧重于硬件执行指令的功能，使CISC的指令变得很复杂。总之RISC对编译器的要求高，CISC强调硬件的复杂性，CPU的实现更复杂。

    精简指令集RISC设计思想准则：
         1．指令集----RISC处理器减少指令集的种类，通常一个周期一条指令，也就是说指令的周期是固定的，编译器或程序员通过几条指令完成一个复杂的操作；CISC的指令长度通常不固定。

    2．流水线----流水线的本质就是CPU并行运行，只是并行运行不像FPGA中的那么直接，它只是把一条指令分成几个更小的执行单元；CISC指令的执行需要调用一个微程序，明显没有RISC的指令吞吐量大。

    3．寄存器----RISC的寄存器拥有更多的通用寄存器，寄存器操作较多，例如ARM具有27个寄存器，CISC的寄存器都是用于特定目的的。

    4． Load-store结构----处理器只处理寄存器中的数据，这是因为访问存储器很耗时，同时对外部存储器的读写会影响其寿命；CISC能够在存储器中直接运行

    5．寻址方式简化，不像CISC那样的复杂众多的寻址方式

原文链接：https://blog.csdn.net/zhanghui962623727/article/details/107890789

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