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x86 架构是过时的,还是依旧领先?

 pgl147258 2015-04-08

【破布的回答(109票)】:

1. x86阵营的处理器在技术上完全没有落后。你要问的问题应该是x86是否仍然能够保持领先。

2. 处理器微结构乃至更底层的实现,跟是否x86、是否MIPS,是否ARM,基本没有关系。我所知道的微结构技术,除了跟内存模型,谓词化、调用约定等地方有关的可能不能泛用以外,基本上都已经是跨微结构通用,比如著名的gshare分支预测器,可以同时用在x86、ARM以及任何一种面向CPU的指令集上,没有什么障碍。我至今没有看到什么x86独占或者是ARM独占的处理器设计技术,并且将来也很可能不会有。

3. CISC和RISC之争早就结束了。(自荐拙作一篇RISC诞生与发展的缩影)现在的处理器速度是快是慢跟指令集架构基本没有关系,HPCA 2013上登了WISC-Madison的一篇文章,有人分析对比了Cortex-A8/A9和Intel i7/Atom,得出了指令集架构的影响力早已被处理器微结构乃至更底层的设计实现给抹平了的结论。结果这个结论还引发一些学者不满,不满的原因不是这个结论错误,而是这个结论早已经是大家公认的共识,居然也发了一篇HPCA论文!

4. 微结构仍然拼。但是说实话没有多少好改的了。微结构这个领域已经发展了差不多半个世纪,第一个乱序执行CPU是上世纪六十年代出来的,到现在,潜力已经被挖的差不多了,很难再有大的突破,大家都只能一点一点儿地做incremental change,好一点儿是一点儿。更底层的情况我不太清楚。

【知乎用户的回答(2票)】:

诚如破布所说,现在指令集对于芯片性能的影响已经微乎其微了。事实上从技术上看,x86/arm并无绝对的优劣之分。要说落后先进,最多只能说某个指令集下的生态系统的影响力是减弱还是增强了。其实现在几种指令集的竞争也是主要集中在生态系统的竞争上,而生态系统的优劣又和厂商的规模、经营策略等息息相关。比如arm的成功就主要依赖于苹果和谷歌两大厂商的推动,一如当年x86的成功与intel和微软的联合密不可分一样。

【Linux的回答(0票)】:

早就不分什么RISC和CISC了,这和微内核宏内核一样都是上个世纪的词儿了。

intel现在是CISC的壳,RISC的核,内部uop都差不多

【卢病的回答(0票)】:

我记得X86的底层内核是RISC......

【储挺进的回答(0票)】:

占个坑,非专业回答,欢迎指正

至于CISC和RISC之间的恩恩怨怨从最近几年移动设备兴起开始又被人提起,虽然我对一些ARM神教的K1爆I3的言论很不爽,以目前的情况来看,以X86为首的CISC的确比cisc性能强的不是一点两点,高端I7甚至E5,E7系列完全和ARM不在一个数量级上,个人觉得有以下原因

(1)英特尔几十年的技术积累不是盖的,工艺上,intel绝对的业界标杆,凭工艺,intel绝对可以笑傲群雄,22nm还没站稳脚跟,18nm(此处不祥,印象中intel已经到18nm了)马上要来了,arm貌似还在32nm阶段。架构上,intel已经研究了几十年,几乎能开发的已经都开发不少了

(2)RISC自身精简指令集,就必须要求花更多的时间去完成RISC几步就完成的事情,这点是CISC天生的优势,不过,其实RISC在底层也会使用很多精简指令集了

(3)还有一点,估计个人臆测,ARM公司不做工艺,设计和工艺的脱节,也会导致性能的折扣,不过这点是听我们老师说的,不知是真还是假,农企当初卖掉加工厂就元气大伤,被intel压制的喘不过气来

--------------------------------------------但是----------------------------------------------------------------------------------------

intel早起是做过risc的,不过intel觉得这玩意没前途,专利卖了专攻x86去了,万万没想到十几年后智能手机的兴起导致risc突然又火起来了,这点估计intel高层也没想到;

个人以为risc相对cisc的最大优势在于功耗,不过intel的atom系列功耗也做的相当不错,不过没有打入安卓+ARM的生态圈,就像CISC 现在也相当难打入X86+windows生态圈,这点和处理器自身是没有关系的,历史遗留问题

所以,个人以为,RISC和CISC其实并无太多恩怨,也没什么多少好坏之差,而且安卓现在也有了X86版本,windows也有windows rt这种逗比玩意(surface rt给我留下的怨念),我觉得这是一种两方相互妥协或者说是融合的一步,以后可能会提出一种新的架构,既能满足X86的高性能,也能满足ARM的低功耗要求,或者说两者能够很好的相互依存的发展下去。

= =貌似也没回答好题主的问题啊

【刘二祥的回答(1票)】:

x86架构是过时的,还是依旧领先?

答:按照现在来说X86架构已经30+年了(1978开始),Intel自己都说了它已经限制了CPU的发展,所以从技术上来说已经有点过时,但是它依旧在这个行业领先;和ARM指令比绝度是ARM弱啊;X86进化的过程可是吸收应用了RISC 和CISC的优点的;

虽然x86架构的处理器仍然是最快(至少在PC级别上,农企英特尔等公司的实力使得其它架构没有竞争的条件),x86也是现在的标杆。但是x86真的在技术上落后了吗?比如对比其它“RISC”架构的对手(ARM,POWER)

另外RISC和CISC的架构竞争不是在上个世纪就应该结束了吗(Pentium和P6时代两者合二为一了吧),怎么最近又被提起?

:大部分的观点:RISC指令集是以后高性能CPU的发展方向。它与传统的CISC(复杂指令集)相对。相比而言,RISC的指令格式统一,种类比较少,寻址方式也比复杂指令集少。使用RISC指令集的体系结构主要有ARM、MIPS。

因为复杂指令集CPU内部为将较复杂的指令译码,也就是指令较长,分成几个微指令去执行,正是如此开发程序比较容易(指令多的缘故),但是由于指令复杂,执行工作效率较差,处理数据速度较慢

RISC是精简指令集CPU,指令位数较短,内部还有快速处理指令的电路,使得指令的译码与数据的处理较快,所以执行效率比CISC高,不过,必须经过编译程序的处理,才能发挥它的效率;

看到差距了吗?实际反过来看缺点难道不能变成优点吗? 现在CPU的主频太高了就是速度太快了,其他的设备速度根本赶不上CPU的运算速度,所以完全可以例如复杂指令集的特性中和平衡下性能;

现在RISC和CISC之间又被提起应该就是因为这个原因,为了平衡!(个人观点),只有平衡协调的发展才能达到最好的效果,水桶效应不就这样的吗? 现在计算机这个水桶的短板不是CPU,所以CPU可以适量拉低来拉高其他低速的指标;

注:上述论述是个人意见,不代表专家观点!(会有新的指令集,但是会兼容现在指令集的优点甚至“缺点”)

原文地址:知乎

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