CISC 和 RISC 是两大主流的 CPU 指令集类型,其中 CISC 以 Intel、AMD 的 X86 架构为代表(Atom 使用精简版的 X86 指令集),而 RISC 阵营则包括 ARM、MIPS、Power PC 等架构。 CISC(complex instruction set computer 复杂指令集计算机) CISC 是一种微处理器指令集架构,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 体系结构的设计策略是使用大量的指令,包括复杂指令。与其他设计相比,在CISC中进行程序设计要比在其他设计中容易,因为每一项简单或复杂的任务都有一条对应的指令。程序设计者不需要写一大堆指令去完成一项复杂的任务。 但指令集的复杂性使得CPU和控制单元的电路非常复杂。在CISC指令集的各种指令中,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% 指令却不经常使用,在程序设计中只占 20%。 RISC(reduced instruction set computer,精简指令集计算机) RISC 是一种执行较少类型计算机指令的微处理器,起源于80年代的 MIPS 主机。RISC的设计初衷针对CISC CPU复杂的弊端,选择一些可以在单个CPU周期完成的指令,以降低CPU的复杂度,将复杂性交给编译器。RISC具有设计更简单、设计周期更短等优点,能够以更快的速度执行操作(每秒执行更多百万条指令,即 MIPS)。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。 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。 X86 8086是16位处理器,直到1985年32位的80386的开发,这个架构都维持是16位。接着一系列的处理器表示了32位架构的细微改进,推出了数种的扩充,直到2003年AMD对于这个架构发展了64位的扩充,并命名为 amd64。后来 Intel 也推出了与之兼容的处理器,并命名为 Intel 64。两者一般被统称为 x86-64 或 x64,开创了 x86 的 64 位时代。 MIPS Power PC PowerPC 架构的特点是可伸缩性好、方便灵活,有着广泛的应用范围,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。 ARM 在今日,ARM家族占了所有32位嵌入式处理器 75% 的比例,在智能机手机芯片领域更是更是占用垄断地位,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。 |
|