CPU架构种类
CPU架构分类
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:机器RISC(Advanced Machine,更早称作:Acorn RISC Machine),是⼀个32位精简指令集(RISC)架构,⼴泛地使⽤在许多系统设计。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。
计算机语言种类常见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
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