當前位置:首頁 > 嵌入式 > 嵌入式硬件
[導讀]中央處理單元(CPU)主要由運算器、控制器、寄存器三部分組成,從字面意思看運算器就是起著運算的作用,控制器就是負責發(fā)出CPU每條指令所需要的信息,寄存器就是保存運算或者指令的一些臨時文件,這樣可以保證更高的速度。

中央處理單元(CPU)主要由運算器、控制器、寄存器三部分組成,從字面意思看運算器就是起著運算的作用,控制器就是負責發(fā)出CPUÿ條指令所需要的信息,寄存器就是保存運算或者指令的一些臨時文件,這樣可以保證更高的速度。

CPU有著處理指令、執(zhí)行操作、控制時間、處理數據四大作用,打個比喻來說,CPU就像我們的大腦,幫我們完成各種各樣的生理活動。因此如果û有 CPU,那ô電腦就是一堆廢物,無法工作。移動設備其實很復雜,這些CPU需要執(zhí)行數以百萬計的指示,才能使它向我們期待的方向運行,而CPU的速度和功率效率是至關重要的。速度影響用戶體驗,而效率影響電池壽命。最完美的移動設備是高性能和低功耗相結合。

CPU架構是CPU廠商給屬于同一系列的CPU產品定的一個規(guī)范,主要目的是為了區(qū)分不同類型CPU的重要標示。

在計算世界中,“體系結構”一詞被用來描述一個抽象的機器,而不是一個具體的機器實現(xiàn)。 一般而言,一個CPU的體系結構有一個指令集加上一些寄存器而組成。

從CPU發(fā)明到現(xiàn)在,有非常多種架構,從我們熟悉的X86、ARM,到不太熟悉的MIPS、IA64,它們之間的差距都非常大。但是如果從最基本的邏輯角度來分類的話,它們可以被分為兩大類,即所ν的“復雜指令集”與“精簡指令集”系統(tǒng),也就是經??吹降摹癈ISC”與“RISC”。

“指令集”與“體系結構”這兩個術語是同義詞。x86、ARM、MIPS算是是目前最常見也相對最知名的處理器架構。 ·

x86架構

x86或80x86是英特爾首先開發(fā)制造的一種微處理器體系結構的泛稱。該系列較早期的處理器名稱是以數字來表示,并以“86”作為結β,包括Intel 8086、80186、80286、80386以及80486,因此其架構被稱為“x86”。

x86架構于1978年推出的Intel 8086中央處理器中首度出現(xiàn),它是從Intel 8008處理器中發(fā)展而來的,而8008則是發(fā)展自Intel 4004的。8086在三年后為IBM PC所選用,之后x86便成為了個人電腦的標準平臺,成為了歷來最成功的CPU架構。 8086是16λ元處理器;直到1985年32λ元的80386的開發(fā),這個架構都維持是16λ元。接著一系列的處理器表示了32λ元架構的細微改進,推出了數種的擴充,直到2003年AMD對于這個架構發(fā)展了64λ元的擴充,并命名為AMD64。后來Intel也推出了與之兼容的處理器,并命名為Intel 64。兩者一般被統(tǒng)稱為x86-64或x64,開創(chuàng)了x86的64λ時代。

Intel早在1990年代就與惠普合作提出了一種用在安騰系列處理器中的獨立的64λ架構,這種架構被稱為IA-64。IA-64是一種嶄新的架構,和x86架構完全û有相似性。

x86架構是重要地可變指令長度的CISC。字組(word, 4字節(jié))長度的內存存取允許不對齊內存λ址,字組是以低λ字節(jié)在前的順序儲存在內存中。向后相容性一直都是在x86架構的發(fā)展背后一股驅動力量(設計的需要決定了這項因素而常常導致批評,尤其是來自對手處理器的擁護者和理論界,他們對于一個被廣泛認為是落后設計的架構的持續(xù)成功感到不解)。但在較新的微架構中,x86處理器會把x86指令轉換為更像RISC的微指令再予執(zhí)行,從而獲得可與RISC比擬的超標量性能,而仍然保持向前兼容。

如今,我們面前的PC機基本都是x86架構計算機。如果你想嘗試其他架構的計算機,首先要考慮的是是否放棄Windows系統(tǒng)。(注:Windows 8 起,微軟開始支持x86和ARM兩種架構) ·

ARM架構

ARM架構(過去稱作進階精簡指令集機器(Advanced RISC Machine),更早稱作Acorn RISC Machine)是一個32λ元精簡指令集(RISC) 中央處理器(processor)架構,其廣泛地使用在許多嵌入式系統(tǒng)(embedded)設計。由于節(jié)能的特點,ARM處理器非常適用于移動通訊領域,符合其主要設計目標為低耗電的特性。在今日,ARM家族占了所有32λ元嵌入式處理器75%的比例[1],使它成為占全世界最多數的32λ元架構之一。ARM處理器可以在很多消費性電子產品上看到,從可攜式裝置(PDA、移動電話、多ý體播放器、掌上型電玩,和計算機)到電腦周邊設備(硬盤、桌上型·由器)甚至在導彈的彈載計算機等軍用設施中都有他的存在。在此家族中衍伸的重要產品還包括Marvell的XScale架構和德州儀器的OMAP系列。

ARM架構包含了下述RISC特性:

1、讀取/儲存 架構。

2、正交指令集(任意存取指令可以任意的尋址方式存取數據Orthogonal instruction set)

3、大量的16 × 32-bit 寄存器陣列(register file)。

4、固定的32 bits 操作碼(opcode)長度,降低編碼數量所產生的耗費,減輕解碼和流水線化的負擔。

5、大多均為一個CPU周期執(zhí)行。

本站聲明: 本文章由作者或相關機構授權發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內容真實性等。需要轉載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內容侵犯您的權益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或將催生出更大的獨角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數字化轉型技術解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關鍵字: AWS AN BSP 數字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術公司SODA.Auto推出其旗艦產品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關鍵字: 汽車 人工智能 智能驅動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務中斷的風險,如企業(yè)系統(tǒng)復雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務連續(xù)性,提升韌性,成...

關鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據媒體報道,騰訊和網易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數據產業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關鍵字: 華為 12nm EDA 半導體

8月28日消息,在2024中國國際大數據產業(yè)博覽會上,華為常務董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數字世界的話語權最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應對環(huán)境變化,經營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務引領增長 以科技創(chuàng)新為引領,提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數字經濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術學會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術創(chuàng)新聯(lián)...

關鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關鍵字: BSP 信息技術
關閉
關閉