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讓你分分鐘讀懂CPU架構(gòu)及芯片廠商

2016-08-29
關(guān)鍵詞: ARM CPU 品牌 X86架構(gòu)

  CPU架構(gòu)是CPU廠商給屬于同一系列的CPU產(chǎn)品定的一個(gè)規(guī)范,主要目的是為了區(qū)分不同類型CPU的重要標(biāo)示。目前市面上的CPU指令集分類主要分有兩大陣營(yíng),一個(gè)是intel、AMD為首的復(fù)雜指令集CPU,另一個(gè)是以IBM、ARM為首的精簡(jiǎn)指令集CPU。兩個(gè)不同品牌的CPU,其產(chǎn)品的架構(gòu)也不相同,例如,Intel、AMD的CPU是X86架構(gòu)的,而IBM公司的CPU是PowerPC架構(gòu),ARM公司是ARM架構(gòu)。

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  CPU架構(gòu)主要有:X86/Atom、ARM、MIPS等等

  1)X86則是基于復(fù)雜指令集(CISC,Complex Instruction Set Computer)的架構(gòu),Atom是x86或者是x86指令集的精簡(jiǎn)版。

  其中,ARM在智能手機(jī)、平板上一枝獨(dú)秀。

  2)ARM/MIPS/PowerPC均是基于精簡(jiǎn)指令集(RISC,Reduced Instruction Set Computing)機(jī)器處理器的架構(gòu);

  Android在支持各種處理器的現(xiàn)狀:

  1)ARM+Android 最早發(fā)展、完善的支持,主要在手機(jī)市場(chǎng)、上網(wǎng)本、智能等市場(chǎng);

  2)X86+Android 有比較完善的發(fā)展。有atom+Android的上網(wǎng)本,且支持Atom+Android 和 Atom+Window7雙系統(tǒng);

  3)MIPS+Android 目前在移植、完善過(guò)程中;

  4)Powpc+Android 目前在移植、完善過(guò)程中。

  x86系列/Atom處理器

  xx86或80x86是英代爾Intel首先開(kāi)發(fā)制造的一種微處理器體系結(jié)構(gòu)的泛稱。

  x86架構(gòu)是重要地可變指令長(zhǎng)度的CISC(復(fù)雜指令集電腦,Complex Instruction Set Computer)。

  Intel Atom是Intel的一個(gè)超低電壓處理器系列。處理器采用45納米工藝制造,集成4700萬(wàn)個(gè)晶體管。L2緩存為512KB,支持SSE3指令集,和VT虛擬化技術(shù)(部份型號(hào))。

  ARM系列

  ARM架構(gòu),過(guò)去稱作進(jìn)階精簡(jiǎn)指令集機(jī)器(Advanced RISC Machine,更早稱作:Acorn RISC Machine),是一個(gè)32位精簡(jiǎn)指令集(RISC)處理器架構(gòu),其廣泛地使用在許多嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由于節(jié)能的特點(diǎn),ARM處理器非常適用于移動(dòng)通訊領(lǐng)域,符合其主要設(shè)計(jì)目標(biāo)為低耗電的特性。

  在今日,ARM家族占了所有32位嵌入式處理器75%的比例,使它成為占全世界最多數(shù)的32位架構(gòu)之一。ARM處理器可以在很多消費(fèi)性電子產(chǎn)品上看到,從可攜式裝置(PDA、移動(dòng)電話、多媒體播放器、掌上型電子游戲,計(jì)算機(jī))到電腦外設(shè)(硬盤(pán)、桌上型路由器)甚至在導(dǎo)彈的彈載計(jì)算機(jī)等軍用設(shè)施中都有他的存在。在此還有一些基于ARM設(shè)計(jì)的派生產(chǎn)品,重要產(chǎn)品還包括Marvell 的XScale架構(gòu)和德州儀器的OMAP系列。

  優(yōu)勢(shì):價(jià)格低;能耗低

  ARM 授權(quán)方式:ARM 公司本身并不靠自有的設(shè)計(jì)來(lái)制造或出售 CPU ,而是將處理器架構(gòu)授權(quán)給有興趣的廠家。ARM 提供了多樣的授權(quán)條款,包括售價(jià)與散播性等項(xiàng)目。對(duì)于授權(quán)方來(lái)說(shuō),ARM 提供了 ARM 內(nèi)核的整合硬件敘述,包含完整的軟件開(kāi)發(fā)工具(編譯器、debugger、SDK),以及針對(duì)內(nèi)含 ARM CPU 硅芯片的銷售權(quán)。對(duì)于無(wú)晶圓廠的授權(quán)方來(lái)說(shuō),其希望能將 ARM 內(nèi)核整合到他們自行研發(fā)的芯片設(shè)計(jì)中,通常就僅針對(duì)取得一份生產(chǎn)就緒的智財(cái)核心技術(shù)(IP Core)認(rèn)證。

  對(duì)這些客戶來(lái)說(shuō),ARM 會(huì)釋出所選的 ARM 核心的閘極電路圖,連同抽象模擬模型和測(cè)試程式,以協(xié)助設(shè)計(jì)整合和驗(yàn)證。需求更多的客戶,包括整合元件制造商(IDM)和晶圓廠家,就選擇可合成的RTL(暫存器轉(zhuǎn)移層級(jí),如 Verilog)形式來(lái)取得處理器的智財(cái)權(quán)(IP)。借著可整合的 RTL,客戶就有能力能進(jìn)行架構(gòu)上的最佳化與加強(qiáng)。這個(gè)方式能讓設(shè)計(jì)者完成額外的設(shè)計(jì)目標(biāo)(如高震蕩頻率、低能量耗損、指令集延伸等)而不會(huì)受限于無(wú)法更動(dòng)的電路圖。雖然 ARM 并不授予授權(quán)方再次出售 ARM 架構(gòu)本身,但授權(quán)方可以任意地出售制品(如芯片元件、評(píng)估板、完整系統(tǒng)等)。商用晶圓廠是特殊例子,因?yàn)樗麄儾粌H授予能出售包含 ARM 內(nèi)核的硅晶成品,對(duì)其它客戶來(lái)講,他們通常也保留重制 ARM 內(nèi)核的權(quán)利。


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