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CPU架构分类

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fpga_feixiang 发表于 2019-10-6 14:45:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
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:精简指令集机器RISC(Advanced RISC Machine,更早称作:Acorn RISC Machine),是一个32位精简指令集(RISC)处理器架构,广泛地使用在许多嵌入式系统设计。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微处理器架构之一。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。

            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
大鹏 发表于 2019-10-6 15:13:44 | 显示全部楼层
CPU架构分类
晓灰灰 发表于 2019-10-7 10:21:37 | 显示全部楼层
CPU架构分类
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