處理器架構主要指的是處理器使用指令集,指令集是處理器使用的語言,隻有具有相同架構的處理器可以執行相同的計算機指令,在處理器領域架構的命令有很多,i386, i486, 奔騰, ia32, x86, x86-64, x64, amd64, RISC, ARM, arm64 這些名字由于曆史原因不是很清晰易懂,今天本文就來梳理一下各種處理器架構名稱背後所表示的含義。
不同處理器架構都有其出現的背景原因,每種架構也各有優缺,以 Intel 為例,其最初與 IBM 在1978年推出個人計算機使用的處理器芯片為 8086 ,16位處理器,大約有 29k 個晶體管,該芯片使用的處理器架構即為最初的x86指令集。
随後因為由于 Intel 的16位處理器其性能無法應對 AMD 同時代推出的處理器,在此基礎上推出了 i386 處理器,也叫做 80386,指令集依然是x86指令集,不同的是 i386 處理器是 32 位處理器,具有275K個晶體管。
接着 Intel 1989年又相繼推出了 i486 ,在其 386 基礎上增加了晶體管數量,提高了浮點數性能,其指令集也是 x86 指令集。
随後 Intel 在1993年便進入奔騰時代 (Pentium),也是 Intel 第一個正式 CPU 品牌,奔騰處理器完全向下兼容,其處理器架構也是以 x86 為基礎 ,主要在晶體管數量和主頻上有了大幅度提高,奔騰處理器12年的産品周期内一共有6代處理器,按照發布時間分别為 奔騰(1993年),奔騰 Pro(1995年), 奔騰/MMX (1997年), 奔騰2(1997年),奔騰3(1999年), 奔騰4(2000年),奔騰4E (2004年)。
奔騰系列最後一個産品是奔騰4E,這是Intel首次在系列産品中使用了64位尋址方式,就是通俗上的64位處理器,為了和之前的區分 64位x86架構處理器我們稱之為x86-64,也有人直接寫作 x64。這款産品實際上是為了應對 AMD 當年推出的 速龍64 處理器 (2003年) 而草草推出的一款 64 位産品。AMD 的速龍64比 奔騰4E 早了一年發布,其架構最早被稱作 AMD64, 後來因為 Intel 也推出的兼容 x86 的64位處理器,所以都叫做 x86-64。所以 AMD64 和 x86-64 和 x64 其實是同一種架構的不同名字。
在 x86-64 出來之前的32位處理器架構我們成為 IA-32 架構 (Intel Architecture 32-bit),也可以成為 x86-32。x86-64 向下兼容 IA-32, 也是目前消費級CPU的主流方案。其最大的區别是64位尋址空間最大支持 256TB 内存,而32位系統最大隻支持 4GB 内存,以目前工作、遊戲的需求,4GB 已經遠遠無法滿足于日常使用,64位處理器幾乎成為必然選擇。
2006 年 Intel 開始進入酷睿時代,典型的消費級産品為大衆所熟知的 Core i3, Core i5, Core i7, Core i9 ,這些産品依然采用 x86/x86-64 架構,并增加了多核心處理器,超線程技術,補充了更多的指令處理複雜運算,這些處理器以及 AMD 的同代産品速龍(2003年上市),銳龍(2017年上市) 其核心指令集一直沒有太大變化,x86一直是霸占桌面處理器市場的存在。
桌面領域的CPU發展了近50年,其指令集一直沒有出現較大的變化,因為幾乎沒有硬件廠商能夠說服軟件開發者支持一種新的小衆指令集。說如果國産廠商想要實現一款消費級 CPU, 選擇兼容 x86 指令集幾乎是最優方法,隻有和目前指令集做到兼容,才能享受到軟件世界積累的程序遺産。目前國産CPU領域研發x86指令集CPU的廠商隻有兆芯一家,其發展之路也是一路坎坷。另外龍芯也是國産CPU,但是其指令集為RISC指令集,注定無法替代普通桌面CPU,所以目前主要用在航空航天小衆專業領域。
和桌面處理器架構不同的是手機處理器架構,由于由于桌面處理器比較注重性能,在功耗,封裝尺寸,發熱等參數相對不那麼重視,導緻無法在手機上使用桌面處理器,目前手機端處理器主要使用 RISC 指令集架構,這種架構最早在為路由器而研發的ARM處理器中使用,後來由于移動設備的快速發展,ARM也在手機市場快速占據了主導地位,RISC 架構也成為了移動端CPU架構首選。
ARM 既是一類 CPU 的型号,也是一個公司名。ARM公司設計了 ARM 處理器,但其并不生産處理器,而是将其授權給了高通,蘋果,華為,三星,聯發科生産,後者結合 ARM 核心處理器增加了諸如3G/4G/5G芯片,圖形處理器,音頻視頻處理等芯片用來提供給手機使用。而且根據每家公司工藝不同,最終生産的CPU性能也相差很多。例如高通在通信領域具有制定标準能力,所以其通信芯片會優于其他,蘋果三星由于其強大的半導體研發能力,主要生産高端處理器,相對的聯發科處理器主要供應中低端處理器市場。
最後放一張手機CPU處理器天梯圖,幫助大家快速識别處理器檔次範圍。
,
更多精彩资讯请关注tft每日頭條,我们将持续为您更新最新资讯!