ARM這個詞,關注科技領域的小伙伴們一定很常見吧,很多人只知道蘋果,華為,高通等芯片都是基于ARM,但ARM到底是什么?估計很多人不知道,今天簡單的科普一下,如有遺漏或表述不準確的地方,歡迎大家指正補充。
ARM(Advanced RISC machines) 公司成立于英國劍橋,是專門從事基于RISC 技術芯片設計開發的公司,作為知識產權供應商,本身不直接從事芯片生產,授權許可由合作公司生產各具特色的芯片,全世界超過95%的智能手機和平板電腦都采用ARM架構,如今ARM已經被英偉達收購。
目前主流的CPU架構為X86(The X86 architecture)和ARM。X86架構的CPU主要用于PC以及服務器行業,ARM架構的CPU則主要用于移動端,兩者之間有什么區別呢?首先得看一下CPU是如何工作的。
CPU 是手機,電腦,服務器等設備的“大腦”,它根據指令執行工作,不同架構的CPU有不同的指令,眾多指令的集合就叫做指令集。程序員們通過高級語言(c++,JAVA等)編寫功能實現的邏輯,編譯器將高級語言編譯成機器語言(也就是機器能夠看得懂的指令),這樣CPU就可以根據程序員的邏輯進行工作了。舉個簡單例子,普通人沒辦法和狗直接溝通,指令集相當于訓犬師,把人的想法傳達給狗,狗根據訓犬師的指令執行相應的動作。
指令集越復雜,處理能力越強大,性能越高,功耗越大。PC服務器等應用場景,需要強大得到性能,而且并不在乎功耗,所以x86架構就應運而生,全面的指令集,復雜的電路設計,極高的效率,用強而有力來形容這個架構一點都不為過。反之,對于移動端,功耗是相當重要的一點,用x86架構就不太合適了,畢竟誰也不想用一個像板磚一樣厚重續航僅僅三分鐘的手機吧,那樣的的話,移動就變成移不動了。ARM架構是精簡指令集,指令數量有限,主要是一些常用的指令,對于一些復雜的功能,通常是用多個指令組合的方式實現,所以效率相對于x86架構要低很多,但功耗得到了很好的控制,成本也大幅度下降。同樣舉個例子,有一條任務:讓狗將臥室的拖鞋叼出來,訓犬師A是基于x86,他直接將這一條命令傳達給狗,狗高效的完成了任務。訓犬師B基于ARM,他給狗下達了5條指令,1,直行往前五十步停下來 2,將身邊的東西叼在嘴里 3,轉身 4,直行五十步停下來 5,把嘴里的東西放下來。從例子中可以看出,A的狗很聰明,大腦很發達,可以執行復雜的任務,效率高,消耗的能量也大,價格貴。B的狗頭腦簡單,只能執行一些簡單的任務,效率低,消耗能量小,價格也便宜。
所謂存在即合理,兩種架構都有自己應用的場景,并且在各自場景中發揮著不可替代的作用。
目前,開源架構RISC-V正趨向于流行,華為阿里等大廠都在提前布局,RISC-V可以說是現在巨人的肩膀上,指令集比ARM更簡單,如果有人對這個有興趣,后面專門再講吧。
目前x86架構的CPU主要是Intel的酷睿和AMD的RYZEN,基于ARM架構的Soc有蘋果A系列,高通驍龍,華為海思麒麟,三星獵戶座等。注意我的表述:x86叫CPU,ARM叫SOC,兩者有何區別呢,時候不早了,下期再講吧。
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