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      標簽　>　ARM架構

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      ARM架構簡介

      　　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32位精簡指令集（RISC）處理器架構，其廣泛地使用在許多嵌入式系統設計。由于節能的特點，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32位嵌入式處理器75%的比例［1］，使它成為占全世界最多數的32位架構之一。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、多媒體播放器、掌上型電子游戲，和計算機）到電腦外設（硬盤、桌上型路由器）甚至在導彈的彈載計算機等軍用設施中都有他的存在。在此還有一些基于ARM設計的派生產品，重要產品還包括Marvell的XScale架構和德州儀器的OMAP系列。

      ARM架構百科

      　　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32位精簡指令集（RISC）處理器架構，其廣泛地使用在許多嵌入式系統設計。由于節能的特點，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32位嵌入式處理器75%的比例［1］，使它成為占全世界最多數的32位架構之一。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、多媒體播放器、掌上型電子游戲，和計算機）到電腦外設（硬盤、桌上型路由器）甚至在導彈的彈載計算機等軍用設施中都有他的存在。在此還有一些基于ARM設計的派生產品，重要產品還包括Marvell的XScale架構和德州儀器的OMAP系列。

      　　X86和ARM架構的處理器能效差異

      　　說x86和ARM處理器“實際執行效果差不多”其實有所不妥。樓主也說了比較的幾個設備主要是windows平板，ipad和智能手機。這些平臺上的程序都是移動環境下的應用，大多邏輯簡單功能單一，沒什么“計算”可言。ARM處理器本身定位于嵌入式平臺，應付輕量級、目的單一明確的程序，現在應用在移動設備上正是得心應手。x86定位于桌面和服務器，這些平臺上很多應用是計算密集型的，比如多媒體編輯、科研計算、模擬等等。因此將x86和ARM在移動環境下做對比得出“差不多”是不好的。

      　　由于定位的不同，ARM處理器基于精簡指令集（RISC）架構。指令集數量少就可以簡化硬件邏輯的設計，減少晶體管數量，也就意味著低功耗。而且由于移動平臺應用通常簡單，程序的控制流不復雜，執行效率沒有必要很高，所以流水線、分支預測等硬件邏輯都比較簡單。這些都降低了晶體管總量。同時因為移動設備有電池的能源限制，ARM的電源管理是作為重要部分特別設計了的。比如移動設備的處理器在待機時通常只以極低的主頻在運行，甚至可以暫時關閉閑置的核心、協處理器來降低功耗。

      　　x86就截然不同。x86是復雜指令集（CISC）架構，存在很多機器指令，只為了高效地完成一項專門任務（比如MMX， SSE中的指令）。這就使得硬件的邏輯很復雜，晶體管數量龐大。為了高效地進行運算，x86架構有較長的流水線以達到指令級并行（ILP）。長流水線帶來的一個弊端，就是當遇到分支時，如果預載入分支指令不是未來真實的分支，那么要清空整個流水，代價較高。所以x86為此還必須有復雜的分支預測機構，確保流水線的效率。再加上多級cache，支持超線程、虛擬化等等，x86的復雜度其實相當高。

      　　我工作單位的同事基本上都是開發科研計算或者模擬程序的，比如流體力學工具包，蛋白結構模擬之類的。這些軟件一啟動就是毫無意外地核心滿載，通常都是放到帶GPU加速的超算上運行。這些計算要是放到ipad上，怕是把ipad算爆了也得不到什么結果。

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