请问什么是X86架构?
Intel推出X86架构已经20年了,从486到Pentium再到PII,X86处理器的发展似乎正在逐渐放缓。Intel深知X86指令集已经成为限制CPU性能提升的关键因素,因此他们正在与HP合作开发下一代指令集架构——EPIC,以突破现有限制。
对于Intel来说,IA-64将成为未来10到15年的主导架构。
新的指令集将帮助英特尔突破X86的限制,设计出性能优于现有RISCCPU和X86CPU的新处理器。
那么为什么 EPIC 如此重要呢? Intel为何放弃X86架构? 首先,IA-32面临诸多挑战。
工程师可以通过增加每个时钟周期执行的指令数量来提高性能,但 X86 指令集的兼容性要求使解码和并行执行变得复杂。
X86指令长度不固定,导致解码复杂、CPU管线延长、分支预测错误时CPU工作停滞时间长。
其次,X86指令集的寄存器数量有限,只有8个通用寄存器,实际能使用的也只有6个。
这与现代超标量CPU的需求不符,虽然工程师采用了重命名技术,但CPU变得过于复杂,流水线也扩大了。
此外,X86指令集存在内存访问缺陷。
现代RISCCPU使用LOAD/STORE模式只有LOAD和STORE指令可以将数据从内存读取到寄存器中,其他指令只能在寄存器中工作。
当CPU速度远远超过内存速度时,这种模式效率更高。
另外,X87浮点堆栈也存在问题。
X87指令使用堆栈来存储数据,浪费了大量时间。
如果没有足够的寄存器进行计算,就必须使用堆栈,导致FXCH指令的频繁使用。
最后,X86 架构的 4GB 内存限制不再适用。
目前,主流PC内存已超过64MB,是以前的16倍。
未来十年,PC内存超过1GB将成为常态,目前大型服务器已经使用1GB以上内存。
所有用于提高X86 CPU性能的方法,如寄存器名称、巨大缓冲区、乱序执行、分支预测、X86指令转换等,都会增加CPU芯片面积并限制工作频率的进一步提高。
额外集成的晶体管只是为了解决X86指令的问题。
arm和x86区别
x86架构和ARM架构有什么区别? 1、性能:x86结构的计算机比ARM结构的系统速度更快、功能更强大,因此ARM在性能和制造技术方面都不是x86结构系统的竞争对手。不过,ARM的优势并不在于性能强大,而是ARM采用RISC指令流水线,这对于完成综合性任务存在根本缺陷。
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2、可扩展性:x86架构的计算机采用“桥”的方式连接扩展设备(例如硬盘、内存等),而x86架构的计算机有很多。
随着扩展设备变得越来越便宜,x86 配置的计算机可以添加内存, 它们的容量可以像硬盘等一样轻松扩展。
基于ARM的计算机通过专用的数据接口连接CPU和存储设备,因此ARM的存储, 扩展内存和其他性能能力很困难(内存和数据存储量通常在产品设计时确定),因此ARM Structural系统通常不被认为是可扩展的。
它基本上遵循“适可而止”的原则。
3、操作系统兼容性 x86系统以微软和英特尔创建的Wintel联盟为主它垄断了个人计算机操作系统近30年,基于众多用户,同时x86系统已经形成了硬件和软件开发的规则,几乎所有x86硬件平台都具有与微软兼容的优势。
Windows系统和几乎所有流行的软件工具。
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几乎所有的ARM系统都采用Linux操作系统,几乎所有的硬件系统都要单独搭建自己的系统,与其他系统不兼容。
这也使得其应用软件不易被替换。
ARM系统开发与应用。
GOOGLE开发出开放的Android系统后, 它集成了基于ARM的计算机的操作系统,并统一了新发布的基于ARM架构的计算机系统。
为 ARM 作为开放且免费的操作系统的开发提供坚实的基础。
支持和激励。
4. 软件开发和可用工具的多样性基于x86架构计算平台开发软件比arm架构更容易,而且实际上更便宜。
寻找第三方软件(以及自己开发的时间消除成本); 并且软件迁移更加容易。
5. 功耗 ARM 的设计目标是低功耗,而x86 的设计目标是高性能。
功耗稳定; 冷却成本; 它将影响产品尺寸、电池寿命等多个方面。
然而,就NAS平台的功耗而言; 厂家基本上在压缩方面做得很好,所以举个例子, 目前流行芯片J4125的NAS无盘功耗可达5左右 瓦。