四大主流cpu架構是什麼

四大主流cpu架構：1、X86架構，採用CISC指令集（複雜指令集計算機），程式的各條指令是按順序串行執行的，每條指令中的各個操作也是按順序串行執行的。 2.ARM架構，是32位元的精簡指令集（RISC）架構。 3.RISC-V架構，是基於精簡指令集運算（RISC）原理所建立的開放指令集架構。 4.MIPS架構，是一種採取精簡指令集（RISC）的處理器架構，可支援高階語言的最佳化執行。

本教學操作環境：windows7系統、Dell G3電腦。

中央處理器（CPU）是你智慧型裝置的大腦。它的任務是透過執行一系列指令來驅動你的設備，包括顯示器、觸控螢幕、數據機等，讓一坨塑膠金屬混合物變成閃亮的智慧型手機或平板電腦。

cpu架構

CPU架構是CPU廠商為屬於同一系列的CPU產品定的一個規範，主要目的是為了區分不同型別CPU的重要標示。目前市面上的CPU分類主要分有兩大陣營，一個是intel、AMD為首的複雜指令集CPU，另一個是以IBM、ARM為首的精簡指令集CPU。兩個不同品牌的CPU，其產品的架構也不相同，例如，Intel、AMD的CPU是X86架構的，而IBM公司的CPU是PowerPC架構，ARM公司是ARM架構。

四大主流晶片架構（X86、ARM、RISC、MIPS）

1、X86架構

X86是微處理器執行的電腦語言指令集，指一個Intel通用電腦系列的標準編號縮寫，也識別一套通用的電腦指令集合。 1978年6月8日，Intel 發表了新款16位元微處理器 8086，也同時開創了一個新時代：X86架構誕生了。

X86指令集是美國Intel公司為其第一塊16位元CPU（i8086）專門開發的，美國IBM公司1981年推出的世界第一台PC機中的CPU–i8088（i8086簡化版）使用的也是X86指令。

採用CISC（Complex Instruction Set Computer，複雜指令集電腦）架構。與採用RISC不同的是，在CISC處理器中，程式的各條指令是依序串列執行的，每條指令中的各個操作也是依序串列執行的。順序執行的優點是控制簡單，但電腦各部分的使用率不高，執行速度慢。

隨著CPU技術的不斷發展，Intel陸續發展出更新型的i80386、i80486直到今天的Pentium 4系列，但為了確保電腦能繼續運行以往開發的各類應用程式以保護和繼承豐富的軟體資源，所以Intel公司所生產的所有CPU仍然繼續使用X86指令集。

2、ARM架構

ARM是高階精簡指令集的簡稱（Advanced RISC Machine），它是一個32位元的精簡指令集（RISC）架構，但也配備16位元指令集，一般來講比等價32位代碼節省達35%，卻能保留32位元系統的所有優點。

其廣泛地使用在許多嵌入式系統設計。由於節能的特點，ARM處理器非常適合行動通訊領域，符合其主要設計目標為低耗電的特性。如今，ARM家族佔了所有32位元嵌入式處理器75%的比例，使它成為佔全世界最多數的32位元架構之一。 ARM處理器可以在許多消費性電子產品上看到，從可攜式裝置到電腦週邊甚至在飛彈的彈載電腦等軍用設施中都有它的存在。

體積小、低功耗、低成本、高效能－ARM被廣泛應用在嵌入式系統中的最重要的原因支持Thumb（16位元）/ARM（32位元）雙指令集，能很好的相容8位元/16位元元件；大量使用暫存器，指令執行速度更快；大多數資料操作都在暫存器中完成；尋址方式靈活簡單，執行效率高；指令長度固定。 Load_store結構：在RISC中，所有的計算都要求在暫存器中完成。而暫存器和記憶體的通訊則由單獨的指令來完成。而在CSIC中，CPU是可以直接對記憶體進行操作的。管線處理方式

Ps : RISC和CISC

個人電腦也常被成為 X86 架構計算機，因為目前電腦大量應用的是英特爾 X86 架構的 CPU。 X86 架構的 CPU 採用的是複雜指令集，而目前手機晶片採用的是精簡指令集。所謂指令集是處理器可以執行操作的最小單元的集合，例如加減乘除就是由具體的指令來實現的。複雜指令集(CISC)指令數目多且複雜，每條指令長度也不相同，指令執行具有靈活性，單條個別指令可以處理較為豐富的工作內容，但是帶來的問題是更多的靈活性使得CISC處理器資源利用率不高，就好比5 項全能選手雖然能跑能跳，但跟跑步專項選手相比不佔優勢。精簡指令集(RISC)處理器就是我們所說的專項選手， 微指令集較為精簡、完成動作單一。因此單一微指令運行時間較為簡短，要完成相對複雜的操作，需要運行的微指令個數增加。

• RISC：精簡指令集處理器，Reduced Instruction Set Computer

              RISC結構簡單，選取了使用頻率高的簡單指令，指令長度固定，多為單週期指令
              在功耗、體積、價格等方面有很大優勢，多用於嵌入式領域

• #CISC：複雜指令集處理器

              專注於硬體執行指令的功能性，CISC指令及處理器的硬體結構複雜
              CISC指令為複雜，指令長度與週期不固定，並在處理能力上有優勢

3、RISC-V架構

RISC-V 架構是基於精簡指令集運算（RISC）原理建立的開放指令集架構（ISA）， RISC-V是在指令集不斷發展和成熟的基礎上建立的全新指令。 RISC-V 指令集完全開源，設計簡單，容易移植Unix系統，模組化設計，完整工具鏈，同時有大量的開源實作和流片案例，得到很多晶片公司的認可。

RISC-V 架構的起步相對較晚，但發展很快。它可以根據特定場景選擇適合指令集的指令集架構。基於RISC-V 指令集架構可以設計伺服器CPU，家用電器CPU，工控CPU和用在比指頭小的感測器中的CPU。

4、MIPS架構

MIPS架構（MIPS architecture，為Microprocessor without interlocked piped stages architecture的縮寫，亦為Millions of Instructions Per Second的相關語），是一種採取精簡指令集（RISC）的處理器架構，1981年出現，由MIPS科技公司開發並授權，廣泛被使用在許多電子產品、網路設備、個人娛樂裝置與商業裝置上。最早的MIPS架構是32位，最新的版本變成64位。

MIPS架構是基於固定長度的定期編碼指令集，並採用 導入/儲存（Load/Store）資料模型。經改進，此架構可支援高階語言的最佳化執行。其算術和邏輯運算採用三個操作數的形式，允許編譯器最佳化複雜的表達式。

如今基於此架構的晶片廣泛被使用在許多電子產品、網路設備、個人娛樂裝置與商業裝置上。最早的MIPS架構是32位，最新的版本變成64位。

它的基本特點是：

• 包含大量的暫存器、指令數和字元可視的管道延時時隙

  這些特性使MIPS架構能夠提供最高的每平方毫米效能和當今SoC設計中最低的能耗。

註：x86是PC和伺服器的主流，ARM是行動裝置的主流，RISC-V可能是未來的主流。

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