ARM与X86 CPU架构有什么区别

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CISC(复杂指令集计算机)和RISC(精简指令集计算机)是当前CPU的两种架构。它们的区别在于不同的CPU设计理念和方法。早期的CPU全部是CISC架构，它的设计目的是 CISC要用最少的机器语言指令来完成所需的计算任务。

RISC和CISC是设计制造微处理器的两种典型技术，虽然它们都是试图在体系结构、操作运行、软件硬件、编译时间和运行时间等诸多因素中做出某种平衡，以求达到高效的目的，但采用的方法不同，因此，在很多方面差异很大。

' w3 s0 N* o8 ^* P1 I0 d0 Lx86架构采用CISC，而ARM采用RISC。

! Y/ m# y6 U( ?$ @* _: c4 EARM成立于1991年，是一家出售IP（技术知识产权）的公司，所谓的技术知识产权，有点像卖房屋的结构设计图，至于要怎么修改，哪边开窗户，以及要怎么添加其它的花园，则由买了设计图的厂商自己决定。

  {6 w( U% g  q5 X而ARM的架构是采用RISC架构，如同它的名称一样，Advanced RISC Machines，RISC架构在当初的PC架构争霸战虽然败给Intel所主导的x86处理器架构，却默默在另外的领域成长壮大；小到硬盘转速控制、电信基地台的计算、汽车喷射引擎的控制、音响系统、相机引擎，大到电动机具的控制等等，都能够看见采用ARM授权架构处理器的身影。
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! h; F! i* V* f& D: W) C而有了设计图，当然还要有把设计图实现的厂商，而这些就是ARM架构的授权客户群。包括：

TI OMAP、Qualcomm Snapdragon、三星的蜂鸟（Hummingbird）、猎户座（Orion）、飞思卡尔（Freescale）的i.MX，或是ST-Ericsson的应用处理器、Freescale、联发科、Telechip、新岸线等。
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( ^1 v6 z# \+ ?X86是英特尔Intel首先开发制造的一种微处理器体系结构的泛称，包括Intel8086、80186、80286、80386以及80486以86结尾系列，英特尔统治整个CPU产业链长达数十年。但是，Intel以增加处理器本身复杂度作为代价，去换取更高的性能，但集成的指令集数量越来越多，给硬件带来的负荷也就越来越大，无形中增加了功耗和设计难度。
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5 I8 Q7 i0 z$ m% L& QARM（Advanced RISC Machines）公司是苹果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业。ARM采用将芯片的设计方案授权（licensing）给其他公司生产的模式，在世界范围结成了超过100个的合作伙伴（Partners），将封闭设计的Intel公司变成全民公敌。

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ARM处理器非常适用于移动通信领域，具有低成本、高性能和低耗电的特性，ARM的高性价比和低耗能在移动市场比英特尔更具优势。
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ARM的架构相较于x86有哪些特点？相较于基于CISC的x86架构处理器，由于为了满足电脑产业发展而不断加入指令集，使得处理器日益庞大，但每个指令集用到的频率也越差越大，许多指令到后来已经相当少用，甚至是可以被新的指令所取代。

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而ARM架构则大幅简化架构，仅保留所需要的指令，可以让整个处理器更为简化，拥有小体积、高效能的特性。

9 T) c4 q! L/ Q* a! X& D4 b$ l另外，ARM的架构老早就已经做到高密度整合，由于ARM授权的弹性以及核心架构的单纯，ARM处理器架构可以很容易与其它专职的特殊核心，像GPU、多媒体译码核心、基频调制解调器、I/O控制等架构整合，透过SoC（System On a Chip，系统单芯片）的方式，一颗小小的ARM架构应用处理器，完成近年x86架构处理器积极跨足的单芯片设计，并且通过各种不同的核心分工各司其职。

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ARM架构应用处理器的核心负担相较传统x86处理器低了许多，并且因为早前应用处理器的需求就是以低功耗为重点，即便如今效能不断提升，仍是以保有省电的特性为前提发展条件。
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ARM架构的另一个优点是自由性，只要向ARM买下核心授权，就可以与其它IP公司的方案以及这家授权客户本身的优势技术整合，虽同为同一世代的ARM核心架构，即便频率相同，结果也不同。

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不过这也使得ARM应用处理器光从基本规格不一定能看出其操作效能，例如同样隶属高通Snapdragon，频率1GHz的第一世代旗舰QSD8x50甚至不敌频率仅800MHz的第二世代MSM7230。

ARM的架构之所以能够在智能手机以及平板领域迅速窜红，苹果iOS可说是大功臣，在苹果之前，智能手机在市场上一直载浮载沉，虽然有着号称智能手机平台市占率第一的Nokia Symbian，以及Windows Mobile、Palm OS、BlackBerry等系统，不过当时的环境缺乏移动网络为后盾，在线商店的概念还未发展成型；

一直到苹果以iPhone打响新世代智能手机第一炮后，市场才真正体会到智能手机原来可以是这么容易使用。
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iPhone的出现也间接带起市场对于ARM架构应用处理器的需求，不过光是苹果也无法带起市场对于ARM处理器的需求，还有WM（WP7)手机与Symbian也纷纷加入新一代智能手机战局。

但是真正成为关键的是Google Android宣布参战后，其它手机厂商取得一个相较过去成熟的通用智能手机平台，而各厂商又为了进行产品差异化，开始针对ARM架构应用处理器的效能以及硬件支持要求，使得过去发展缓慢的ARM架构一下子热络起来，也让ARM一夕之间成为火热话题。

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GOOGLE的Android系统和苹果的IPAD、IPHONE推出后，ARM架构的电脑系统（特别是在终端方面应用）受到用户的广泛支持和追捧，ARM+Android成为IT、通信领域最热门的话题，众多芯片厂商纷纷推出具有各种独特应用功能基于ARM结构开发的产品，近期最新形成的“异构概念”更成为电脑今后发展主要方向。

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在IT行业推崇了20多年的“性价比“概念受到根本的动摇和冲击，“适用的才是最好的”已经被越来越多的用户接受。
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! C, W4 a, \: w4 ^我们就ARM架构的系统与X86架构系统的特性进行一个系统分析，方便用户在选择系统时进行理性、合理的比价分析。


* f& t# J$ t$ S$ t( A7 {6 ?& e一、性能：
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( h0 c* n* a# O3 A- G! AX86结构的电脑无论如何都比ARM结构的系统在性能方面要快得多、强得多。X86的CPU随便就是1G以上、双核、四核大行其道，通常使用45nm（甚至更高级）制程的工艺进行生产；而ARM方面：CPU通常是几百兆，这几年才出现1G左右的CPU，制程通常使用不到65nm制程的工艺，可以说在性能和生产工艺方面，ARM根本不是X86的对手。

但ARM的优势不在于性能强大而在于效率，ARM采用RISC流水线指令集，在完成综合性工作方面根本就处于劣势，而在一些任务相对固定的应用场合其优势就能发挥得淋漓尽致。
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二、扩展能力
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X86结构的电脑采用“桥”的方式与扩展设备（如：硬盘、内存等）进行连接，而且x86结构的电脑出现了近30年，其配套扩展的设备种类多、价格也比较便宜，所以x86结构的电脑能很容易进行性能扩展，如增加内存、硬盘等。
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" G, ^0 o# n: z6 P5 C, `ARM结构的电脑是通过专用的数据接口使CPU与数据存储设备进行连接，所以ARM的存储、内存等性能扩展难以进行（一般在产品设计时已经定好其内存及数据存储的容量），所以采用ARM结构的系统，一般不考虑扩展。基本奉行“够用就好”的原则。

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, D0 C! x$ y8 ?$ |4 |" p三、操作系统的兼容性

X86系统由微软及Intel构建的Wintel联盟一统天下，垄断了个人电脑操作系统近30年，形成巨大的用户群，也深深固化了众多用户的使用习惯，同时x86系统在硬件和软件开发方面已经形成统一的标准，几乎所有x86硬件平台都可以直接使用微软的视窗系统及现在流行的几乎所有工具软件，所以x86系统在兼容性方面具有无可比拟的优势。
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ARM系统几乎都采用Linux操作系统，而且几乎所有的硬件系统都要单独构建自己的系统，与其他系统不能兼容，这也导致其应用软件不能方便移植，这一点一直严重制约了ARM系统的发展和应用。GOOGLE开发了开放式的Android系统后，统一了ARM结构电脑的操作系统，使新推出基于ARM结构的电脑系统有了统一的、开放式的、免费的操作系统，为ARM的发展提供了强大的支持和动力。


四、软件开发的方便性及可使用工具的多样性
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X86结构的系统推出已经近30年，在此期间，x86电脑经过飞速发展的黄金时期，用户的应用、软件配套、软件开发工具的配套及兼容等工作，已经到达非常成熟甚至可以说是完美的境界。所以使用X86电脑系统不仅有大量的第三方软件可供选择，也有大量的软件编程工具可以帮助您完成您所希望完成的工作。

ARM结构的电脑系统因为硬件性能的制约、操作系统的精简、以及系统兼容等问题的制约，造成ARM结构的电脑系统不可能像X86电脑系统那样有众多的编程工具和第三方软件可供选择及使用，ARM的编程语言大多采用C和JAVA。
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9 o! Y+ @0 `5 j: q0 g对这一点的比较，更直接的结论是：基于x86结构电脑系统平台开发软件比ARM结构系统更容易、更简单、实际成本也更低，同时更容易找到第三方软件（免去自己开发的时间和成本），而且软件移植更容易。

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从以上对比分析，给了我们的一个很清晰的感觉，ARM和X86结构的电脑根本无法对比，ARM根本就不是X86电脑的的对手。是的，如果只考虑上述几个方面的要数，ARM确实无法与X86电脑竞争，甚至连比较的资格都没有。但是近1、2年，ARM的产品在终端应用特别是手持终端应用飞速发展（如：智能手机、平板电脑等），其销售数量已经远远超出x86结构的电脑销售数量，可见ARM是具有其