一、什么是ARM架構(gòu)？

（一）起源與發(fā)展

ARM 架構(gòu)由英國劍橋的 Acorn 計算機公司開發(fā)。因市場無合適產(chǎn)品，Acorn 自行設(shè)計出第一款微處理器，命名為 ARM。此后 ARM 架構(gòu)不斷發(fā)展，1990 年為與蘋果合作成立 ARM 公司，開啟全球廣泛應用之路。

（二）技術(shù)特點與優(yōu)勢

ARM 架構(gòu)采用精簡指令集，節(jié)能高效，指令集簡化、數(shù)目少且長度固定，多用寄存器，尋址靈活簡單，執(zhí)行效率高。同等性能下，功耗遠低于 x86 架構(gòu)。具有可擴展性和可裁剪性，適應多種應用場景。目前全球 99%以上智能手機市場采用 ARM 架構(gòu)，從傳感器到超級計算機都有 ARM CPU。

（三）支持的操作系統(tǒng)與應用

ARM 架構(gòu)支持多種操作系統(tǒng)。在移動領(lǐng)域，安卓和 iOS 兩大主流操作系統(tǒng)的手機客戶端廣泛采用 ARM 架構(gòu)。此外，ARM 版的 Windows 和 Linux 也在不斷發(fā)展。例如，基于 ARM 架構(gòu)的 Windows 系統(tǒng)可以在一些輕薄便攜的筆記本電腦上運行，為用戶提供了更多的選擇。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，ARM 架構(gòu)更是占據(jù)主導地位，從智能家居設(shè)備到工業(yè)控制系統(tǒng)，處處都有 ARM 的身影。ARM 架構(gòu)的廣泛應用得益于其低功耗、高性能和良好的可擴展性，為各種智能設(shè)備的發(fā)展提供了強大的動力。

二、什么是X86架構(gòu)？

（一）發(fā)展歷程與命名由來

1978 年，Intel 推出 16 位微處理器“8086”，開創(chuàng) x86 架構(gòu)時代。Intel 早期以數(shù)字格式命名處理器，都以“86”結(jié)尾，架構(gòu)簡稱為“X86”。三十多年里，x86 家族壯大，涉足多個領(lǐng)域，成就 Intel 地位，成為業(yè)界標準。

（二）技術(shù)特點與優(yōu)勢

X86 架構(gòu)采用 CISC 設(shè)計，指令集豐富，CPU 電路設(shè)計復雜但編譯器相對簡單。性能卓越，處理能力強，支持高頻率、多核 CPU。國內(nèi)服務(wù)器市場 x86 占 97%份額，因性能強、生態(tài)健全、通用性好。X86 不斷演進支持虛擬化技術(shù)，為現(xiàn)代 IT 基礎(chǔ)設(shè)施提供支持。但其功耗相對較大。

（三）國產(chǎn) X86 芯片現(xiàn)狀

國內(nèi)兆芯和海光在 X86 芯片領(lǐng)域有進展。兆芯發(fā)布開先 KX - 7000 系列處理器，采用“世界大道”內(nèi)核微架構(gòu)，集成 8 個核心，頻率達 3.7GHz，用 Chiplet 互聯(lián)架構(gòu)，升級 IO 接口。海光國產(chǎn) x86 處理器性能穩(wěn)步推進，某款 8 核 16 線程，有一定性能。國產(chǎn) X86 芯片面臨技術(shù)授權(quán)、生態(tài)建設(shè)等問題，但未來有望在國內(nèi)市場取得突破，為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)做貢獻。

三、兩者的區(qū)別是什么？

（一）追求目標不同

X86 架構(gòu)追求高性能，滿足復雜計算任務(wù)需求，如處理大量數(shù)據(jù)和復雜算法時表現(xiàn)出色。ARM 架構(gòu)追求節(jié)能和低功耗，在移動設(shè)備中降低功耗以延長使用時間，如智能手機和平板電腦需在保證一定性能前提下降低功耗滿足用戶長時間使用需求。

（二）應用領(lǐng)域不同

X86 主要用于 PC 和服務(wù)器領(lǐng)域，個人電腦中能運行大型程序和系統(tǒng)滿足高性能需求，服務(wù)器領(lǐng)域憑借強大性能和成熟生態(tài)成主流，全球約 80%服務(wù)器采用。ARM 主要用于移動終端，如手機、平板等，全球 99%以上智能手機采用 ARM 架構(gòu)，其處理器以低功耗、高性能和良好可擴展性滿足移動設(shè)備續(xù)航和便攜要求。

（三）指令集不同

X86 采用復雜指令集計算機（CISC）設(shè)計，指令集復雜，有大量指令和寄存器，能執(zhí)行復雜操作，但增加芯片面積和功耗，如一條指令可完成多個操作。ARM 采用精簡指令集（RISC），指令集簡單、執(zhí)行速度快、功耗低，指令數(shù)目少且長度固定，大量使用寄存器，數(shù)據(jù)操作多在寄存器中完成，尋址方式靈活簡單。

（四）兼容性與生態(tài)系統(tǒng)差異

X86 系統(tǒng)兼容性廣泛，主流操作系統(tǒng)和應用程序均可運行，在個人電腦和服務(wù)器領(lǐng)域占主導地位，有龐大軟件生態(tài)系統(tǒng)且硬件和軟件開發(fā)有統(tǒng)一標準。ARM 系統(tǒng)多采用 Linux 操作系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)需單獨構(gòu)建，與其他系統(tǒng)不兼容致應用軟件不便移植，但軟件生態(tài)系統(tǒng)在不斷完善，如谷歌開發(fā)的 Android 系統(tǒng)為 ARM 發(fā)展提供支持和動力。

審核編輯 黃宇