CPU的比较

有关x86与ARM的CPU的比较

CPU是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心和控制核心。这次使用名为“鲁大师”的软件检测了电脑和手机CPU的型号。电脑的CPU型号为“英特尔 第三代酷睿 i5-3337U”，手机的CPU型号为“三星Exynos4421(ARMv7 架构)”。如图： 电脑：

手机：

接下来将从各个方面对这两款CPU进行比较。 ? 首先，对这两款CPU的性能进行比较。

1、必须要说的就是两款CPU采用的是不同的架构，x86系列CPU多数采用的是CISC

构架，而AMR只采用了RISC的构架，这两个构架是有很大不同的： CISC 是复杂指令集CPU，指令较长，分成几个微指令去执行，一个指令要好几个 Machine Cycle 才能执行。RISC 是精简指令集CPU，指令较短，内部还有快速处理指令的电路，可以使得指令的译码与数据的处理较快，所以执行效率比CISC高，不过，必须经过编译程序的处理，才能发挥它的效率。通常一个指令只要一个 Machine Cycle 就能够执行。这种构架上的不同就直接体现了ARM系列CPU的速度快，但同样也因此ARM的CPU的功能没有x86系列CPU那样全面。

2、关于核心数量，核心又被称为内核，是CPU最重要的组成部分。CPU中心那块隆起的芯片就是核心， CPU所有的计算、接受或存储命令、处理数据都由核心执行。在两个CPU的组成图上可以看到电脑的CPU数量是双核，而手机的核心数量是四核。单论某些方面而言，核心数量多可以使机器运作的速度快一些，因为现在的操作系统都是支持多任务的，即使只有一个核心，这个核心都在不停的切换任务执行，当有多个核心时，多个核心一起工作，压力自然就少了，性能自然也提升了。并且一些软件都是多线程工作的，而多核可以协同工作，提高速度。我的电脑CPU内核数量是双核，而手机CPU内核数量是四，这就明显体现出ARM的CPU的工作速度快，且多线程工作的效率高。但是事实上Intel 公司生产的CPU内核最高数量已经达到了八核，而且将来是否会有更高核心数的CPU出现也是不能确定的。现在ARM的CPU于15年2月推出支持16核心的架构。

3、关于主频。事实上只是看内核数量来判断CPU的性能是片面的，主频也是一个重要参数。主频即CPU内核工作的时钟频率，不能说主频决定了CPU的运算速度，但主频对CPU的运算速度的影响是很大的。我的电脑主频是1.8GHz，而我的手机主频是1.4GHz，从主频的角度来讲ARM的CPU的性能要优于x86的CPU。但在市场上，x86系列的CPU的主频实际上已经有主频为4G的CPU了。

4、最后一个是关于字长，一般说来，CPU在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”，而这组二进制数的位数就是“字长”。在其他指标相同时，字长越大计算机处理数据的速度就越快。早期的微型计算机的字长一般是8位和16位。列表上表明，我的计算机是64位的，而手机是32位，故而我的计算机x86的CPU处理的速度要快于ARM的CPU速度。

? 关于两个系列CPU功能的比较。由于x86的CPU采用的是CISC复杂指令集的架构而ARM的CPU采用的是RISC精简指令集的架构，故x86系列CPU能够有效缩短新指令的微代码设计时间，允许实现CISC体系机器的向上相容。而新的系统可以使用一个包含早期系统的指令超集合，也就可以使用较早电脑上使用的相同软体。我认为就是有着较强的集合能力，能够实现更多的功能。但它也有缺点就是成本太高了，元器件的要求高，好要有更多的配套设备。

? 价格上的比较。因为我的版本很低所以已经没有单独售卖的酷睿三代CPU，手机也是低版本了。经查找现在所知的最贵的x86系列CPU是酷睿i7的(如图)，已达7999。核心数量，主频确实是有很大优势。而ARM的CPU却是价格非常低廉(如图)，这与他的元器件组成是有很大关系的。

? 关于两个系列CPU的体积比较。AMR的CPU系列体积都很小非常适用于便携式通讯器材，而x86的CPU系列虽然不能说体积很大，但是和AMR的CPU比起来还是大了很多。我的电脑的CPU单看就会比我的手机大很多。

? 在x86的系列CPU和ARM的系列CPU还有一个极大的区别之处，这就是这两个CPU的功耗问题，功耗的问题在市场竞争这一点上也占据了极重要的位置。x86系列CPU的功耗要比ARM系列CPU功耗大，所以这直接导致了x86需要有充足电源供电，即使是有电池，电池能够使计算机再不充电的情况下使用多久于是一个问题，而ARM的功耗很小，所以他在没有充电的情况下依靠电池也可以坚持很长时间。因为使用时间的问题，ARM的CPU十分实用与移动设备，再加上之前所说的体积问题和x86的CPU需要更多的配套设备，而ARM的CPU的内存及数据存储设备都已经集成在一起这两个问题，这都让ARM的CPU在移动设备市场占据了几稳固的地位。就以我的电脑和手机来说，我的电脑充足电之后，若是连续使用它，只能坚持4小时左右，而我的手机则可以坚持很长时间，而且就待机方面来说，电脑能坚持的时间也大大短于手机的待机时间。但是功耗这个问题也不是绝对的，Intel公司之前一直致力于减小功耗这个问题，并且之前已经在电子元件的使用上取得了突破，而ARM也其实也一直在努力在电脑市场上占有更多的份额，苹果的风行已经让他展露风华。

? 而且作为老牌CPU生产公司Intel的主打品牌，x86还有一个非常大的优势就是其生存时间长，已经有了一系列配套的产品，无论是硬件还是软件都有适合x86的CPU的产品，这使得可以完成大量人们所需的工作，这是ARM的CPU所没有的，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，人们的很多要求都无法由ARM的CPU来完成。

以我的手机和电脑来说，我可以用电脑完成语言的汇编，并且各种软件都可以使用，但在手机上我不能进行语言的汇编，有的软件不能在手机上使用，有的软件虽然有但是它的功能却并不能满足我的要求。

? x86系列的CPU与ARM的CPU一大不同之处还在于其扩展能力好。x86结构的电脑采用能够与硬盘、显卡、声卡等其他硬件设备进行连接，而且x86的系列CPU生产已久，所以其配套扩展的设备种类多、价格也比较便宜，已经发展到了一个高度，因此x86结构的电脑能很容易进行性能扩展，如增加显卡、声卡等。而ARM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，这是一个使ARM体积小的优点，但在这里只能说他是一个缺点了。所以采用ARM结构的系统，一般不考虑扩展。这就导致了用户不能按照自己的心意来升级设备，不能使设备的功能得到提升，让用户更满意设备，得到更多服务。

? 然后是关于与发展趋势。x86系列CPU已经进入平板、移动的领域，而ARM也进入了PC机的领域。早在2011年9月份，微软在大会上发布Windows 8开发预览版，正式加入对ARM架构处理器的支持。ARM架构芯片商也看好Windows 8，希望通过Windows 8进入PC市场，从而冲个人电脑与便携移动设备的界限；而在1个月后的IDF2011大会上，英特尔CEO欧德宁高调宣布，英特尔与谷歌结盟，谷歌将在新版Android中加入对英特尔x86架构芯片的支持和优化。在此之前，95%以上基于谷歌Android系统的智能手机都采用了ARM架构的芯片。从PC领域的Wintel联盟到智能手机ARM与Android的组合，微软与ARM结合到英特尔与谷歌联盟，PC机和移动设备使用不同构架CPU的界限终有一天将会完全打破了。

? 最后，关于这两个不同系列的CPU对社会的影响。虽然这两种系列都是CPU最终的本质也是相同的，但因其构架的不同，他们适应的还是不同领域的设备。x86系列CPU对社会的影响可谓是深远的，现在多数人都有属于自己的个人电脑，电脑在人们的生活中占有非常重要的地位，他方便了人们的工作，为人们的生活带来极大的帮助，使人们的交流有了更多选择。而ARM的CPU完全实现了这个功能，低功耗，便捷的操作使它在便携的移动设备中得到了极好的运用，为人们用小巧便携的设备做事提供了极大的便利，在移动便携设备方面占据了比x86要更多更重的市场，尤其是平板电脑，虽然不能与完全的电脑相比，但其屏幕大小和速度都有极大的优势，所以我相信在未来，低功耗，轻薄便携，性能好将会是未来主流CPU的样子。

以上，就是x86系列CPU和ARM系列CPU在各个方面的对比。