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CPU的架构

CPU(Central Processing Unit:中央处理器)架构是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个规范，主要目的是为了区分不同类型CPU的重要标示。市面上的CPU分类主要有两大阵营，一个是intel，AMD为首的复杂指令集(CICS)CPU，另一个是以IBM，ARM为首的精简指令集(RISC)CPU。

X86架构

X86泛指一系列基于intel 8086且向后兼容的中央处理器指令集架构，X86架构是CISC(复杂指令集计算机：Complex Instruction Set Computer)的典型代表

发展历史

X86架构于1978年推出的intel 8086中央处理器首度出现，是从intel 8008处理器中发展而来的，而8008则是发展自intel 4004。8086在三年后为IBM PC选用，之后X86便成为了个人计算机的标准平台。

其他公司也有制造X86架构的处理器，有Cyrix(现为VIA所收购)、NEC、IBM、IDT以及Transmeta。除了intel以外最成功的制造商为AMD。

8086是16位处理器，直到1985年32位的80386开发，推出了数种的扩充，命名为X86-32或者IA-32。

2003年AMD对32位的架构发展了64位的扩充，并命名为AMD64，后来intel也推出了与之兼容的处理器，命名为intel 64。二者一般统称为X86-64或x64，开创了X86的64位时代。

注：在1990年，intel与HP合作提出了一种用在安腾系列处理器中的独立64位架构，这种架构被成为IA-64，此种架构和X86完全没有相似性，是一种崭新的系统，不要于X86-64或X64弄混

应用领域

个人计算机、服务器

ARM架构

ARM(Advanced RISC Machine)处理器是英国Acorn有限公司设计的低功耗成本的第一款RISC微处理器。RISC(精简指令集计算机：Reduced Instruction Set Computer)

特点

体积小、低功耗、底成本、高性能
支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，能兼容8位/16位器件
大量使用寄存器，指令执行速度更快
大多数据操作都在寄存器中完成
寻址方式灵活简单，执行效率高
指令长度固定

发展历史

1985年，Acorn公司的Roger Wilson和Steve Furber设计了他们自己的第一代32位、6M HZ的处理器，用它做出来一台RISC指令集的计算集，简称ARM(Acorn RISC Machine)。

RISC(精简指令集计算机)，其支持的指令比较简单，因此功耗小、价格便宜，适用于移动设备。

1990年，Acorn公司正式改名为ARM计算机公司。20世纪90年年代，ARM 32位嵌入式RISC处理器扩展到世界范围，占据了低功耗、低成本、高性能的嵌入式系统应用领域的领先地位。ARM公司既不生成芯片也不销售芯片，只出售芯片技术授权。

应用领域

手机、PAD、导航系统、网络设备 (目前世界上应用最广泛的CPU是ARM)

MIPS架构

MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。MIPS(Microprocessor without Interlocked Piped Stages 无内部互锁流水级的微处理器)，其机制是利用软件办法避免流水线中数据相关问题

发展历史

MIPS技术公司是美国著名的芯片设计公司，它采用精简指令集计算结构(RISC)来设计芯片。MIPS公司只进行CPU的设计，之后把设计方案授权给客户，使得客户能够制造出高性能的CPU。

1984年，MIPS计算机公司成立，开始设计RISC处理器。1986年推出R2000处理器。1988年推出R3000处理器。

1991年推出第一款64位商用微处理器R4000。

1992年SGI收购了MIPS计算机公司。

1994年推出R8000，1996年推出R10000，1997年推出R12000。

1998年，MIPS脱离SGI，成为MIPS技术公司，之后公司重点放在了嵌入式系统。

1999年，MIPS公司发布了MIPS32和MIPS64架构标准。新架构集成了之前的MIPS指令集，并且增加更多的功能，后续开发了低功耗的32位处理器内核MIPS324Kc与高性能64位处理器内核MIPS645Kc。

2007年，MIPS宣布，中科院计算机研究所的龙芯中央处理器获得其处理器IP的全部专利和总线、指令集授权。杨智科技取得针对先进多媒体所设计的可定制化系统单芯片(SoC)核心"MIPS32 24KEcPro"授权

PowerPC架构

PowerPC(Performance Optimization With Enhanced RISC Performance Computing),又简称为PPC是一种精简指令集(RISC)架构的中央处理器，其基本设计源自IBM的POWER架构。POWER是1991年，Apple、IBM、Motorola组成的AIM联盟所发展出的微处理器架构

发展历史

1980年，IBM发布了第一台基于RISC架构的原型机。

1990年，推出了基于RISC系统，运行AIX V3的新产品RS/6000。该系统架构被成为POWER,意为增强RISC性能优化架构。

1991年，IBM与苹果，摩托罗拉达成一系列合作协议，推出面向PC机和低成本工作站的RISC架构PowerPC处理器。

1993年，IBM推出可升级的POWER并行系统，第一款采用RS/6000技术，基于微处理器的超级计算机。推出PowerPC 601处理器。

1994年,IBM推出可升级的POWER并行系统2(Scalable POWER parallel SP2)。

推出PowerPC 604处理器。

1996年，IBM推出全新的32位POWER2超级芯片(P2SC)。

1998年，IBM推出全新的64位POWER3处理器将POWER2架构与PowerPC架构向结合。

2002年，IBM推出64位PowerPC 970处理器，可应用于普通台式机，入门级服务器中。64位的PowerPC 970芯片基于POWER4服务器架构，采用独特的单指令多数据流单元，拥有超强的处理性能。

SPARC架构

SPARC(Scalable Processor ARChitecture 可扩展处理器架构)，是由SUN公司开发的RISC(精简指令集)微处理器。SPARC微处理器的突出特点就是它的可扩展性

发展历史

1987年，首批SPARC处理器诞生

1995年，64位的UltraSPARC Ⅰ

1997年，64位的UltraSPARC Ⅱ

1999年，UltraSPARC Ⅲ

2004年，首款双核UltraSPARC Ⅳ

2005年，首款8核UltraSPARC T1

2007年，64线程的UltraSPARC T2

Alpha架构

DEC Alpha又称为Alpha AXP，是64位的RISC(精简指令集)微处理器，最初由DEC公司制造，并被用于DEC自己的工作站和服务器中。作为VAX的后续被开发，支援VMS操作系统，如Digital UNIX。Microsoft支持这款处理器，直到Windows NT 4.0 SP6，但是从Windows 2000 beta3 开始放弃了对Alpha的支持

国产CPU

	龙芯	鲲鹏	飞腾	海光	兆芯	申威
合作方	中科院研究所	华为	天津飞腾/CEC	AMD/中科曙光	VIA/上海国资委	江南计算所/CETC
指令集体系	LongISA2.0+MIPS	ARMv8	ARMv8	X86(AMD)	X86(VIA)	ALPHA，SW-64
架构来由	指令集授权+自研	指令集授权	指令集授权	IP授权	IP授权	指令集授权+自研
代表产品	龙芯1-3	鲲鹏920	腾云S系列、腾锐D系列	海光1-4	ZX-C、ZX-D、KX-5000、KX-6000、KH-20000	申威SW1600、SW1610、SW26010
产品覆盖领域	桌面、服务器	服务器、桌面、嵌入式	服务器、桌面、嵌入式	服务器	服务器、桌面、嵌入式	服务器、桌面
应用市场	党政市场	党政+商用市场	党政+商用市场	党政+商用市场	党政+商用市场	军方+党政
厂商	台式机：曙光、联想、方正、同方等服务器：云海麒麟、五舟科技、清华同方笔记本：方正、同方、山东超越	服务器：华为	台式机：长城笔记本：长城服务器：清华同方、浪潮、长城	服务器：中科曙光	台式机：联系、同方笔记本：联想服务器：云海麒麟、火星舱、秉时	服务器：云海麒麟、联想、方正、宝德笔记本：方正
实际应用	玲珑、福珑、北斗导航卫星	华为服务器	天河一号、天河二号、天河三号	国家级超算项目	笔记本、火星舱存储系统	神威蓝光
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