处理器架构

在PC端，最主要的就是X86的处理器，而移动端就要属ARM的天下了。
目前市场上主流的芯片架构有 X86、ARM、RISC-V和MIPS四种

申威CPU用的是Alpha架构。
更多申威：https://baike.baidu.com/tashuo/browse/content?id=3b693b6bfbc18138ecde466f&bk_fr=planet

计算机处理器架构

（1）两种指令集

两种主要的计算机处理器体系结构：
CISC（Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机）
RISC（Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机）
CISC（复杂指令集）：Intel 8051、Motorola MC68xxx、Atmel AT89
RISC（精简指令集）：Motorola/IBM PowerPC、Atmel AVR、Microchip PIC、ARM、DEC Alpha

（2）基于指令集的体系架构

（2-1）基于CISC的体系架构：

目前我们所遇到的CPU体系架构按照名称主要分为两大类：IA和x86，在这两类下又分别划分有32位和64位。按照这样的分类，就出现了四种体系架构名称：IA-32，IA-64，X86-32，X86-64。

X86是微处理器执行的计算机语言指令集，指一个Intel通用计算机系列的标准编号缩写，也标识一套通用的计算机指令集合。1978年6月8日，Intel 发布了新款16位微处理器 8086，也同时开创了一个新时代：X86架构诞生了。X86指令集是美国Intel公司为其第一块16位CPU（i8086）专门开发的，美国IBM公司1981年推出的世界第一台PC机中的CPU–i8088（i8086简化版）使用的也是X86指令。随着CPU技术的不断发展，Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到今天的 Pentium 4系列，但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源，所以Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集。

x86：x86是Intel公司首先研发的一种CPU体系架构，这种体系架构也常被称为80×86。该系列最早的处理器即为16位的Intel 8086。由于Intel早年对于这个系列的处理器都是以80开头并以86结尾，比如Intel 8086、80186、80286及80386等，因此用x86或者80×86表示该体系架构，其中“x”即为英文字母x。值得注意的是，x86代表一类处理器的体系架构，并不特指Intel公司的处理器，比如AMD公司也生产遵循x86架构的处理器。另外，x86体系架构包含16位、32位和64位。

x86-32：表示32位的x86体系架构，该系列也被称为IA-32或i386，甚至直接使用x86来代表这种体系架构。该架构的第一款CPU为Intel 80386，它完全取代了16位x86架构的CPU。

x86-64：表示64位的x86体系架构。该架构由AMD公司首推，因此AMD将其称为AMD64。Intel随后也推出了64位的x86架构，将其称为Intel64。由于这两个64位的架构几乎相同，因此许多其他厂商使用不偏袒任何厂商的称呼x86-64来表示对这两个架构的兼容。该架构有时也被称为x86_64或x64，某些厂商也用AMD64或amd64同时表示Intel64和AMD64。

IA-32：表示英特尔32位元架构，英文全称为Intel Architecture 32-bit.它与x86-32表示同一种体系架构，只不过Intel现如今将x86-32称为IA-32。

IA-64：表示Intel与惠普合作开发的一种崭新的64位体系架构，它与x86架构不兼容。因此，IA-64与上面提到的x86-64或x64代表的含义不同。

（2-2）基于RISC的体系架构：

SPARC

https://www.cnblogs.com/chaohm/p/5674886.html

RISC-V架构

RISC-V 架构是基于 精简指令集计算（RISC）原理建立的开放 指令集架构（ISA），RISC-V是在指令集不断发展和成熟的基础上建立的全新指令。RISC-V 指令集完全开源，设计简单，易于移植Unix系统，模块化设计，完整工具链，同时有大量的开源实现和流片案例，得到很多芯片公司的认可。RISC-V 架构的起步相对较晚，但发展很快。它可以根据具体场景选择适合指令集的指令集架构。基于RISC-V 指令集架构可以设计服务器CPU，家用电器CPU，工控CPU和用在比指头小的传感器中的CPU。

DEC Alpha

Alpha是DEC公司推出的RISC指令集系统，基于Alpha指令集的CPU也称为Alpha AXP架构，是64位的 RISC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，支持VMS操作系统，如 Digital UNIX。Alpha指令集和MIPS指令集出自同门，非常相似，但是推出比MIPS要晚，并且增加一些新的特点，如条件转移指令等。

ARM架构：

ARM架构是一个32位精简指令集处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点，ARM处理器非常适用于移动通讯领域，符合其主要设计目标为低耗电的特性。如今，ARM家族占了所有32位嵌入式处理器75%的比例，使它成为占全世界最多数的32位架构之一。ARM处理器可以在很多消费性电子产品上看到，从可携式装置到电脑外设甚至在导弹的弹载计算机等军用设施中都有它的存在。

ARM在1990年成立，当初的名字是“Advanced RISC Machines Ltd.,”，从命名就可以看出是基于RISC设计的架构。ARM架构过去称作进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machine，更早称作:Acorn RISC Machine)，是一个精简指令集(RISC)处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点，ARM处理器非常适用于移动通讯领域，符合其主要设计目标为低耗电的特性。在今日，ARM家族占了所有32位嵌入式处理器75%的比例，使它成为占全世界最多数的32位架构之一。

Thumb指令集：Thumb指令可以看做是ARM指令压缩形式的子集，它具有16为的代码密度。Thumb不是一个完整的体系结构，不能指望处理程序只执行Thumb指令而不支持ARM指令集。因此，Thumb指令只需要支持通用功能，必要时，可借助完善的ARM指令集，例如：所有异常自动进入ARM状态。

ARM指令集：ARM指令集是指计算机ARM操作指令系统。ARM指令集是基于精简指令集计算机(RISC)设计的，其指令集的译码机制相对比较简单，ARMv7-A具有32bit的ARM指令集和16/32bit的Thumb/Thumb-2指令集，ARM指令集的优点是执行效率高但不足之处也很明显，就是代码密度相对低一些。而作为ARM指令集子集的Thumb指令集，代码密度相对比ARM指令高，而且坚持了ARM一贯的性能优但也有一个致命的缺点就是效率低；正所谓鱼和熊掌不可兼得，这也是数字逻辑电路设计所谓的时间和空间的问题；而Thumb-2指令集多为32bit的指令，对于上述的ARM指令和Thumb指令做了一个折中，代码执行效率和密度都相对比较适中。几乎所有的ARM指令都可以条件执行，而另外两者仅有部分才具备此功能，三种指令均可相互调用，而且指令之间状态切换开销很小，几乎可以忽略。

MIPS架构：

MIPS架构是一种采取 精简指令集（RISC）的处理器架构，1981年出现，由MIPS科技公司开发并授权，它是基于一种固定长度的定期编码指令集，并采用 导入/存储（Load/Store）数据模型。经改进，这种架构可支持高级语言的优化执行。其算术和逻辑运算采用三个操作数的形式，允许编译器优化复杂的表达式。如今基于该架构的芯片广泛被使用在许多电子产品、网络设备、个人娱乐装置与商业装置上。最早的MIPS架构是32位，最新的版本已经变成64位。

无内部互锁流水级的微处理器(Microprocessor without interlocked piped stages architecture)，在1981年由MIPS科技公司开发并授权，广泛被使用在许多电子产品、网络设备、个人娱乐装置与商业装置上。最早的MIPS架构是32位，最新的版本已经变成64位。它的基本特点是:包含大量的寄存器、指令数和字符\可视的管道延时时隙。这些特性使MIPS架构能够提供最高的每平方毫米性能和当今SoC设计中最低的能耗。

32位架构：

MIPS32®架构刷新了32位嵌入式处理器的性能标准。它是MIPS科技公司下一代高性能MIPS-Based™处理器SoC发展蓝图的基础，并向上兼容MIPS64®64位架构。MIPS架构拥有强大的指令集、从32位到64位的可扩展性、广泛的软件开发工具以及众多MIPS科技公司授权厂商的支持，是领先的嵌入式架构。MIPS32架构是以前的MIPS I™ 和 MIPS II™指令集架构（ISA）的扩展集，整合了专门用于嵌入式应用的功能强大的新指令，以及以往只在64位R4000™ 和 R5000® MIPS®处理器中能见到的已经验证的存储器管理和特权模式控制机制。通过整合强大的新功能、标准化特权模式指令以及支持前代ISA，MIPS32架构为未来所有基于32位MIPS的开发提供了一个坚实的高性能基础。

64位架构：

MIPS64®架构刷新了64位MIPS-Based™嵌入式处理器的性能标准。它代表着下一代高性能MIPS®处理器的基础，并兼容MIPS32®32位架构。MIPS架构拥有强大的指令集、从32位到64位的可扩展性、广泛可获得的软件开发工具以及众多MIPS科技公司授权厂商的支持，是领先的嵌入式架构。MIPS64架构是以前的MIPS IV™ 和 MIPS V™指令集架构（ISA）的扩展集，整合了专门用于嵌入式应用的功能强大的新指令，以及以往在R4000® 和 R5000® MIPS处理器中执行的已经验证的存储器管理和特权模式控制机制。通过整合强大的新功能、标准化特权模式指令、支持前代ISA，以及提供从MIPS32架构升级的路径，MIPS64架构为未来基于MIPS处理器的开发提供了一个坚实的高性能基础。

微型架构：

microMIPS™是一种在单个统一的指令集架构中集成了16位和32位优化指令的高性能代码压缩技术。它支持MIPS32® 和MIPS64® Release 2架构，整合了可变长度重新编码MIPS指令集和新增的代码量优化16位和32位指令，可提供高性能和高代码密度。microMIPS是一个完整的ISA，既能单独工作，也能与原有的MIPS32兼容指令解码器共同工作，允许程序混合16位和32位代码，无需模式切换。microMIPS的程序代码量较小，因此可获得更好的缓存利用率和更小的取指带宽（fetch bandwidth），从而有助于提升性能，降低功耗。microMIPS包含所有MIPS ASE指令，支持CorExtend™/UDI接口。而且，针对microMIPS软件及系统开发，MIPS科技公司与第三方合作伙伴生态系统提供有一套全面完善的软硬件工具支持。新推出的M14K™和 M14Kc™是首先执行 microMIPS的处理器内核。

PowerPC架构：

PowerPC 是一种精简指令集（RISC）架构的中央处理器（CPU），其基本的设计源自IBM（国际商用机器公司）的IBM PowerPC 601 微处理器POWER（Performance Optimized With Enhanced RISC；《IBM Connect 电子报》2007年8月号译为“增强RISC性能优化”）架构。二十世纪九十年代，IBM(国际商用机器公司)、Apple（苹果公司）和Motorola（摩托罗拉）公司开发PowerPC芯片成功，并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。PowerPC架构的特点是可伸缩性好、方便灵活。

PowerPC 体系结构分为三个级别（或者说是“book”）。通过对体系结构以这种方式进行划分，为实现可以选择价格/性能比平衡的复杂性级别留出了空间，同时还保持了实现间的代码兼容性。

Book I. 用户指令集体系结构定义了通用于所有 PowerPC 实现的用户指令和寄存器的基本集合。这些是非特权指令，为大多数程序所用。

Book II. 虚拟环境体系结构定义了常规应用软件要求之外的附加的用户级功能，比如高速缓存管理、原子操作和用户级计时器支持。虽然这些操作也是非特权的，但是程序通常还是通过操作系统调用来访问这些函数。

Book III. 操作环境体系结构定义了操作系统级需要和使用的操作。其中包括用于内存管理、异常向量处理、特权寄存器访问、特权计时器访问的函数。Book III 中详细说明了对各种系统服务和功能的直接硬件支持。

参考：
https://www.cnblogs.com/yeshenmeng/p/10789051.html
https://cloud.tencent.com/developer/article/1877410
https://www.zhihu.com/question/423489755/answer/1622380842

机器人控制架构

1. 程控架构，又称规划式架构，即根据给定初始状态和目标状态规划器给出一个行为动作的序列，按部就班地执行。较复杂的程控模型也会根据传感器的反馈对控制策略进行调整，例如在程序的序列中采用“条件判断+跳转”这样的方法。

2. 包容式架构和基于行为的控制模型，又称为反应式模型，复杂任务被分解成为一系列相对简单的具体特定行为，这些行为均基于传感器信息并针对综合目标的一个方面进行控制。基于行为的机器人系统对周围环境的变化能作出快速的响应，实时性好，但它没有对任务做出全局规划，因而不能保证目标的实现是最优的。

3. 混合式架构，是规划和基于行为的集成体系，不仅对环境的变化敏感，而且能确保目标的实现效率。通常混合式架构有两种模式：一种模式是，决策系统的大框架是基于规划的，在遇到动态情况时再由行为模型主导；另一种模式是，决策系统的大框架基于行为，在具体某些行为中采用规划模型。总之，混合式架构的设计目的是尽可能综合程控架构和包容式架构的优点，避免其缺点。

参考：
https://blog.csdn.net/hit_kongquan/article/details/5780545