中央處理器(CPU)被用于我們每天使用的技術(shù)中，從智能手機(jī)到筆記本電腦再到可穿戴設(shè)備。這些處理器允許這些設(shè)備執(zhí)行指令和任務(wù)，以便其執(zhí)行其指定的功能。雖然當(dāng)今使用的設(shè)備中使用了不同類型的處理器，但ARM處理器已迅速成為使用最廣泛的處理器之一，每年生產(chǎn)多達(dá)數(shù)十億臺基于ARM的設(shè)備。那么，ARM處理器到底是什么？它與嵌入式系統(tǒng)中使用的其他處理器有何不同？在本文中，我們將介紹ARM處理器的背景知識、它與其他處理器類型的比較以及它的一些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

什么是CPU？

CPU本質(zhì)上是嵌入式系統(tǒng)的大腦，它使用特定指令或指令集在寄存器和內(nèi)存之間移動數(shù)據(jù)或根據(jù)需要執(zhí)行某些計(jì)算。如今，大多數(shù)計(jì)算設(shè)備可能都使用x86設(shè)計(jì)的處理器（如英特爾處理器）或Android/Apple智能手機(jī)或平板電腦中使用的ARM設(shè)計(jì)。隨著筆記本電腦的不斷發(fā)展，ARMCPU也越來越多地被應(yīng)用于筆記本電腦中。

ARM處理器的背景

ARM處理器最初由ARMHoldingsplc設(shè)計(jì)并推出，該公司由AcornComputers、Apple和VLSITechnology于1990年創(chuàng)立。最初，ARM代表AcornRISCMachine，但后來改為AdvancedRISCMachine。ARMLtd開發(fā)ARM架構(gòu)并授權(quán)IP，以允許其被合作伙伴隨后在自己的產(chǎn)品（例如片上系統(tǒng)或模塊系統(tǒng)設(shè)計(jì)）中構(gòu)建和銷售芯片。這與英特爾或AMD等設(shè)計(jì)和制造自己的芯片的其他CPU制造商的方法不同。

風(fēng)險(xiǎn)與CISC

正如其名稱所示，ARM處理器被認(rèn)為是基于RISC或精簡指令集計(jì)算機(jī)的。RISC機(jī)器是CISC機(jī)器或復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)的替代品。

與基于CISC的處理器（例如Intelx86或AMDx86-64微芯片）不同，基于RISC的處理器專注于減少直接在內(nèi)存中執(zhí)行的每個(gè)程序的指令數(shù)量，而基于RISC的架構(gòu)則專注于降低指令的復(fù)雜性，并以高時(shí)鐘速度在一個(gè)周期內(nèi)執(zhí)行這些指令。這意味著在CISC架構(gòu)上執(zhí)行的同一條指令可能需要在RISC機(jī)器上執(zhí)行多條指令。

簡單來說，RISC強(qiáng)調(diào)每個(gè)指令的周期數(shù)效率，而CISC強(qiáng)調(diào)每個(gè)程序的指令數(shù)效率，因此RISC機(jī)器可以被認(rèn)為更高效。

然而，在CISC和RISC架構(gòu)的CPU之間，沒有哪一種處理器在設(shè)計(jì)或功能上更勝一籌。根據(jù)應(yīng)用的不同，一種處理器可能更適合某些用途。

使用案例：移動設(shè)備與筆記本電腦

ARM處理器通常用于手機(jī)等設(shè)備，而英特爾處理器通常用于筆記本電腦或臺式電腦等大型設(shè)備。由于ARM基于RISC，因此該架構(gòu)需要更少的晶體管，有助于降低成本、功耗并產(chǎn)生更少的熱量。此外，與通常優(yōu)先考慮性能的計(jì)算機(jī)不同，智能手機(jī)往往受益于ARM提供的更長的電池壽命和更低的散熱。此外，ARM處理器依靠軟件來提高性能，而英特爾處理器則依靠硬件。同樣，隨著ARM處理器的發(fā)展，它們正在擴(kuò)展到越來越多的應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)就是其中之一。