造芯的第一步選對芯片架構

　　眾所周知，建房子首先要打地基、搭框架，然后是搬磚、填磚到裝修等，框架是設計房子的關鍵。造芯片和做房子雖不同，但原理卻有相似之處，首先得做的第一步就是選擇架構。

　　提到芯片架構，就不得不說CPU，因為架構的發明離不開它。CPU也叫中央處理器，是一塊超大規模的集成電路，主要包括運算器和高速緩沖存儲器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態的總線。CPU的核心是各種類型的芯片，芯片架構是造芯的第一步。目前市場上主流的芯片架構有X86、ARM、RiSC-V和MIPS四種。

　　四大主流芯片架構的特點

　　X86是微處理器執行的計算機語言指令集，指一個intel通用計算機系列的標準編號縮寫，也標識一套通用的計算機指令集合。1978年6月8日，Intel發布了新款16位微處理器“8086”，也同時開創了一個新時代：x86架構誕生了。X86指令集是美國Intel公司為其第一塊16位CPU(i8086)專門開發的，美國IBM公司1981年推出的世界第一臺PC機中的CPU--i8088(i8086簡化版)使用的也是X86指令。

　　隨著CPU技術的不斷發展，Intel陸續研制出更新型的i80386、i80486直到今天的Pentium 4系列，但為了保證電腦能繼續運行以往開發的各類應用程序以保護和繼承豐富的軟件資源，所以Intel公司所生產的所有CPU仍然繼續使用X86指令集。

　　ARM架構是一個32位精簡指令集處理器架構，其廣泛地使用在許多嵌入式系統設計。由于節能的特點，ARM處理器非常適用于移動通訊領域，符合其主要設計目標為低耗電的特性。

　　如今，ARM家族占了所有32位嵌入式處理器75%的比例，使它成為占全世界最多數的32位架構之一。ARM處理器可以在很多消費性電子產品上看到，從可攜式裝置到電腦外設甚至在導彈的彈載計算機等軍用設施中都有它的存在。

　　ARM和X86架構最顯著的差別是使用的指令集不同。ARM主要是面向移動、低功耗領域，因此在設計上更偏重節能、能效方面。X86處理器主要面向家用、商用領域，在性能和兼容性方面做得更好。

　　RiSC-V架構是基于精簡指令集計算(RISC)原理建立的開放指令集架構(ISA)，RISC-V是在指令集不斷發展和成熟的基礎上建立的全新指令。RISC-V指令集完全開源，設計簡單，易于移植Unix系統，模塊化設計，完整工具鏈，同時有大量的開源實現和流片案例，得到很多芯片公司的認可。

　　RiSC-V架構的起步相對較晚，但發展很快。它可以根據具體場景選擇適合指令集的指令集架構。基于RISC-V指令集架構可以設計服務器CPU，家用電器cpu，工控cpu和用在比指頭小的傳感器中的CPU。

　　MIPS架構是一種采取精簡指令集(RISC)的處理器架構，1981年出現，由MIPS科技公司開發并授權，它是基于一種固定長度的定期編碼指令集，并采用導入/存儲(load/store)數據模型。經改進，這種架構可支持高級語言的優化執行。其算術和邏輯運算采用三個操作數的形式，允許編譯器優化復雜的表達式。

　　如今基于該架構的芯片廣泛被使用在許多電子產品、網絡設備、個人娛樂裝置與商業裝置上。最早的MIPS架構是32位，最新的版本已經變成64位。

　沒有所謂的“萬能芯片架構”

　　每一種架構都有自己的優勢和不足，天下并沒有所謂的“萬能芯片架構”。如X86架構是英特爾和AMD的“專屬”，在PC市場上獨霸多年，地位不可撼動;ARM的架構在移動端和便捷設備上有著不可替代的優勢;MIPS架構的處理器在網關、機頂盒等市場上非常受歡迎;RiSC-V架構雖然出來不久，但在智能穿戴產品上的應用廣泛，前景廣闊。

　　ARM架構和X86架構是市場份額最大的兩大架構，它們有著各自的特點和市場。目前在移動領域上ARM架構占主流，X86架構也占有一定的市場份額。X86架構由于其封閉性，相對于ARM架構成本更高，但有著更高的性能、更快的速度和兼容性。英特爾近幾年也在逐步的布局移動市場，如其推出的X86架構凌動系列處理器，在速度、視頻體驗、兼容性等方面表現優異。