当前位置: 首页 > 其它资源 > 正文
快速了解 RISC vs RISC-V 以及 ARM 有什么区别和不同?

快速了解 RISC vs RISC-V 以及 ARM 有什么区别和不同?

作者:大眼仔~旭 日期:4个月前 (11-15) 评论:0 条

摘要:处理器是任何计算机的大脑,它在不断发展以提高效率。一个处理器的设计决定了它能做多少条指令,以及它做这些指令的速度和效率。RISC、RISC-V 和 ARM 是处理器设计中使用的术语,表示一种使用特定类型的指令集架构(ISA)的处理器。 虽然在主流计算机中不常用,但这些处理器为智能手机、微控制器、单板计算机和各种物联网设…

处理器是任何计算机的大脑,它在不断发展以提高效率。一个处理器的设计决定了它能做多少条指令,以及它做这些指令的速度和效率。RISC、RISC-V 和 ARM 是处理器设计中使用的术语,表示一种使用特定类型的指令集架构(ISA)的处理器。

虽然在主流计算机中不常用,但这些处理器为智能手机、微控制器、单板计算机和各种物联网设备提供动力。让我们继续阅读,大眼仔带您了解更多关于它们和它们的区别。

Nvidia ARM

ARM

解释指令集结构和 RISC 的含义

如果你不知道 CPU 是如何工作和执行代码的,就很难理解 RISC、RISC-V 和 ARM 之间的区别。因此,在我们开始比较这些术语之前,让我们先谈谈指令集架构,以及它与你的普通计算机处理器使用的指令集架构有何不同。

无论是微处理器、微型计算机,还是普通的台式计算机,它们的处理器都使用一个指令集架构(ISA)。ISA 是处理器的一部分,包含了一个处理器可以执行的所有基本指令。这些指令是计算机程序的构建块。它们通常不会比你的基本加减法更复杂。

一般来说,有两种类型的 ISA 在市场上流通。它们是 RISC 和 CISC 架构。RISC 代表精简指令集计算机,而 CISC 则代表复杂指令集计算机。这两种架构今天都很普遍,X86(英特尔和 AMD 处理器)是利用 CISC 的顶级处理器,ARM(高通和联发科处理器)是最流行的 RISC 架构。

基本上,RISC 是一种计算机架构,其设计和优化是为了使用比 CISC 同类产品更少的指令。这些较少的指令和 RISC 架构中使用的其他优化技术使这些类型的处理器使用更少的功率,使它们成为智能手机、相机、智能手表和各种物联网设备的理想选择。

什么是 ARM?

我们已经确定,ARM 处理器是市场上的一些顶级 RISC 架构。那么,究竟什么是 ARM,为什么它们是最受欢迎的 RISC 处理器?

在 RISC-V(我们很快就会谈到)之前,基于 ARM 的处理器是任何想使用自己的定制处理器来制造电子产品的人的唯一选择。

Arm(小写 “rm”)有限公司是一家为各种硬件制造商设计和授权芯片的公司,如苹果、联发科、高通,以及像 PINE64 这样的小公司。他们使用自己的闭源 ARM ISA 来设计高效的微处理器和片上系统(SoC)。Arm 公司的所有设计都被称为高级 RISC 机器处理器,或简单地称为 ARM(所有大写)处理器。

除了是最早销售和定制芯片设计的公司之一外,Arm 还设法成为占主导地位的 RISC 芯片设计公司,因为它在 ARM ISA 和 ARM 处理器设计方面不断创新。

与 AMD 的 APU(将 CPU 和 GPU 整合到一个芯片中)一样,ARM 处理器被称为将 CPU、GPU、内存、DSP 和各种调制解调器全部整合到一个芯片中,这被称为片上系统(SoC)。这种多个模块的紧密结合使 ARM 处理器的速度和效率得到了提高。

什么是 RISC-V?

RISC-V 是加州大学伯克利分校开发的一种开放标准的 ISA。这种 ISA 并没有在市场上引入任何新技术,然而许多人猜测它是基于 RISC 的处理器的未来。那么,为什么是它呢?

RISC-V 已经获得了亚马逊、谷歌、高通、英特尔、Rockchip、SiFive、索尼、中兴和西部数据等公司的关注。这是因为 RISC-V 是一个开放标准的 ISA。RISC-V 国际组织(RISC-V 的非营利性协会)允许任何人在他们的处理器上使用 RISC-V ISA,而无需支付费用。

RISC-V的伟大之处在于它能够根据你的芯片在特定产品中需要的任何过程来扩展指令集。RISC-V 只从 47 条指令的基础指令集开始。这些指令包括一个芯片工作和完成基本任务所需的所有基本功能。

然后,设计者可以自由选择哪些指令添加到基本指令集中,使芯片具有它所需要的所有功能,而没有任何额外的臃肿功能,它不会使用。

虽然 RISC-V 仍然是一个相对较新的 ISA,但它有可能为各种应用提供具有成本效益和高效率的专用芯片,这就是它成为一个特殊 ISA 的原因。

ARM 或 RISC V?哪个更好?

ARM 和 RISC-V 是遵循 RISC 设计理念的 ISA,那么哪一个更好呢?

为了进行比较,下面是 SiFive 的 P670 处理器与 Arm 的 Cortex-A78 处理器之间的性能比较。

SiFive’s P670 vs. Arm’s Cortex-A78

SiFive’s P670 vs. Arm’s Cortex-A78

正如你在图中看到的,Cortex-A78 在峰值单线程性能方面略微领先于 P670。虽然 Cortex-A78 在原始性能上胜出,但 P670 的计算密度是 Cortex-A78 的两倍。这意味着 SiFive 的 P670 处理器提供了与 Cortex-A78 相当的峰值单线程性能,而后者的物理尺寸是 P670 的两倍。

在这种比较中,SiFive 的 P670 处理器在以一半的尺寸提供可比的单线程性能方面胜过 Arm 的 Cortex-A78。然而,你也应该注意到,Cortex-A78 是在 2020 年 12 月通过 Vivo X60 和 X60 Pro 发布的,而 P670 是在 2022 年 11 月 1 日刚刚宣布的。

这在研究和开发方面大约有两年的差异。Arm 的最新处理器现在运行在 ARMv9 ISA 上,大大改进了 Cortex-A78 使用的 ARMv8。从这个角度来看,最新的 ARMv9 处理器的性能提高了约 30%,能效提高了 50%。

因此,就原始性能而言,ARM 处理器仍然处于领先地位。但是,由于 SiFive 的 P670 比 Cortex-A78 提供了两倍的计算密度,在可穿戴技术方面,RISC-V 处理器似乎比 ARM 处理器更有优势,因为可穿戴技术大大受益于使用较小尺寸的处理器。

RISC、RISC-V 和 ARM 是不同的指令集架构

总之,RISC 是一种设计理念,它使用的指令比你在普通桌面处理器(如 x86)上看到的少。拥有更短和更少的指令使 RISC 处理器具有高度的功率效率。

ARM 是一种基于 RISC 的闭源 ISA,它被授权给公司用于其处理器和 SoC。ARM ISA 允许 Arm 设计高性能的 RISC 处理器,如苹果的 M1 芯片。另一方面,RISC-V 是一种基于 RISC 的开放标准 ISA,任何人都可以用它来设计自己的芯片,而无需支付许可费。它的开源性质允许 RISC-V ISA 被进一步修改和扩展,以便为特定的任务制作专门的芯片。

虽然它可能看起来不是那么重要,但 ARM 和 RISC-V 之间的这种持续竞争肯定会使所有消费者受益,特别是在涉及物联网设备、微控制器、单板计算机和手持设备(如智能手机和平板电脑)时。谁知道呢,有了苹果的 M1 芯片作为证明,基于 RISC 的处理器实际上可能比预期的更早与 x86 处理器竞争。

声明:大眼仔旭 | 本文采用署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议[CC BY-NC-SA]进行授权
文章名称:《快速了解 RISC vs RISC-V 以及 ARM 有什么区别和不同?
文章固定链接:http://www.dayanzai.me/risc-vs-arm-what-is-the-difference.html
本站资源仅供个人学习交流,请于下载后 24 小时内删除,不允许用于商业用途,否则法律问题自行承担。
转载声明
全部评论: (0条)
^_^ 暂无评论!

发表评论

返回顶部