今天給大家分享一下芯片的主流架構知識~

我們主要應用的三大芯片架構：X86、ARM和RISC-V架構

1、X86架構

X86架構（The X86 architecture）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。

▲X86架構圖

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。Intel后續在X86功能上不斷研發和完善，一直沿用至今。

X86是目前占有市場成分極高的架構，基本所有的PC和筆記本電腦都需要使用到，主要占據PC和服務器市場。

一些公司一直采用X86架構研發產品，例如巨頭英特爾，超微（AMD)、威盛等企業。其中x86架構中英特爾和AMD是霸主地位。

由于X86不斷更新，出現內部淘汰，導致很多廠商被啃食，像聯電、Cyrix、IDT/Centaur、RISE、全美達（Transmeta）等企業，這些都是早期被淘汰的企業。

目前國內做的比較好的企業兆芯，早期，購買了大量原屬于VIA的中央處理器等，花費了大量的知識費用，并獲得了X86指令集授權，可以生產X86芯片。后續自主研發X86處理器，例如這款兆芯開先KX-6000系列國產x86處理器。

2、ARM架構

ARM架構，曾稱進階精簡指令集機器（Advanced RISC Machine）更早稱作Acorn RISC Machine，是一個32位精簡指令集（RISC）處理器架構。還有基于ARM設計的派生產品，重要產品包括Marvell的XScale架構和德州儀器的OMAP系列。

ARM家族占比所有32位嵌入式處理器的75%，成為占全世界最多數的32位架構。

▲ARM架構圖

ARM處理器廣泛使用在嵌入式系統設計、移動通訊領域、消費性電子產品，例如例如智能手機、平板電腦、機頂盒、數字電視、路由器和監控SoC芯片，甚至導彈的彈載計算機等軍用設施。

2008年，大幅翻新Arm架構，自ARM7/9/11改成Cortex-A、M、R三線，Cortex-A走向CPU；Cortex-M走向MCU領域；而Cortex-R是運算功能的MCU，一般使用在車用、工控處理器。

ARM架構功能不斷提升，但還是不及X86，不過，在市場占有方面，還是有突破的，ARM架構產品在短短兩年內的市場份額增長了近9倍。而高通是ARM最大的客戶之一，這對于X86來說，還是有一定的威脅度，畢竟市場就那么大。

ARM架構的產品具有系統穩定性高、產品體積小、電源成本低等優勢。基于ARM架構的芯片低功耗長續航，更吻合市場需求，市場反響較好。后廣泛應用筆記本市場，例如占據大頭的蘋果。

3、RISC-V架構

RISC-V是一種指令集，一般被念做：risk five。V，即羅馬數字5。該指令集是RISC系列指令集的第五代產品。也泛指RISC-V指令集及其衍生出來的一系列生態。而RISC-V指令集，類似于INTEL的X86 ,ARM指令集，是一個被CPU讀取到內存后，指導計算機運行的指令集合。

CPU指令集有兩種架構：CISC與RISC，目前大部分公司還是很認可RISC-V架構，特別是中國，大力支持。

▲RISC-V架構圖

RISC-V誕生于2007年，創始人SiFive。到目前為主積累了較多廠商，包含高通和SK海力士、NXP、阿里巴巴和華為等多個半導體公司，其中高通也參與了RISC-V架構的投資，這也意味著未來的高通不完全依賴于ARM架構。

RISC-V發展迅速，應用領域不斷擴大。

中國市場應用廣泛的是穿戴設備類，還有一些應用在內核和芯片上，如CPU IP核，SoC芯片的應用，西部數據設計的SSD和HDD控制器，內核是SweRV Core，中科藍芯開發的藍牙耳機芯片，南京沁恒電子的藍牙MCU、32位通用MCU和高速接口的MCU，它們的內核都是RISC-V。

近些年，RISC-V進軍汽車產業，例如英特爾在CES 2022上推出了專為自動駕駛打造的EyeQ Ultra系統集成芯片?Mobileye EyeQ Ultra，其中就有12個RISC-V內核。

不僅是中國還有頭部企業，也在蜂擁上車RISC-V架構市場。相對而言中國是一個新興市場，特別是國內芯片市場較為景氣，涌現大批初創企業，并且這些企業開始采用RISC-V架構。但即使RISC-V架構被廣泛使用，但還得增強RISC-V架構適配性和穩定性，往各個縱深的方向去發展。

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審核編輯：劉清