① 手機里的移動處理器,為什麼ARM的那麼受歡迎
安卓支持3類處理器(CPU):ARM、Intel和MIPS。其中ARM無疑被使用得最為廣泛。Intel因為普及於台式機和伺服器而被人們所熟知 ,然而對移動行業影響力相對較小。MIPS在32位和64位嵌入式領域中歷史悠久,獲得了不少的成功,可目前android的採用率在三者中最低。
總之,ARM現在是贏家,而Intel是ARM的最強對手。 那麼ARM處理器和Intel處理器到底有何區別?為什麼ARM如此受歡迎?你的智能手 機或平板電腦用的是什麼處理器到底重要不重要?
處理器(CPU)
中央處理器(CPU)是你智能設備的大腦。它的任務是通過執行一系列指令來驅動你的設備,包括顯示屏,觸摸屏,數據機等, 讓一坨塑料金屬混合物變成閃亮的智能手機或者平板電腦。移動設備非常復雜,其中的處理器需要執行數百萬行指令才能完成人們希望這些設備去做的事。速度和功耗對處理器來說至關重要。速度影響用戶體驗,功耗影響電池壽命。完美的移動設備必須有好性能以及低功耗。
這就是為什麼選擇什麼樣的處理器很重要。一個超級耗電,反應遲鈍的處理器會很快吸干你的電池,而一個考究的,高效的處理器 給你帶來高性能和長久的電池壽命。總體而言,ARM和Intel處理器的第一個區別是,前者使用精簡指令集(RISC),而後者使用復雜指令集(CISC)。通俗而言,精簡指令集規模較小,更接近原子操作,而復雜指令集規模較大,更加復雜。 所謂原子操作,是指每條指令的工作大都可以由處理器在一個操作內完成,例如對兩個寄存器做加法。復雜指令集的指令描述某個意圖,但是處理器必須執行3或4個更簡單的指令來實現這個意圖。例如,可以命令一個復雜指令集處理器對2個數求和,並把結果存入主內存中。為了完成這個命令,處理器首先從地址1中取得第一個數(操作1),然後從地址2中取得另一個數(操作2),然後求和(操作3),等等。
所有的現代處理器都使用一種所謂微指令的概念,這是一個處理器內部的指令集合,用來描述處理器可以做的原子操作。復雜指令 集處理器實際上執行了3條微指令。對精簡指令集處理器而言,其指令跟其微指令十分接近。而復雜指令集處理器的指令需要先被轉換成一些更精簡的微指令(就像前面的復雜指令集處理器做加法的例子中那樣)。也就是說精簡指令集處理器中的解碼器(負責告訴處理器到底要幹些什麼的東東)要簡單得多,而簡潔意味著高效和低功耗。
製造工藝
ARM和Intel處理器的另外一個主要區別是ARM從來只是設計低功耗處理器。其宗旨是設計低功耗處理器,這是他們的強項。而Intel 的強項是設計超高性能的台式機和伺服器處理器,並且的確做的不錯。Intel是台式機的伺服器行業的老大。過去的20年裡我所有的PC,筆記本和伺服器(除了一個外)用的都是Intel的處理器。然而進入移動行業時,Intel依然使用和台式機同樣的復雜指令集架構,試圖將其硬塞入給移動設備使用的體積較小的處理器中。
Intel i7處理器平均發熱率為45瓦。基於ARM的片上系統(其中包括圖形處理器)的發熱率最大瞬間峰值大約是3瓦,約為Intel i7 處理器的1/15。Intel現如今是個巨頭,僱傭了大量的聰明人。其最新的Atom系列處理器採用了跟ARM處理器類似的溫度控制設計,為此Intel必須使用最新的22納米製造工藝。一般而言,製造工藝的納米數越小,能量的使用效率越高。ARM處理器使用更低的製造工藝,擁有類似的溫控效果。比如,高通曉龍805處理器使用28納米製造工藝。
64位
對於64位計算,ARM和Intel也有一些顯著區別。你知不知道,Intel並沒有開發64位版本的x86指令集。這個64位的指令集,名為 x86-64(有時簡稱為x64),實際上是AMD設計開發的。故事是這樣的:Intel想搞64位計算,它知道如果從自己的32位 x86架構進化出的64位架構的話,新架構效率會很低。於是它搞了一個新64位處理器項目名為IA64,由此製造出了Itanium系列處理器。同時AMD知道自己造不出能與IA64兼容的處理器,於是它把x86擴展一下,加入了64位定址和64位寄存器。最終出來的架構,人稱AMD64,成為了64位版本的x86處理器的標准。
IA64項目並不算得上成功,現如今基本被放棄了。Intel最終採用了AMD64。Intel當前給出的移動方案,是採用了AMD開發的64位指 令集(有些許差別)的64位處理器。
ARM的故事很不一樣:看到移動設備對64位計算的需求後,ARM於2011年發布了ARMv8 64位架構,這是為了下一代ARM指令集架構工作 若干年後的結晶。為了基於原有的原則和指令集,開發一個簡明的64位架構,ARMv8使用了兩種執行模式,AArch32和AArch64。
顧名思義,一個運行32位代碼,一個運行64位代碼。 ARM設計的巧妙之處,是處理器在運行中可以無縫地在兩種模式間切換。這意味 著64位指令的解碼器是全新設計的,不用兼顧32位指令,而處理器依然可以向後兼容。
異構計算
ARM的big.LITTLE架構是一項Intel一時無法復制的創新。在big.LITTLE架構里,處理器可以是不同類型的。傳統的雙核或者四核處理器中包含同樣的2個核或者4個核。一個雙核Atom處理器中有兩個一模一樣的核,提供一樣的性能,擁有相同的功耗。ARM通過big.LITTLE向移動設備推出了異構計算。這意味著處理器中的核可以有不同的性能和功耗。當設備正常運行時,使用低功耗核,而當你運行一款復雜的游戲是,使用的是高性能的核。
這是怎麼做到的呢?設計處理器的時候,要考慮大量的技術設計的採用與否,這些技術設計決定了處理器的性能以及功耗。在一條 指令被解碼並准備執行時,Intel和ARM的處理器都使用流水線。就是說解碼的過程是並行的。第一步從內存中讀取指令,第二步檢查和解碼指令,第三步執行指令,周而復始。流水線的好處在於,當前指令在第二步的時候,下一條指令已經處於第一步。當前指令在第三步中執行的時候,下一條指令正處於第二步,而下下條指令處於第一步中,如此循環。
為了更快地執行指令,這些流水線可以被設計成允許指令們不按照程序的順序被執行(亂序執行)。一些巧妙的邏輯結構可以判斷 下一條指令是否依賴於當前的指令執行的結果。Intel和ARM都提供亂序執行邏輯結構,可想而知,這種結構十分的復雜。復雜意味著更多的功耗。Intel處理器由設計者們選擇是否加入亂序邏輯結構。異構計算則沒有這方便的問題。ARM Cortex-A53採用順序執行 ,因此功耗低一些。而ARM Cortex-A57使用亂序執行,所以更快但更耗電。採用big.LITTLE架構的處理器可以同時擁有Cortex-A53 和Cortex-A57核,根據具體的需要決定如何使用這些核。在後台同步郵件的時候,不需要高速的亂序執行,僅在玩復雜游戲的時候需要。在合適的時間使用合適的核。
原則上,處理器中復雜邏輯結構越多性能越高,越少則效率越高, 指令流水線只是其中之一,包括浮點運算單元,單指令多數據邏 輯(SIMD)(比如ARM的NEON和Intel的SSE/MMX),以及一級緩存二級緩存。每種Atom片上系統,Intel僅提供一種方案,而ARM以及晶元合作夥伴提供的晶元則有多種方案可以配置。
兼容性
ARM目前是移動處理器的老大。ARM的合作夥伴們基於ARM的設計向移動和嵌入式市場的出貨量已經達500億片。對於安卓,ARM已然成 為標准,這對Intel和MIPS而言是個問題。盡管安卓的主要編程語言是Java,開發者也可以使用現有的代碼(比如C或者C++)去開發應用。這些固定平台的應用通常都編譯成ARM處理器的程序,不全都會編譯成Intel或者MIPS處理器的程序。為了解決這個問題,Intel和MIPS要使用特殊的轉換軟體把ARM的指令轉換成他們處理器使用的指令。這當然是會降低性能的。目前MIPS和Intel聲稱兼容Play Store里大約90%的應用。對於最受歡迎的150個應用,兼容率是100%。一方面兼容率很高,另一方面表明ARM的主導地位,使得其他的處理器設計者需要提供一個兼容層。
總結
製造處理器是一項復雜的業務。ARM,Intel和MIPS都在不懈努力地向移動設備提供最好的技術,而很明顯ARM是老大。擁有著低功耗 ,簡明的64位設計,異構計算,以及作為移動計算的標准,看來ARM在一段時間內必能保持其老大的地位。
② Android,ARM,linux之間有什麼聯系
主要是硬體設計方面和軟體設計方面的關系, 整個平台需要3者搭配組成.
ARM是做CPU開發的, 然後以ARM CPU做內核的硬體需要一些操作系統;
其中就有android系統和linux系統對其的支持, 如藍光播放機的系統是基於linux開發的;
然後Android又是基於Linux內核開發的操作系統. 目前手機平板有很大一部分是使用的android系統.
手機平台藍光播放機等的主晶元CPU內核基本上均是基於ARM授權開發的.
補充:
android是google大神推出的新操作系統。
arm是一種精簡指令集的cpu,對立於傳統的復雜指令集cpu,如X86架構的。
linux也是一種操作系統,嵌入式與伺服器上占據絕對優勢,與windows二分天下
關系就是 android和linux都可以在arm上運行。
③ 64位ARM CPU在android 32位和64位版性能有多大差別
安卓手機目前沒有32位和64位之分,只有安卓平台的版本劃分。六十四位的能比三十二位的運算速度快
④ 當前市面上的安卓手機中,CPU都是ARM嗎
您好,WP酷七手機助手團隊為你解答
目前市面上的安卓手機,絕大多數的CPU都是基於ARM架構的,但是,也有少數採用了英特爾X86架構的CPU,比如華碩ZenFone 2、華碩ZenFone 5,聯想K900等。
⑤ 如何查看手機的cpu類型是x86還是arm
您好,很高興為您解答。
首先您可以先查詢一下自己的手機型號使用的是什麼型號的cpu,現在市面上高通的cpu使用的是自己的內核,而華為的海思,聯發科,獵戶座等等使用的是arm的內核,用x86內核的手機cpu已經很少見了,但是也不一定沒有。
您可以下載一個安兔兔評測,查看硬體配置,查看cpu可以看到架構上的顯示,就知道自己的cpu是什麼類型了。
希望可以幫助到您。
⑥ ARM系統和 android X86 有什麼區別嗎
一、兩者的概述不同:
1、ARM系統的概述:ARM處理器是英國Acorn有限公司設計的低功耗成本的第一款RISC微處理器。全稱為Advanced RISC Machine。ARM處理器本身是32位設計,但也配備16位指令集,一般來講比等價32位代碼節省達35%,卻能保留32位系統的所有優勢。
2、android X86的概述:Android x86 即運行於 x86 PC上的Android操作系統,目前已經支持大部分安卓程序。Android X86平台是由Beyounn和Cwhuang主持設計的。
二、兩者的作用不同:
1、ARM系統的作用:ARM的Jazelle技術使Java加速得到比基於軟體的Java虛擬機(JVM)高得多的性能,和同等的非Java加速核相比功耗降低80%。
2、android X86的作用:項目的主要目的在於為X86平台提供一套完整的Android 系統解決方案。這個項目提供了一套完整的可行源代碼樹,配套文檔以及Live CD與Live USB。
三、兩者的特點不同:
1、ARM系統的特點:耗電少,功能強;16位/32位雙指令集;合作夥伴眾多。
2、android X86的特點:具有更完善的安裝程序和多重啟動系統;支持滑鼠及部分鍵盤;支持待機功能;支持部分觸摸屏;支持壓縮檔案格式。
⑦ 怎麼查看android 是arm還是x86
arm架構是給諸如android、iphone等擁有ARM架構cpu的移動設備編程的 x86等是給採用x86架構的設備(多為計算機)編程的