CPU 的架構

CPU 其實內部已經含有一些微指令，咱們所使用的軟件都要通過 CPU  內部的微指令集來達成才行。 那這些指令集的設計主要又被分爲兩種設計理念，這就是目前世界上常見到的兩種主要 CPU 架構， 分別是：精簡指令集 (RISC) 與複雜指令集 (CISC)  系統。底下咱們就來談談這兩種不一樣 CPU 架構的差別囉！

精簡指令集 (Reduced Instruction Set Computer, RISC)

這種 CPU 的設計中，微指令集較爲精簡，每一個指令的運行時間都很短，完成的動做也很單純，指令的執行效能較佳； 可是若要作複雜的事情，就要由多個指令來完成。常見的 RISC 微指令集 CPU 主要例如甲骨文 (Oracle) 公司的 SPARC 系列、 IBM  公司的 Power Architecture (包括 PowerPC) 系列、與安謀公司 (ARM Holdings)  的 ARM CPU  系列等。

在應用方面，SPARC CPU 的計算機經常使用於學術領域的大型工做站中，包括銀行金融體系的主服務器也都有這類的計算機架構； 至於 PowerPC 架構的應用上，例如新力(Sony)公司出產的 Play Station 3(PS3)就是使用 PowerPC 架構的 Cell 處理器； 那安謀的 ARM 呢？你常使用的各廠牌手機、PDA、導航系統、網絡設備(交換器、路由器等)等，幾乎都是使用 ARM  架構的 CPU 喔！ 老實說，目前世界上使用範圍最廣的 CPU  可能就是 ARM 這種架構的呢！

 

複雜指令集(Complex Instruction Set Computer, CISC)

與 RISC 不一樣的，CISC 在微指令集的每一個小指令能夠執行一些較低階的硬件操做，指令數目多並且複雜， 每條指令的長度並不相同。由於指令執行較爲複雜因此每條指令花費的時間較長， 但每條個別指令能夠處理的工做較爲豐富。常見的 CISC 微指令集 CPU 主要有 AMD、Intel、VIA 等的 x86 架構的 CPU。

因爲 AMD、Intel、VIA 所開發出來的 x86 架構 CPU 被大量使用於我的計算機(Personal computer)用途上面， 所以，我的計算機常被稱爲 x86 架構的計算機！那爲什麼稱爲 x86 架構呢？ 這是由於最早的那顆 Intel 發展出來的 CPU 代號稱爲 8086，後來依此架構又開發出 80286, 80386...， 所以這種架構的 CPU 就被稱爲 x86 架構了。

在 2003 年之前由 Intel 所開發的 x86 架構 CPU 由 8 位升級到 16、32 位，後來 AMD 依此架構修改新一代的 CPU 爲 64 位， 爲了區別二者的差別，所以 64 位的我的計算機 CPU 又被統稱爲 x86_64 的架構喔！

Tips所謂的位指的是CPU 一次數據讀取的最大量！64 位CPU 代表 CPU 一次可以讀寫 64bits這麼多的數據，32 位 CPU 則是 CPU 一次只能讀取 32 位的意思。 由於 CPU 讀取數據量有限制，所以可以從內存中讀寫的數據也就有所限制。因此，通常 32 位的CPU 所能讀寫的最大數據量，大概就是 4GB 左右。

那麼不一樣的 x86 架構的 CPU 有什麼差別呢？除了 CPU 的總體結構(如第二層快取、每次運做可執行的指令數等)以外， 主要是在於微指令集的不一樣。新的 x86 的 CPU 大多含有很先進的微指令集， 這些微指令集能夠加速多媒體程序的運做，也可以增強虛擬化的效能，並且某些微指令集更可以增長能源效率， 讓 CPU 耗電量下降呢！因爲電費愈來愈高，購買計算機時，除了總體的效能以外， 節能省電的 CPU 特點也能夠考慮喔！

最新的 Intel/AMD 的 x86 架構中，請查詢出多媒體、虛擬化、省電功能各有哪些重要的微指令集？(僅供參考) 答：

• 多媒體微指令集：MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4, AMD-3DNow!
• 虛擬化微指令集：Intel-VT, AMD-SVM
• 省電功能：Intel-SpeedStep, AMD-PowerNow!
• 64/32 位兼容技術：AMD-AMD64, Intel-EM64T