x86 和 x64 arm的区别

x86和x64是基于英特尔x86架构的复杂指令集架构(ISA),而ARM是一种精简指令集架构。

什么是指令集架构

假设我们现在要开发一个cpu,就好比说我们去修建一栋楼,开发商会先将图纸设计好。设计好之后由施工单位按照设计图去建造。在建造的这个过程中,施工方是要按照国家一定的规范来设计的,比如每层楼的高度,窗户的大小,排水管大小以及消防通道的设置等,这个设计规范对于这栋楼(CPU)来说就是指令集架构。

指令集架构就是机器的语言,包含了各种各样的指令,像我们常见的x86个arm就是两个不同的指令集架构。

像是Intel(英特尔)和amd都是采用x86指令级架构,而手机平板等才用的大多就是ARM指令集架构

X86与X64

x86架构最早可以追溯到1978年,当时英特尔推出了8086处理器。随后,英特尔发布了多个后续版本的处理器,如80286、80386、80486等,也被称为x86家族。在这些处理器中,后缀数字表示处理器的不同版本和功能。

  • 位数:x86是32位的处理器架构,而x64是64位的处理器架构。这意味着x64可以处理更大的数据块和内存地址空间,从而可以更高效地处理大型应用程序、多任务处理和大量数据。

  • 寄存器数量:x86处理器有8个通用寄存器,而x64处理器有16个通用寄存器。这意味着x64能够更高效地管理和处理数据,并且可以提供更好的性能和吞吐量。

  • 内存支持:x86处理器最多只能支持4GB的内存,而x64处理器可以支持更大的内存容量,最多能够支持16EB(exabyte)的内存。

  • 软件兼容性:x64处理器可以运行原本为x86编写的大多数软件,但反之则不一定成立。因为x86软件是为32位处理器编写的,而x64处理器是64位的,所以一些旧的x86软件可能无法在x64处理器上正常运行。

区别

  • 架构:x86和x64架构主要用于个人电脑和服务器,而ARM架构主要用于移动设备(如智能手机、平板电脑)和嵌入式系统(如物联网设备)。

  • 指令集:x86和x64使用复杂指令集计算机(CISC)指令集,其中包含大量的指令和寄存器。而ARM使用精简指令集计算机(RISC)指令集,指令数量较少但执行效率高。

  • 性能和功耗:x86架构在处理器性能方面通常比ARM架构更强大,因为它们具有更多的指令和寄存器。然而,ARM架构在功耗效率方面表现更好,适合于低功耗设备。

  • 软件兼容性:由于x86架构在个人电脑上的广泛使用,许多软件和操作系统都是针对x86架构进行优化的。而ARM架构则需要专门编译和优化软件,以确保与其兼容。

  • 扩展性:x64架构支持更大的内存地址空间和更多的寄存器,可以处理更大规模的数据。ARM架构的扩展性较弱,但它在功耗和成本方面更具优势。

需要注意的是,x86和x64是基于英特尔的x86架构发展而来的,而ARM则是基于ARM架构发展而来的。不同的处理器和芯片制造商可能会在x86和ARM架构上进行定制和优化,因此具体的性能和特性可能会有所不同。

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