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X86、ARM、RISC-V、LoongArch四大芯片架构优劣分析
2023-11-17 来源:科技专家
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关键词:ARM芯片RISC-V

众所周知,目前最牛的两大芯片架构是X86、ARM。X86垄断PC领域,ARM垄断移动设备领域,比如手机芯片等。


而在X86、ARM之外,RISC-V作为第三极力量,也在不断的发力,有与ARM媲美之势。然后龙芯自研了LoongArch,也大有星星之火燎原的感觉。



那么问题来了,这4大芯片架构,各有什么优劣势?


先说X86,这个是复杂指令集,在PC领域有着天然的性能强的优势。另外X86指令集,基本不对外授权,但一旦授权了,基本上就不存在知识产权受限及纠纷问题,也不需要长期授权。


原因在于购买了x86指令集,相当于就拥有了利用26个字母写文章的所有权,可以任意进行撰写和编排文章的内容,无任何限制,可以随意发挥,不存在侵权的问题。


但劣势方面,则是X86是复杂指令集,INTEL基本上不对外授权,另外芯片功耗相对较大,用于移动设备上不给力,功耗抗不住,主要用于PC,比如电脑、服务器等上面。



再说ARM,ARM是简单指令集,功耗低,作用于移动设备上有优势,且技术比较成熟,有现成的指令集、架构、IP可使用,这个是优势。


但是在指令集授权上,ARM是相对严格的,添加新指令不自由,需要得到ARM的允许。另外指令集不断的调整改进,不买新指令集授权,性能就会落伍。


比如目前国内很多厂商,只拥有ARMV8,没有V9架构(ARM断供了),同时也没有新的IP核,只能在旧架构上,使用旧IP核,相对于其它使用新架构、新IP核的国外厂商而言,性能就会有差距,甚至最终可能会被市场淘汰。



接着说RISC-V架构,这个架构最近火热,且是开源免费的,优势是指令集数量少,开发门槛和开发成本相对较低。


但是说实话,这个架构的芯片,在目前阶段,还只适合嵌入式,不太适合高性能场景,要替代ARM、X86还有很长的路要走。


同时由于指令集简单,开源,免费,大家都可以使用,随意修改、添加指令集,所以导致生态很割裂,后续要形成统一的标准生态,并不容易。



最后说说LoongArch,这个是龙芯自研的指令集,也是简单指令集。


龙芯这个指令集呢,优点明显,那就是100%自主可控,纯自研,不用担心卡脖子的风险,比开源免费的RISC-V还可控些。


但缺点也很明显,生态不给力,不如X86,也不如ARM。在性能方面,也不如X86,但目前龙芯的性能进步很大,IPC都能媲美13代酷睿了。


此外,龙芯在桌面和服务器上优于RISC-V,在指令集成熟度和高性能场景软件生态方面对比RISC-V,也具有明显优势。


不过龙芯走的这种纯自研的路,很是艰难,龙芯是在靠一家之力,来推动整个指令集、芯片、生态体系前进,但如果成功,就会拥有和X86一样的王者地位。



总而言之,四款指令集,均有自己的优势,也有劣势。X86的优势在PC,但授权难;ARM的优势在移动领域,但断供是个问题;RISC-V目前的优势在嵌入式,后续生态分裂是个问题;而LoongArch的优势在自主可控,缺点也是生态。


国内很多厂商,在基于这4种指令集,研发自己的芯片,要注意规避风险,找到真正适合自己的路。



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