InterX86系列处理器与ARM处理器对比.doc

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1、InterX86系列处理器与ARM处理器对比摘要：自从1971年Intel诞生了第一个微处理器——4004开始，微处理器得到了飞速的发展，在这短短的四十年的时间里有很多家公司生产过无数种型号的微处理器，但是最终只有Inter公司和ARM公司生存下来并发展成为世界最主要的两家微处理器生产厂商。其主要原因在于其产品的优秀性能以及适应时代发展的能力。本次研讨主要对比两家主要微处理器的性能进行对比。一、主要型号的对比。英特尔公司cpu主要型号：8086、8088、80286、80386、80486、Pentimu1、2、3、4等。ARM公司cpu主要

2、型号：AMD8080、AMD8088-2-BQA、、AMDK5PR133ABQ、K6、K7、K8等。二、cup主频对比：英特尔X86系列主频：型号酷睿i3酷睿i5奔腾Ｇ６２０　酷睿i7奔腾E6500主频3100Mhz2800Mhz２６００Ｍhz3400Mhz2930MhzARM公司cpu主频：型号A8速龙2羿龙羿龙2A6主频2900Mhz3000Mhz3200Mhz3300Mhz2600Mhz通过以上对比，可发现英特尔X86系列微处理器相比于ARM公司生产的cpu在主频性能方面存在一定优势，但优势不是非常明显。三、cpu能耗的对比通过网上查询

3、和资料的搜索可知单位能耗的计算公式为：Pdyn=(CL×Ptrans×Vdd2×fclock)+(tsc×Vdd×Ipeak×fclock)其中其中CL指电路总负载电容，Ptrans指工作电路所占的比例，Vdd指工作电压，fclock指工作频率。而tsc指PMOS和NMOS同时打开的时间，在多数情况之下tsc的值较小，因此上述公式的后半段几乎可以忽略不计，因此Pdyn≈(CL×Ptrans×Vdd2×fclock)。那么经过数据的计算以及查询，我学习到从CL和Ptrans两个指标上分析，不难发现ARM在CL层面上做得更好，更简练的设计决定了A

4、RM处理器的低功耗。而在Ptrans层面上分析，x86更胜一筹，x86处理器在ACPI规范中定义了一系列处理器状态，远比ARM处理器定义的状态复杂。x86处理器获得了较低的Ptrans值，但也无法掩盖因为较高的CL而获得的总功耗。VDD电压都不用想都是一直在下降的。所以ARM的多核机制比X86的那指令集来的快。但是由此一来，CL就复杂了，所以提升功耗带来的性能提升，是非常接近X86的，所以在目前看，桌面还是X86，技术移动平台还是ARM。附录：微处理器发展历史简介无论是Inter的处理器还是ARM的处理器都是经过历史相同的发展而来，作为学习过

5、程中的收获，我整理了微处理器的发展历史：第一代微处理器（1971—1973年）　　通常以字长是4位或8位微处理器，典型的是美国Intel4004和Intel8008微处理器。Intel4004是一种4位微处理器，可进行4位二进制的并行运算，它有45条指令，速度0.05MIPs（MillionInstructionPerSecond，每秒百万条指令）。Intel4004的功能有限，主要用于计算器、电动打字机、照相机、台秤、电视机等家用电器上，使这些电器设备具有智能化，从而提高它们的性能。Intel8008是世界上第一种8位的微处理器。存储器采用

6、PMOS工艺。该阶段计算机工作速度较慢，微处理器的指令系统不完整，存储器容量很小，只有几百字节，没有操作系统，只有汇编语言。主要用于工业仪表、过程控制。第二代微处理器（1974—1977年）　　典型的微处理器有Intel8080/8085，Zilog公司的Z80和Motorola公司的M6800。与第一代微处理器相比，集成度提高了1～4倍，运算速度提高了10～15倍，指令系统相对比较完善，已具备典型的计算机体系结构及中断、直接存储器存取等功能。存储容量达64KB，配有荧光屏显示器、键盘、软盘驱动器等设备构成。第三代微处理器（1978—1984

7、年）　　1978年，Intel公司率先推出16位微处理器8086，同时，为了方便原来的8位机用户，Intel公司又提出了一种准16位微处理器8088。在Intel公司推出8086、8088CPU之后，各公司也相继推出了同类的产品，有Zilog公司Z8000和Motorola公司的M68000等。16位微处理器比8位微处理器有更大的寻址空间、更强的运算能力、更快的处理速度和更完善的指令系统。所以，16位微处理器已能够替代部分小型机的功能，特别在单任务、单用户的系统中，8086等16位微处理器更是得到了广泛的应用。1982年，Intel公司又推出

8、16位高级微处理器80286。微处理器采用短沟道高性能NMOS工艺。在体系结构方面吸纳了传统小型机甚至大型机的设计思想，如虚拟存储和存储保护等，时钟频率提高到5～2