CPU体系架构有哪些它们有什么区别

CISC 和 RISC 是两大主流的 CPU 指令集类型，其中 CISC 以 Intel、AMD 的 X86 架构为代表（Atom 使用精简版的 X86 指令集），而 RISC 阵营则包括 ARM、MIPS、Power PC 等架构。

CISC（complex instruction set computer 复杂指令集计算机）

CISC 是一种微处理器指令集架构，每个指令可执行若干低阶操作，诸如从内存读取、储存、和计算操作，全部集于单一指令之中。CISC 体系结构的设计策略是使用大量的指令，包括复杂指令。与其他设计相比，在CISC中进行程序设计要比在其他设计中容易，因为每一项简单或复杂的任务都有一条对应的指令。程序设计者不需要写一大堆指令去完成一项复杂的任务。 但指令集的复杂性使得CPU和控制单元的电路非常复杂。在CISC指令集的各种指令中，约有 20% 的指令会被反复使用，占整个程序代码的 80%，而余下的 80% 指令却不经常使用，在程序设计中只占 20%。

RISC（reduced instruction set computer，精简指令集计算机）

RISC 是一种执行较少类型计算机指令的微处理器，起源于80年代的 MIPS 主机。RISC的设计初衷针对CISC CPU复杂的弊端，选择一些可以在单个CPU周期完成的指令，以降低CPU的复杂度，将复杂性交给编译器。RISC具有设计更简单、设计周期更短等优点，能够以更快的速度执行操作（每秒执行更多百万条指令，即 MIPS）。精简指令集这种设计思路对指令数目和寻址方式都做了精简，使其实现更容易，指令并行执行程度更好，编译器的效率更高。

实际上在后来的发展中，RISC 与 CISC 在竞争的过程中相互学习，现在的 RISC 指令集也达到数百条，运行周期也不再固定。

X86

X86 是 Intel 开发制造的一种微处理器体系结构的泛称，X86 架构是可变指令长度的 CISC。X86架构于1978 年推出的 Intel 8086 中央处理器中首度出现，它是从 Intel 8008 处理器中发展而来的，而8008则是发展自 Intel 4004 的。8086 在三年后为 IBM PC 所选用，之后 X86 便成为了个人计算机的标准平台，成为了历来最成功的 CISC 架构。

8086是16位处理器，直到1985年32位的80386的开发，这个架构都维持是16位。接着一系列的处理器表示了32位架构的细微改进，推出了数种的扩充，直到2003年AMD对于这个架构发展了64位的扩充，并命名为 amd64。后来 Intel 也推出了与之兼容的处理器，并命名为 Intel 64。两者一般被统称为 x86-64 或 x64，开创了 x86 的 64 位时代。

MIPS

MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。MIPS的意思是“无内部互锁流水级的微处理器”（microprocessor without interlocked piped stages），其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。它最早是在80年代初期由斯坦福大学 Hennessy 教授领导的研究小组研制。MIPS是出现最早的商业RISC架构芯片之一，新的架构集成了所有原来MIPS指令集，并增加了许多更强大的功能。MIPS自己只进行CPU的设计，之后把设计方案授权给客户，使得客户能够制造出高性能的 CPU。

Power PC

PowerPC 是一种精简指令集（RISC）架构的中央处理器（CPU），其基本的设计源自IBMPowerPC 601 微处理器POWER（Performance Optimized With Enhanced RISC）架构。二十世纪九十年代，IBM、苹果和摩托罗拉合作开发 PowerPC 芯片成功，并制造出基于PowerPC的多处理器计算机。

PowerPC 架构的特点是可伸缩性好、方便灵活，有着广泛的应用范围，包括从诸如 Power4 那样的高端服务器 CPU 到嵌入式 CPU 市场（任天堂 Gamecube 使用了 PowerPC）。PowerPC 处理器有非常强的嵌入式表现，因为它具有优异的性能、较低的能量损耗以及较低的散热量。除了象串行和以太网控制器那样的集成 I/O，该嵌入式处理器与“台式机”CPU 存在非常显著的区别。

ARM

ARM架构，过去称作进阶精简指令集机器 Advanced RISC Machine，更早称作 Acorn RISC Machine，是32位 RISC 处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。由于节能的特点，ARM处理器非常适用于行动通讯领域，符合其主要设计目标为低耗电的特性。

在今日，ARM家族占了所有32位嵌入式处理器 75% 的比例，在智能机手机芯片领域更是更是占用垄断地位，使它成为占全世界最多数的32位架构之一。ARM处理器可以在很多消费性电子产品上看到，从可携式装置（PDA、移动电话、多媒体播放器、掌上型电子游戏，和计算机）到电脑外设（硬盘、桌上型路由器）甚至在导弹的弹载计算机等军用设施中都有他的存在。