现在，苹果公司宣布将Mac迁移到苹果自己的Silicon ARM处理器。我们已经告诉过您为什么会这样。今天，让我们仔细看看x86和ARM之间的根本区别是什么。苹果为什么要适合所有这些呢？
因此，大多数移动设备，iPhone和Android在ARM上运行。高通，华为麒麟，三星Exynos和Apple A13 / A14 Bionic都是ARM处理器。
但是在计算机上却并非如此-在Intel和AMD的领导下，它被x86所主导。这就是为什么我们无法在电话上从计算机运行Word的原因。
x86-这是70年代和80年代经典英特尔处理器系列的最后几位名称。 它们有何不同？ 有两个主要区别。
第一个是一组指令，即处理器能够理解的语言
x86处理器使用称为CISC的复杂指令集-复杂指令集计算。
相反，ARM处理器使用简化的指令集-RISC-精简指令集计算。
顺便说一下，ARM代表高级RICS机器-高级RISC机器。
指令集通常也称为体系结构或ISA-指令集体系结构。
第二个区别是微体系结构。这是什么？
处理器使用的语言取决于设计方式。由于要在处理器上执行每条指令，因此需要找到其自己的逻辑块。因此，不同的指令意味着不同的处理器设计。设计是微体系结构。
- x86-CISC
- ARM-RISC
因此，请记住。我们说x86-我们的意思是CISC体系结构，ARM是RISC。
但是处理器如何开始说不同的语言呢？
CISC的历史
程序员备忘录，1960年代。数字（机器）代码“ Minsk-22”。
一切始于1960年代。最初，程序员使用机器代码，也就是说，他们实际上写了零和一。很快所有人都厌倦了，汇编器出现了。一种低级编程语言，允许编写简单的命令，例如添加，复制等。但是用汇编程序编程也很困难。因为有必要逐字逐句地“向句柄”描述处理器的每个动作。
因此，如果您正在与处理器一起吃晚餐，并要求给它加盐，它将看起来像这样：
- 嗨，处理器，请看表的中心。
- 你看到盐了吗？带她去。
- 现在看着我。
- 给我盐。-是的，谢谢！
- 现在再从我那拿盐。
- 把它放在你得到它的地方
- 非常感谢你！继续您的业务。
- 嗯...加工者，看到胡椒了吗？
- 等等....
在某些时候，这一切都困扰着程序员。然后他们决定：嘿，我们为什么不写指令“把盐递给我”？因此，他们做到了。一组这样的复杂指令称为CISC。
对于开发人员和企业而言，这种方法都是真正的救星。客户想要一个新的指令-如果有钱，这不是问题-我们会做到的。客户有钱。
CISC的缺点
但是这种方法是最优的吗？从开发人员的角度来看，是的。但是微架构遭受了损失。
想象一下，您买了一套公寓，现在您需要为其提供家具。面积小，每平方米算。现在，想像一下，如果CISC处理器一方面为您的客厅提供家具，它将照顾到每个潜在客人的舒适感，并为他分配自己的个人空间。
另一方面，他将不会多余的预算。一个人的沙发，另一个人的坐垫凳，第三人的沙发，为丹妮莉丝准备的权力游戏王座。在这种情况下，房间的面积很快就会结束。为了容纳所有人，您将不得不增加预算并扩大大厅。这是不合理的。但最重要的是，CISC体系结构已经存在了很长时间，并且60年代编写的说明现在不再适用。因此，将根本不使用某些家具或执行单元。但是他们中的许多人仍然在那里。因此，RISC出现了...
RISC的好处
一方面，在RISC处理器的Assembler中编写处理器不是很方便。如果我们直接比较为CISC和RISC处理器编写的代码，则前者的优势显而易见。
这就是x86和ARM相同操作的代码。
x86
- MOV AX，15；AH = 00，AL = 0Fh
- AAA; AH = 01，AL = 05
- RET
臂
- MOV R3，＃10
- 与R2，R0，＃0xF
- CMP R2，R3
- IT LT
- BLT其他分支
- 添加R2。＃6
- 添加R1。＃1
- elsebranch：
- 结束
但这是以前的事情。长期以来没有人用汇编程序写东西。现在，编译器为程序员完成了所有这些工作，因此为RISC处理器编写代码没有任何困难。但是有优势。
假设您正在设计处理器。 x86上的块排列看起来像这样。 每个彩色正方形都是一个单独的命令。它们有很多，它们是不同的。如您所知，这里我们已经在讨论微体系结构，它来自指令集。但是ARM处理器看起来像这样。 它不需要为50年前编写的函数创建块。 实际上，这里只有最流行的球队才有禁区。但是有很多这样的障碍。这意味着可以同时执行更多基本命令。稀有产品不会占用空间。
减少RISC拨号的另一个好处：用于解码指令的块占用了芯片上更少的空间。是的，那也需要一个地方。RISC体系结构更简单，更方便，请弯曲手指：
- 记忆更轻松，
- 更丰富的寄存器架构，
- 更容易做到32/64/128位数字，
- 更容易优化，
- 耗电量少
- 更易于扩展和调试。
例如，这是同一代的两个处理器。ARM1和Intel386。ARM的性能类似，只有一半。而且其上的晶体管要少10倍：2.5万对27.5万。功耗也相差一个数量级：0.1 W和Intel的2W。休克。
因此，我们的运行在具有RISC架构的ARM处理器上的智能手机使用寿命长，不需要主动散热，而且速度很快。
发牌
但是这些都是技术上的差异。也存在组织差异。您是否曾经想过为什么有这么多用于智能手机的处理器制造商，而在x86 PC的世界中，只有AMD和Intel？很简单-ARM是一家许可公司，而不是制造公司。
甚至苹果公司也参与了ARM的开发。与Acorn Computers和VLSI技术一起使用。苹果已经加入了他们即将推出的设备牛顿的联盟。一种主要功能是文本识别的设备。
甚至您都可以通过购买许可证来开始生产自己的处理器。但是除了蓝色和红色公司之外，没有人可以生产x86处理器。这意味着什么？没错，竞争减少，发展放缓。这怎么发生的？
好。假设ARM在智能手机和平板电脑上做得很好，但是对于计算机和服务器呢？以及为什么苹果公司甚至以其Apple Silicon赶到那里。
现在怎么办？
假设我们认为ARM体系结构更加有效和通用。怎么办？ x86被埋了吗？
实际上，英特尔和AMD并非傻瓜。而现在，现代的CISC处理器与RISC非常相似。逐渐地，CISC处理器的开发者还是来到了这个领域并开始制造混合处理器，但是旧的尾巴却不那么容易被甩掉。 但是很长一段时间以来，Intel和AMD处理器一直在将输入指令分解为较小的微指令（micro-ops），将来，您会惊讶地发现，这些指令是由RISC内核执行的。 是的，伙计们！您PC中的那些4-8内核也是RISC内核！ 希望您在这里完全感到困惑。但最重要的是，现在RISC和CISC设计之间的差异很小。
仍然重要的是微体系结构。这就是在石头本身上有效组织一切的方式。
好吧，您可能已经知道，现代iPad几乎与配备Core i7和Core i9处理器的15英寸MacBook Pro一样好。 那计算机呢？ Ampere最近推出了其80核ARM处理器。根据制造商的说法，在测试中，Ampere处理器的性能比AMD最快的EPYC处理器好4％，而功耗却低14％。
安培（Ampere），爬到“云”和“工作站”部分，并在那里显示出出色的数字。当今世界上最快的超级计算机可在ARM ISA上运行。另一方面，英特尔仍在尝试进入低功耗市场，为此，它发布了一个基于Lakefield微体系结构的有趣的新处理器。
到目前为止，英特尔的笔记本电脑和处理器具有一个无可争议的优势- （散热和）架构统一。尽管高通，三星，联发科已经在ARM处理器市场上占有一席之地，但在x86领域正在建立垄断地位，开发人员更容易为“成人”处理器制作软件和游戏。
苹果公司就是这样一种公司，它可以激励足够的开发人员削减他们的ARM。但是，这种过渡的本质不是在CISC和RISC之间的对抗。随着两种方法的融合，重点转移到了苹果为其移动设备制造的微体系结构。显然，他们的微架构很酷。他们想在计算机上使用它。
而且，如果英特尔将x86许可用于他人的钱，那么苹果可能只是将其当前的微体系结构用于x86。但是由于无法做到这一点，他们决定只改用ARM。对我们而言，微体系结构的问题在于这是一个商业秘密。而且我们对她一无所知。
结果
ARM需求最终将上升。对于行业而言，这不仅是重要的一步，而且是至关重要的一步。Linus Torvalds表示，除非工作站在ARM上运行，否则服务器市场将使用x86。
事情就这样发生了-从长远来看，这是在服务器解决方案上投资的数百万美元。当然，这对消费者也有好处。美好的未来等待着我们，苹果确实取得了进步！
资料编辑：Anton Evstratenko。我们的观众Nikita Kulikov和Grigory Chirkov帮助准备了这些材料。谢谢你们！