處理器核、Core、處理器、CPU區別&&指令集架構與微架構的區別&&32位與64位指令集架構說明

流星斬月 發表於 2021-09-15
CPU

1、處理器核、Core、處理器、CPU的區別

  嚴格來說“處理器核”和“ Core ”是指處理器內部最核心的部分,是真正的處理器核心;而“處理器”和“CPU往往是一個完整的 SoC,包含了處理器核心和其他的裝置或者儲存器。

2、指令集架構和微架構的區別

  指令集,顧名思義是一組指令的集合,而指令是指處理器進行操作的最小單元(譬如加減乘除操作或者讀/寫儲存器資料)。
指令集架構,有時簡稱為“架構”或者稱為“處理器架構”。有了指令集架構,便可以使用不同的處理器硬體實現方案來設計不同效能的處理器。處理器的具體硬體實現方案稱為微架構(Microarchitecture )------微架構又稱為微體系結構/微處理器體系結構。是在計算機工程中,將一種給定的指令集架構在處理器中執行的方法。一種給定指令集可以在不同的微架構中執行。

  實施中可能因不同的設計目的和技術提升而有所不同。計算機架構是微架構和指令集設計的結合。雖然不同的微架構實現可能造成效能與成本的差異,但是,軟體無須做任何修改便可以完全執行在任何一款遵循同一指令集架構實現的處理器上。因此,指令集架構可以理解為一個抽象層。該抽象層構成處理器底層硬體與執行於其上的軟體之間的橋樑與介面,也是現在計算機處理器中重要的一個抽象層。

3、32位與64位指令集架構說明

  (處理器指令集架構的位數)處理器架構的位數是指通用暫存器的寬度,其決定了定址範圍的大小、資料運算能力的強弱。譬如32 位架構的處理器,其通用暫存器的寬度為 32 位,能夠定址的範圍為 2^32 ,即 4GB的定址空間,運算指令可以操作的運算元為 32位。
       注意:處理器指令集架構的寬度和指令的編碼長度無任何關係。並不是說 64 位架構的指令長度為 64 位(這是 個常見的誤區)。
       綜上所述,在不考慮任何實際成本和實現技術的前提下,理論上來講:
  • 通用暫存器的寬度,即指令集架構的位數越多越好,因為這樣可以帶來更大的定址範圍和更強的運算能力;
  • 指令編碼的長度越短越好,因為這樣可以更加節省程式碼的儲存空間;