ARM架构应用处理器与x86处理器

相较于AMD与Intel，ARM显然对多数的消费者还是很陌生的名词，而多数人也会好奇，ARM架构生产的应用处理器到底跟Intel、AMD又有什么不同，又跟智慧手机与平板厂商提到的TI OMAP、Qualcomm Snapdragon、三星的蜂鸟（Hummingbird）、猎户座（Orion）、飞思卡尔（Freescale）的i.MX，或是ST-Ericsson的应用处理器等有什么关系。

先从ARM这家公司谈起，ARM成立于1991年，是一家出售IP（技术知识产权）的公司，所谓的技术知识产权，就有点像是卖房屋的结构设计图，至于要怎修改，哪边开窗户，以及要怎加盖其它的花园，就看买了设计图的厂商自己决定。

而ARM的架构是采用RISC架构，如同它的名称一样，Advanced RISC Machines，RISC架构在当初的PC架构争霸战虽然败给Intel所主导的x86处理器架构，却默默在另外的领域成长壮大；小从硬盘转速控制、电信基地台的计算、汽车喷射引擎的控制、音响系统、相机引擎，大到电动机具的控制等等，都能够看见采用ARM授权架构处理器的身影。

而有了设计图，当然还要有把设计图实现的厂商，而这些就是ARM架构的授权客户群，包括上述几家厂商以外，还有如Freescale、联发科、Telechip、新岸线等数不清的大小控制芯片与应用处理器厂商，都是采用ARM架构的授权客户。甚至多年前的Intel的XScale处理器，也是采用ARM的核心授权。

ARM的架构相较于x86有哪些特点？相较于基于CISC的x86架构处理器，由于为了满足电脑产业发展而不断加入指令集，使得处理器日益庞大，但每个指令集用到的频率也越差越大，许多指令到后来已经相当少用，甚至是可以被新的指令所取代。而ARM架构则大幅简化架构，仅保留所需要的指令，可以让整个处理器更为简化，拥有小体积、高效能的特性。

另外，ARM的架构老早就已经作到高密度整合，由于ARM授权的弹性以及核心架构单纯，ARM处理器架构可以很容易与其它专职的特殊核心，像是GPU、多媒体译码核心、基频调制解调器、I/O控制等架构整合，透过SoC（System On a Chip，系统单芯片）的方式，一颗小小的ARM架构应用处理器，完成近年x86架构处理器积极跨足的单芯片设计，并且透过各种不同的核心分工各司其职，ARM架构应用处理器的核心负担相较传统x86处理器低上许多，并且因为早前应用处理器的需求就是以低功耗为重点，即便如今效能不断提升，仍是以保有省电的特性为前提发展。

ARM架构的另一个优点，就是自由性，只要像ARM买下核心授权，就可以与其它IP公司的方案以及这家授权客户本身的优势技术整合，虽同为同一世代的ARM核心架构，即便频率相同，结果也不同。不过这也使得ARM应用处理器光从基本规格是不一定能看出操作效能的，例如同样隶属高通Snapdragon，频率1GHz的第一世代旗舰QSD8x50甚至不敌频率仅800MHz的第二世代MSM7230。

以目前最火红的几颗手机与平板的双核应用处理器选择的GPU架构为例，Tegra 2图形架构来自NVIDIA的GeForce ULP，TI OMAP 4430则是采用PowerVR SGX 540架构，Qualcomm MSM8660采用高通自家Adreno 220，三星Exynos 4210采用ARM的Mali 400 GPU架构，就已经足以产生这几颗处理器在效能表现的差异，更不用说细节的内存控制管理、电源管理、储存通道等架构产生的差异。

谈到这些GPU架构，又是一段有趣的过去，GeForce ULP、Power SGX以及Adreno其实都在游戏机史上交手过，Nvidia的图形架构曾被用在微软第一代XBox以及PS3采用过，而PowerVR则是接连在SEGA Saturn以及Dreamcast出现，Adreno源自ATi行动图形部门，ATi的图形方案也被XBox 360以及Wii采用，可说这几家图形方案供货商过去在游戏机的战火，又再次烧回手机以及平板上。

ARM的架构之所以在智能手机以及平板能够迅速窜红，苹果iOS装置可说是大功臣，在苹果之前，智能手机在市场上一直载浮载沉，虽然有着号称智能手机平台市占率第一的Nokia Symbian，以及Windows Mobile、Palm OS、BlackBerry等系统，不过当时的环境在缺乏行动网络为后盾，在线商店的概念也还未发展成型；一直到苹果以iPhone打响新世代智能手机第一炮后，市场才真正体认到智能手机原来可以是这么容易使用。

iPhone的出现也间接带起市场对于ARM架构应用处理器的需求，不过光是苹果也无法带起市场对于ARM处理器的需求，如WM（WP7)手机与Symbian也纷纷加入新一代智能手机战局，但是真正成为关键的，是Google Android宣布参战后，其它手机厂商取得一个相较过去成熟的通用智能手机平台，而各厂商又为了进行产品差异化，开始针对ARM架构应用处理器的效能以及硬件支持要求，使得过去发展缓速的ARM架构一下子热络起来，也让ARM架构一夕之间成为火热话题。
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