CPU 處理器架構知識

CPU處理器架構：

主要有ARM、X86/Atom、MIPS、PowerPC，其中ARM在智能手機上面一枝獨秀；其中ARM/MIPS/PowerPC均是基于精簡指令集機器處理器的架構；X86則是基于復雜指令集的架構，Atom是x86或者是x86指令集的精簡版。

Android在支持各種處理器的現狀：

ARM+Android 最早發展、完善的支持，主要在手機市場、上網本、智能等市場；
X86+Android 有比較完善的發展。有atom+Android的上網本，且支持Atom+Android 和 Atom+Window7雙系統；
MIPS+Android 目前在移植、完善過程中；
Powpc+Android 目前在移植、完善過程中。

ARM系列
ARM架構，過去稱作進階精簡指令集機器（Advanced RISC Machine，更早稱作：Acorn RISC Machine），是一個32位精簡指令集（RISC）處理器架構，其廣泛地使用在許多嵌入式系統設計。由于節能的特點，ARM處理器非常適用于行動通訊領域，符合其主要設計目標為低耗電的特性。
在今日，ARM家族占了所有32位嵌入式處理器75%的比例，使它成為占全世界最多數的32位架構之一。ARM處理器可以在很多消費性電子產品上看到，從可攜式裝置（PDA、移動電話、多媒體播放器、掌上型電子游戲，和計算機）到電腦外設（硬盤、桌上型路由器）甚至在導彈的彈載計算機等軍用設施中都有他的存在。在此還有一些基于ARM設計的派生產品，重要產品還包括Marvell的XScale架構和德州儀器的OMAP系列。
優勢：價格低；能耗低；
ARM 授權方式：ARM 公司本身并不靠自有的設計來制造或出售 CPU ，而是將處理器架構授權給有興趣的廠家。ARM 提供了多樣的授權條款，包括售價與散播性等項目。對于授權方來說，ARM 提供了 ARM 內核的整合硬件敘述，包含完整的軟件開發工具（編譯器、debugger、SDK），以及針對內含 ARM CPU 硅芯片的銷售權。對于無晶圓廠的授權方來說，其希望能將 ARM 內核整合到他們自行研發的芯片設計中，通常就僅針對取得一份生產就緒的智財核心技術（IP Core）認證。對這些客戶來說，ARM 會釋出所選的 ARM 核心的閘極電路圖，連同抽象模擬模型和測試程式，以協助設計整合和驗證。需求更多的客戶，包括整合元件制造商（IDM）和晶圓廠家，就選擇可合成的RTL（暫存器轉移層級，如 Verilog）形式來取得處理器的智財權（IP）。借著可整合的 RTL，客戶就有能力能進行架構上的最佳化與加強。這個方式能讓設計者完成額外的設計目標（如高震蕩頻率、低能量耗損、指令集延伸等）而不會受限于無法更動的電路圖。雖然 ARM 并不授予授權方再次出售 ARM 架構本身，但授權方可以任意地出售制品（如芯片元件、評估板、完整系統等）。商用晶圓廠是特殊例子，因為他們不僅授予能出售包含 ARM 內核的硅晶成品，對其它客戶來講，他們通常也保留重制 ARM 內核的權利。
生產廠商：TI （德州儀器）/Samsung（三星）/Freescale（飛思卡爾）/Marvell（馬維爾）/Nvidia（英偉達）

x86系列/Atom處理器
xx86或80×86是英代爾Intel首先開發制造的一種微處理器體系結構的泛稱。
x86架構是重要地可變指令長度的CISC（復雜指令集電腦，Complex Instruction Set Computer）。
Intel Atom（中文：凌動，開發代號：Silverthorne）是Intel的一個超低電壓處理器系列。處理器采用45納米工藝制造，集成4700萬個晶體管。L2緩存為512KB，支持SSE3指令集，和VT虛擬化技術（部份型號）。
現時，Atom處理器系列有6個型號，全部都是屬于Z500系列。它們分別是Z500、Z510、Z520、Z530、Z540和Z550。最低端的Z500內核頻率是800MHz，FSB則是400MHz。而最高速的Z550，內核頻率則有2.0GHz，FSB則是533MHz。從Z520開始，所有的處理器都支持超線程技術，但只增加了不到10%的耗電。雙內核版本為N系列，依然采用945GC芯片組。雙內核版本仍會支持超線程技術，所以系統會顯示出有4個邏輯處理器。這個版本的兩個內核并非采用本地設計，只是簡單的將兩個單內核封裝起來。

MIPS系列
MIPS是世界上很流行的一種RISC處理器。MIPS的意思是“無內部互鎖流水級的微處理器”(Microprocessor without interlocked piped stages)，其機制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數據相關問題。它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大學Hennessy教授領導的研究小組研制出來的。MIPS公司的R系列就是在此基礎上開發的RISC工業產品的微處理器。這些系列產品為很多計算機公司采用構成各種工作站和計算機系統。
MIPS技術公司是美國著名的芯片設計公司，它采用精簡指令系統計算結構(RISC)來設計芯片。和英特爾采用的復雜指令系統計算結構(CISC)相比，RISC具有設計更簡單、設計周期更短等優點，并可以應用更多先進的技術，開發更快的下一代處理器。MIPS是出現最早的商業RISC架構芯片之一，新的架構集成了所有原來MIPS指令集，并增加了許多更強大的功能。MIPS自己只進行CPU的設計，之后把設計方案授權給客戶，使得客戶能夠制造出高性能的CPU。
1984年，MIPS計算機公司成立，開始設計RISC處理器；
1986年推出R2000處理器。
1992年，SGI收購了MIPS計算機公司。
1988年推R3000處理器。
1991年推出第一款64位商用微處器R4000；之后又陸續推出R8000（于1994年）、R10000（于1996年）和R12000（于1997年）等型號。
1998年，MIPS脫離SGI，成為MIPS技術公司；隨后，MIPS公司的戰略發生變化，把重點放在嵌入式系統；1998年－MIPS科技股票在美國納斯達克股票交易所公開上市。
1999年，MIPS公司發布MIPS32和MIPS64架構標準，為未來MIPS處理器的開發奠定了基礎。新的架構集成了所有原來NIPS指令集，并且增加了許多更強大的功能。MIPS公司陸續開發了高性能、低功耗的32位處理器內核（core）MIPS324Kc與高性能64位處理器內核MIPS64 5Kc。
2000年，MIPS公司發布了針對MIPS32 4Kc的版本以及64位MIPS 64 20Kc處理器內核。 
2007年8月16日－MIPS科技宣布，中科院計算機研究所的龍芯中央處理器獲得其處理器IP的全部專利和總線、指令集授權。
2007年12月20日－MIPS科技宣布，揚智科技已取得其針對先進多媒體所設計的可定制化系統單芯片（SoC）核心“MIPS32 24KEc Pro”授權。

PowerPC系列
PowerPC 是一種精簡指令集（RISC）架構的中央處理器（CPU），其基本的設計源自IBM（國際商用機器公司）的IBM PowerPC 601 微處理器POWER（Performance Optimized With Enhanced RISC；《IBM Connect 電子報》2007年8月號譯為“增強RISC性能優化”）架構。二十世紀九十年代，IBM(國際商用機器公司)、Apple（蘋果公司）和Motorola（摩托羅拉）公司開發PowerPC芯片成功，并制造出基于PowerPC的多處理器計算機。PowerPC架構的特點是可伸縮性好、方便靈活。
PowerPC 處理器有廣泛的實現范圍，包括從諸如 Power4 那樣的高端服務器 CPU 到嵌入式 CPU 市場（任天堂 Gamecube 使用了 PowerPC）。PowerPC 處理器有非常強的嵌入式表現，因為它具有優異的性能、較低的能量損耗以及較低的散熱量。除了象串行和以太網控制器那樣的集成 I/O，該嵌入式處理器與“臺式機”CPU 存在非常顯著的區別。

互補型的實時性(Real Time)較好的DSP架構
DSP是微處理器的一種,這種微處理器具有極高的處理速度.因為應用這類處理器的場合要求具有很高的實時性(Real Time)。比如通過移動電話進行通話,如果處理速度不快就只能等待對方停止說話，這一方才能通話。如果雙方同時通話，因為數字信號處理速度不夠,就只能關閉信號連接.在DSP出現之前數字信號處理只能依靠MPU(微處理器)來完成。但MPU較低的處理速度無法滿足高速實時的要求。因此，直到70年代，有人才提出了DSP的理論和算法基礎。那時的DSP僅僅停留在教科書上，即便是研制出來的DSP系統也是由分立元件組成的，其應用領域僅局限於軍事、航空航天部門。90年代DSP發展最快，相繼出現了第四代和第五代DSP器件。現在的DSP屬於第五代產品，它與第四代相比，系統集成度更高，將DSP芯核及外圍元件綜合集成在單一芯片上。這種集成度極高的DSP芯片不僅在通信、計算機領域大顯身手，而且逐漸滲透到人們日常消費領域。

百科：
ARM架構 http://zh.wikipedia.org/zh-cn/ARM%E6%9E%B6%E6%A7%8B#.E5.85.A7.E6.A0.B8.E7.A8.AE.E9.A1.9E
ARM架構 http://www.txrjy.com/baike/view.asp?ARM%BC%DC%B9%B9
dsp架構 http://baike.c114.net/view.asp?id=17155-2E64F9EF
x86 http://zh.wikipedia.org/zh-cn/x86
AMD http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E8%B6%85%E5%A8%81%E5%8D%8A%E5%AF%BC%E4%BD%93