手机CPU架构体系分类及各大厂商

手机cpu相关知识，这对于开发Android应用程序适应各个机型有一定的辅助作用
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手机cpu架构体系分类

指令集可分为复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)两部分，代表架构分别是x86、ARM和MIPS。

1、ARMRISC

主要特点： armeabi （1）默认选项，将创建以基于 ARM v5TE 的设备为目标的库。 （2）具有这种目标的浮点运算使用软件浮点运算。 （3）使用此 ABI 创建的二进制代码将可以在所有 ARM 设备上运行。 （4）armeabi就是针对普通的或旧的armcpu. （5）代表手机品牌：骁龙、 海思、 NVIDIA Tegra 4（M3）、德州仪器 armeabi-v7a （1）创建支持基于 ARM* v7 的设备的库，并将使用硬件 FPU 指令。 （2）armeabi-v7a是针对有浮点运算或高级扩展功能的arm cpu。
　　ARMRISC是为了提高处理器运行速度而设计的芯片体系，它的关键技术在于流水线操作即在一个时钟周期里完成多条指令。相较复杂指令集CISC而言，以RISC为架构体系的ARM指令集的指令格式统一、种类少、寻址方式少，简单的指令意味着相应硬件线路可以尽量做到最佳化，从而提高执行速率。因为指令集的精简，所以许多工作必须组合简单的指令，而针对复杂组合的工作便需要由编译程序来执行。而CISC体系的x86指令集因为硬件所提供的指令集较多，所以许多工作都能够以一个或是数个指令来代替，编译的工作因而减少了许多。 　　ARM指令集架构的主要特点：一是体积小、低功耗、低成本、高性能;二是大量使用寄存器且大多数数据操作都在寄存器中完成，指令执行速度更快;三是寻址方式灵活简单，执行效率高;四是指令长度固定，可通过多流水线方式提高处理效率。

2、MIPS

特点： （1）MIPS架构的处理器多用在网关、猫、机顶盒什么的。 （2）我国“龙芯”使用这种架构 （3）无内部互锁流水级的微处理器”(Microprocessor without interlocked piped stages) （4）代表手机品牌：艾诺novo7
　　MIPS是高效精简指令集计算机体系结构中的一种，与当前商业化最成功的ARM架构相比，MIPS的优势主要有五点：一是早于ARM支持64bit指令和操作，截至目前MIPS已面向高中低端市场先后发布了P5600系列、I6400系列和M5100系列64位处理器架构，其中P5600、I6400单核性能分别达到3.5和3.0DMIPS/MHz，即单核每秒可处理350万条和300万条指令，超过ARM Cortex-A53 230万条/秒的处理速度;二是MIPS有专门的除法器，可以执行除法指令;三是MIPS的内核寄存器比ARM多一倍，在同样的性能下MIPS的功耗会比ARM更低，同样功耗下性能比ARM更高;四是MIPS指令比ARM稍微多一些，执行部分运算更为灵活;五是MIPS在架构授权方面更为开放，允许授权商自行更改设计，如更多核的设计。
　　同时，MIPS架构也存在一些不足之处：一是MIPS的内存地址起始有问题，这导致了MIPS在内存和cache的支持方面都有限制，即MIPS单内核无法面对高容量内存配置;二是MIPS技术演进方向是并行线程，类似INTEL的超线程，而ARM未来的发展方向是物理多核，从目前核心移动设备的发展趋势来看物理多核占据了上风;三是MIPS虽然结构更加简单，但是到现在还是顺序单/双发射，ARM则已经进化到了乱序双/三发射，执行指令流水线周期远不如ARM高效;四是MIPS学院派发展风格导致其商业进程远远滞后于ARM，当ARM与高通、苹果、NVIDIA等芯片设计公司合作大举进攻移动终端的时候，MIPS还停留在高清盒子、打印机等小众市场产品中;五是MIPS自身系统的软件平台也较为落后，应用软件与ARM体系相比要少很多。

3、x86 CISC

特点： （1）生成的二进制代码可支持包含基于硬件的浮点运算的 IA-32 指令集。 （2）代表手机品牌：联想K800、K900，摩托罗拉MT788、Orange San Diego（Xolo X900）

x86 CISC是一种为了便于编程和提高记忆体访问效率的芯片设计体系，包括两大主要特点：一是使用微代码，指令集可以直接在微代码记忆体里执行，新设计的处理器，只需增加较少的电晶体就可以执行同样的指令集，也可以很快地编写新的指令集程式;二是拥有庞大的指令集，x86拥有包括双运算元格式、寄存器到寄存器、寄存器到记忆体以及记忆体到寄存器的多种指令类型，为实现复杂操作，微处理器除向程序员提供类似各种寄存器和机器指令功能外，还通过存于只读存储器(ROM)中的微程序来实现极强的功能，微处理器在分析完每一条指令之后执行一系列初级指令运算来完成所需的功能。 　　x86指令体系的优势体现在能够有效缩短新指令的微代码设计时间，允许实现CISC体系机器的向上兼容，新的系统可以使用一个包含早期系统的指令集合。另外微程式指令的格式与高阶语言相匹配，因而编译器并不一定要重新编写。相较ARM RISC指令体系，其缺点主要包括四个方面。 　　第一，通用寄存器规模小，x86指令集只有8个通用寄存器，CPU大多数时间是在访问存储器中的数据，影响整个系统的执行速度。而RISC系统往往具有非常多的通用寄存器，并采用了重叠寄存器窗口和寄存器堆等技术，使寄存器资源得到充分的利用。 　　第二，解码器影响性能表现，解码器的作用是把长度不定的x86指令转换为长度固定的类似于RISC的指令，并交给RISC内核。解码分为硬件解码和微解码，对于简单的x86指令只要硬件解码即可，速度较快，而遇到复杂的x86指令则需要进行微解码，并把它分成若干条简单指令，速度较慢且很复杂。 　　第三，x86指令集寻址范围小，约束用户需要。 　　第四，x86 CISC单个指令长度不同，运算能力强大，不过相对来说结构复杂，很难将CISC全部硬件集成在一颗芯片上。而ARM RISC单个指令长度固定，只包含使用频率最高的少量指令，性能一般但结构简单，执行效率稳定。

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手机CPU各大厂商

1、德州仪器

这个品牌想必大家都不陌生，一些高端机型上都会配有这家厂商的CPU，高性能且耗能少是它主要的特点，但因为造价昂贵，多应用在高端旗舰产品上，而且德州仪器的CPU与GPU也无法达成较好的协调，总会加强了一方面，而去减弱另外一方面的实力。

2、Intel

无论从PC市场还是手机市场，Intel在CPU上都占有较大的份额，众所周知Intel电脑平台的CPU讲究的是高性能低功耗，屡次创新制造技术，在手机CPU上Intel页很好的贯彻了这一理念，它的缺点就是每频率下来性能比较低。

3、高通

高通的CPU在市场上占据了相当一部分的份额，市面上中低端安卓智能手机CPU都会有它的身影，主频比较高，运算能力强，且定位十分准确，让它在这个强手如林的市场上有了自己的一席之地，但处理能力强也导致了它的图形处理相对偏弱，且耗能较高

4、三星

三星的蜂鸟在前面小编也说了，单核之王，而后来研发的Exynos猎户座CPU也有高效的性能表现，在对数据和图形运算方面均表现优异，但也就因为这点，导致猎户座的散热偏大，而且目前市场上对三星猎户座的优化并不是太好，兼容性是它的鸡肋，但随着三星将猎户座CPU不断推广，兼容性问题总有一天会得到完美的解决。

5、Marvell

Marvell（迈威科技集团有限公司，现更名美满），成立于1995年，总部在硅谷，在中国上海设有研发中心，是一家提供全套宽带通信和存储解决方案的全球领先半导体厂商，是一个针对高速，高密度，数字资料存贮和宽频数字数据网络市场，从事混合信号和数字信号处理集成电路设计、开发和供货的厂商。提到这个名字或许用户会感觉有点陌生，但提到ARM CPU想必大家就会立马熟悉了，它的CPU也算是最大发挥了PXA的性能，强劲的性能背后总会有个诟病，那就是功耗大，功耗大也会引发一定的散热问题。美满电子科技(Marvell)在中国的总部位于上海张江科技园，并在北京、合肥和深圳设有业务运营

6、Nvidia（英伟达）

在显卡方面，Nvidia有着无法超越的优势以及各种专利技术，在CPU方面，它也以体积小性能强劲功耗低而著称，Tegra2不光在图形方面做了强化，还在优化增强了音频处理，甚至可以运行虚幻3的游戏引擎，这不得不说是一种进步。但为了降低功耗，Tegra2出现了视频解码等问题，这想必是Nvidia下一步要解决的问题。

7、华为

华为在2012年推出了最小的四核处理器，华为自主研发的海思 K3V2 ，是2012年业界体积最小的四核A9架构处理器。他是一款高性能CPU，主频分为1.2GHz和1.5GHz，是华为自主设计，采用ARM架构35NM、64位内存总线，是Tegra 3内存总线的两倍。海思 K3V2四核处理器是2012年初业界体积最小的四核A9架构处理器。该款处理器规格为12*12mm， 同时内置业界最强的嵌入式GPU（图形处理芯片），并采用手机芯片中最高端的64bit带宽DDR内存设计来充分释放四核的性能。具体来看，K3V2有四个A9内核，16个GPU单元，频率1.5GHz，使用TSMC 40nm工艺制造，面积12mmx12mm，是继英伟达tegra3之后第二款四核A9处理器。而采用该处理器的华为Ascend D quad / quad XL 高端智能手机已经于2012年8月在中国市场率先发售，然后铺货欧洲、亚太、澳洲、北美、南美和中东等全球市场。
作为国产品牌的骄傲，能出现在众多世界CPU厂商的名单之列，实在是种荣幸，如果这款CPU能得到很好发展，那对民族品牌走向世界不失为是个好的开始。

8、联发科

联发科已定于2012年12月11日下午2点30分在深圳福田香格里拉举行针对客户的发布会，媒体发布会将于12日举行。联发科技中国区总经理吕向正及无线通信事业部总经理朱尚祖将会到场，就联发科技在智能手机领域的战略布局及发展规划发表演讲。
　　MTK6589是联发科首个28nm制程的四核芯处理器，基于ARMv7-A架构，A7向上兼容A15，兼顾高性能和低功耗，也被认为是ARM历史上能效最高的架构。MT6589还内建PowerVR SGX 544图形处理器，三角形输出率为55M/S，像素填充率为1600M/S。支持720P级别显示分辨率/1080P级别视频播放，并支持1300万像素 级别的相机 等。而除了以上这些主流四核配备的功能之外，据悉MTK6589将支持WCDMA/TD-SCDMA两种3G网络，同时支持双卡双待， 以及双卡双通功能，是业界首款HSPA+智能机解决方案。
　　MT6589作为一款四核心处理器，比起双核的MT6577的提升幅度是比较大的。MT6589采用了1.0~1.2GHz的主频率，采用了Cortex-A7架构和最新的28nm工艺制程。MT6589采用的Cortex-A7架构的微体系结构侧重于提供最佳能效，这两种处理器能够在big.LITTLE（大小核大小核心伴侣结构）配置中协同工作，可以提供高性能与超低功耗的组合。单个Cortex-A7处理器的能源效率约是ARM Cortex-A8处理器的5倍，性能上提升约50%，而芯片封装尺寸仅为后者的五分之一。
联发科MT6589比起高通MSM8x25Q有着更明显的优势，主要体现先工艺制程、芯片架构、GPU和媒体支持的方面，都胜过高通MSM8x25Q不少，而高通MSM8x25Q的优势则是网络支持。

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