典型的服務(wù)器架構(gòu)的x86采用模塊化方法，基于帶有可更換組件的主板。CPU和其他組件（如顯卡和GPU、內(nèi)存控制器、存儲或處理核心）針對特定功能進(jìn)行了優(yōu)化，可以輕松更換或擴(kuò)展。然而，這種便利是有代價(jià)的；這些硬件組件通常是更加同質(zhì)化的系統(tǒng)架構(gòu)，這可以讓黑客利用“一次編寫，隨處運(yùn)行”漏洞快速入侵和攻擊系統(tǒng)。

基于ARM的處理器則采用了不同的方法。CPU核心不是將處理單元與其余硬件分開，而是作為集成電路物理平臺的一部分。其他硬件功能（如 I/O 總線控制器，如外圍組件互連）位于同一物理平臺上，所有不同功能都通過內(nèi)部總線集成在一起。當(dāng)這些組件被放置在同一集成電路上時(shí)，這被稱為片上系統(tǒng)或SOC。

詳細(xì)了解ARM與x86

一、架構(gòu)設(shè)計(jì)

ARM架構(gòu)是一種基于精簡指令集計(jì)算（RISC）原則的微處理器架構(gòu)，由英國的ARM公司開發(fā)。ARM架構(gòu)的設(shè)計(jì)側(cè)重于通過減少指令集的復(fù)雜性來提高性能與效率。ARM處理器通常具有較低的功耗，這使其特別適合移動設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用。ARM架構(gòu)的特點(diǎn)包括較小的核心尺寸和靈活的授權(quán)模式，使得多家芯片制造商可以根據(jù)需求定制與生產(chǎn)ARM芯片。

相比之下，x86架構(gòu)是由Intel和AMD等公司主導(dǎo)的復(fù)雜指令集計(jì)算（CISC）架構(gòu)。x86架構(gòu)的指令集豐富且復(fù)雜，可以執(zhí)行更多類型的操作，旨在提供更高的計(jì)算能力來滿足桌面和服務(wù)器端的需求。盡管x86處理器的功耗通常較高，但其強(qiáng)大的性能和兼容性使得它在個(gè)人計(jì)算機(jī)和工作站市場中占據(jù)主導(dǎo)地位。

二、性能

性能方面，相較于ARM架構(gòu)，x86架構(gòu)在高性能計(jì)算場景中通常表現(xiàn)更好。x86處理器具備較高的時(shí)鐘頻率和出色的多線程處理能力，這使得其在運(yùn)行大型應(yīng)用程序和進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算時(shí)優(yōu)于ARM處理器。然而，近年來ARM架構(gòu)的改進(jìn)使得其在高性能計(jì)算領(lǐng)域逐漸嶄露頭角。例如，ARM的Cortex-A系列處理器已被廣泛應(yīng)用于高端智能手機(jī)和一些云計(jì)算服務(wù)中。

ARM處理器的設(shè)計(jì)優(yōu)勢在于其并行處理能力和高效能，因此在多個(gè)低功耗設(shè)備同時(shí)執(zhí)行任務(wù)時(shí)具備優(yōu)勢。特別是在移動設(shè)備中，ARM處理器憑借其低功耗、高效能的設(shè)計(jì)理念，成為眾多智能手機(jī)、平板電腦及其他便攜式設(shè)備的首選。

三、功耗

功耗是ARM與x86架構(gòu)之間最顯著的差異之一。ARM處理器以其低功耗著稱，特別適合電池供電的設(shè)備，如智能手機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。其在待機(jī)狀態(tài)下的功耗非常低，這直接影響了移動設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。

相較之下，x86處理器的功耗較高，尤其是在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)。盡管近年來，一些x86處理器也進(jìn)行了功耗優(yōu)化設(shè)計(jì)，如低功耗版本的處理器和超低功耗筆記本電腦處理器，但總體上，ARM架構(gòu)在功耗控制方面依然領(lǐng)先。

四、市場應(yīng)用

ARM架構(gòu)的靈活性和高效能使其在移動設(shè)備、嵌入式系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域占據(jù)了越來越大的市場份額。根據(jù)策略分析公司IDC的數(shù)據(jù)，ARM架構(gòu)在全球智能手機(jī)市場的份額已超過90%。此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，許多傳感器和智能設(shè)備也采納了ARM處理器。

x86架構(gòu)則在桌面計(jì)算機(jī)、筆記本電腦和服務(wù)器市場表現(xiàn)出色。由于其強(qiáng)大的計(jì)算能力和豐富的指令集，x86處理器廣泛用于運(yùn)行復(fù)雜的操作系統(tǒng)和高負(fù)載應(yīng)用程序，如數(shù)據(jù)庫管理和計(jì)算密集型任務(wù)。此外，許多企業(yè)級應(yīng)用依然依賴x86架構(gòu)的兼容性和性能優(yōu)勢。

五、未來發(fā)展趨勢

盡管x86在服務(wù)器市場更為常見，但ARM架構(gòu)是世界上最常見的電子設(shè)計(jì)。幾乎所有智能手機(jī)設(shè)計(jì)以及其他小型移動設(shè)備和筆記本電腦都使用ARM架構(gòu)。

x86芯片旨在優(yōu)化性能；基于ARM的處理器旨在平衡成本與更小的尺寸、更低的功耗、更低的發(fā)熱量、速度以及更長的電池壽命。

由于Arm出售的是設(shè)計(jì)，而不是硬件，因此硬件制造商可以根據(jù)自己的特定需求定制微架構(gòu)，同時(shí)保持小尺寸、高性能和能效。這既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)，因?yàn)檫@也意味著Linux、Windows和Android等操作系統(tǒng)需要支持更廣泛的硬件。使用 ARM 架構(gòu)可以讓硬件設(shè)計(jì)師更好地控制其設(shè)計(jì)和性能，以及更好地控制其供應(yīng)鏈。這種控制和性能的結(jié)合對于小型消費(fèi)設(shè)備和大規(guī)模計(jì)算環(huán)境都具有吸引力。