嵌入式工控机可以广义地概括为具有专用功能的计算机，该功能在物理上是大型系统的一部分。它们具有无穷无尽的形状和尺寸，因此被应用在各行各业，从控制监视和控制自动化生产线到管理公交监控摄像头以进行大规模运输。此外，它们的专用特性使工程师可以优化特定配置，以降低硬件要求和可编程软件。随着技术的不断发展，这些嵌入式工控机变得越来越智能，越来越复杂，在推进物联网和促进人与机器之间的连接方面发挥了关键作用。
嵌入式工控机是一套与工控工作台集成在一起的单片机控制系统。配备了合适尺寸的液晶显示屏以显示工作菜单，可接入标准键盘，显示内容包括文字、流水号、日期和图形，可通过RS232串行口或USB接口与PC机和其它设备连接;CF卡接口可以接入8M-2G的CF卡。
在工业一体机项目中，经常会遇到工件需做往返运动或需精确定位等场合，这些项目采用步进电机控制简单易行。因此内含步进电机的嵌入式工控一体化工业控制机应用广泛，可用作气动加工、激光加工、自动焊接等设备的控制系统。
大多数嵌入式计算机的几乎所有组件都放置在单个PCB或主板上。由于具有较少的可更换组件，例如RAM，CPU和存储，嵌入式板看起来与传统的消费型主板截然不同。通常嵌入式板上没有开槽的组件，大多数组件都焊接在了CPU上。
嵌入式计算机的定义特征可以分为四个方面：
1、体积小：通常采用单个高密度PCB设计，以最大程度地提高空间效率
2、较低功率的组件：具有较低TDP的高能效处理器，用于被动或最小冷却，以消除风扇和移动组件。
3、最小的可升级性或扩展性：很少有插槽组件限制了其初始设计和功能之外的可升级性和扩展性。
4、硬件成本低：放弃了用于焊接组件的扩展插槽，而SoC降低了总体成本和组件复杂性。针对这些嵌入式板的低成本批量生产进行了优化。
嵌入式系统必须针对低功耗，代码复杂性，尺寸大小，重量和成本进行优化。许多人甚至缺乏专用的板载用户界面（鼠标，键盘和屏幕），这些用户界面主要是通过远程管理界面，安全外壳甚至直接固件更新来控制的。
个人觉得嵌入式比PLC更有发展前景这么说吧
PLC的核心技术在外国人手上，而且PLC应用于大型的工业场合，所以稳定性变的尤为重要，国内在中大型的PLC上始终追赶不上国外，所以就其发展来看是要打折扣的。
而嵌入式重点是功能性的满足，这个国内外都是差不多的
硬件的芯片大家基本都是通用的
区别就是软件做的效果不一样
关键是嵌入式应用的场合非常的广泛
所以在嵌入式里面拼的不完全是技术
而更多的是应用场合
所以选择的路子更广
不知道这样说你明白不明白
我要表达的意思
附上
嵌入式系统发展前景
近几年，嵌入式系统产品日臻完善，并在全世界各行业得到广泛应用。嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。
随着消费家电的智能化，嵌入式更显重要。像我们平常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机（DC）、数字摄像机（DV）、U-Disk 、机顶盒（Set Top Box）、高清电视（HDTV ）、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等，都是典型的嵌入式系统。据预测，随着Internet的迅速发展和廉价微处理器的出现，嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域。
在中国，嵌入式软件发展过程中，政府已充分认识到它的重要作用，并在政策、资金等方面给予了大力支持。 2004 年国家发改委、科技部、商务部联合颁布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》，把嵌入式软件产业作为国家发展的一个重要领域。
最近几年来，中国的嵌入式软件发展速度一直高于中国软件产业的发展速度和全球嵌入式软件的发展速度，在中国软件产业和全球嵌入式软件产业中所占的比重越来越大。目前，中国嵌入式软件产业在整个软件产业中的比重已经超过了三分之一强。
从2006年至2010年，中国嵌入式软件产业规模仍将保持快速增长态势，年均复合增长率为258%，到2010年将达到33396亿元的规模。
中国嵌入式软件产业的发展面临着良好的发展环境与机遇，这包括政府的重视与扶植、信息产业与传统产业的融合机遇、垄断局面尚未形成、中国制造的良好基础、自由软件运动的兴起等等。
同时，不可否认的是长期以来，由于人才、宣传、资金等诸多问题以及嵌入式本身所特有的软硬结合特性，使嵌入式软件人才一直处于供不应求的状态。
高校嵌入式教学状况
中国嵌入式人才的匮乏，主要根源在于目前国内高校教育存在的种种问题。
目前我国高校的软件教育普遍以应用软件为主，学生更多的是接触net、java等应用层面的技术，开设嵌入式软件专业的学校不多，而且学校不能向学生提供足够的实践机会，部分学校的教学流于形式，只有理论讲解，没有实践 *** 作，这对于高校毕业学生进入嵌入式开发领域是极为不利的。
虽然有些学校陆续开始设立嵌入式方向的教学，但苦于没有能够承担教学任务的师资。有些大学的相关专业的老师普遍理论基础比较强，但是实际动手能力和项目经验较少，这样培养出来的学生能力和项目经验自然不能满足嵌入式研发企业对于人才的要求。
国产 *** 作系统最难的那一步，已经迈出。
6月下旬，两大国产 *** 作系统厂商分别开启了新动作。先是6月23日，统信UOS家庭版体验器开启全民公测，用官方虚拟机的形式推广国产 *** 作系统，降低新用户尝试成本；随后，6月30日，国内首个桌面 *** 作系统开发者平台“开放麒麟”正式发布，将通过开放 *** 作系统源代码的方式，让更多开发者共同参与国产开源 *** 作系统开发。
两家厂商的动作，一个是为了吸引更多的用户，一个是为了吸引更多的开发者，都是为了跨过国产 *** 作系统成功最难的一步——生态化。因为只有更多的用户，才能有更多的开发者；也只有更多的开发者适配常用软件，持续开发更多新的应用，才能吸引更多的用户，并形成 *** 作系统发展的完美闭环。
对个人用户来说，一台电脑一般不过安装几十个软件。如果将用户的各种个性化软件需求叠加，系统层面的软件数量往往将达到百万级别，甚至更多。对于一个要从Windows和MacOS手中抢占市场的小众 *** 作系统而言，没有百万量级的应用适配，生态就无从谈起。
先让大家用起来，从“可用”逐渐走向“好用”。其实，从20世纪90年代至今，国产 *** 作系统走过多年应用推广之路，也经历无数曲折。过去经历过的失败，对今天有着怎样的借鉴价值？国产 *** 作系统借助中国本土市场优势，真的能“好用”吗？
“败北”的 *** 作系统
目前国外 *** 作系统品牌几乎垄断了巨大的中国市场，据《2021年 *** 作系统的商业化应用报告》，国外 *** 作系统在中国桌面端、移动端的市占率分别超过9475％、9886％。
这样的格局并非一蹴而就。长久以来，在全球范围内，众多厂商为争夺 *** 作系统这块大“蛋糕”轮番上场，即使大部分厂商湮灭在残酷的市场竞争中，不可否认的是，它们为今天活跃在市场中的 *** 作系统，贡献了不少经验和技术积累。
尽管如今微软Windows系统几乎垄断中国市场，但透过长生命线来看，从Windows XP、Windows7、Windows8、Windows10到现在的Windows11，Windows系统经历了长期的持续迭代，以不断适应市场需求。
事实上，国产 *** 作系统向Windows系统发起过冲锋。
1999年，以美国为首的北约发动科索沃战争，并在战争中成功击溃了南联盟军队的防空系统，让国人第一次体验到信息战的威力，同时也对微软垄断局面感到担忧。这一年，国内 *** 作系统真正发起反攻。
时任国家 科技 部部长徐冠华一针见血指出我国正处于“缺芯少魂”（芯是芯片，魂即是 *** 作系统）的环境中，如若二者不自主，一旦断“水”断“电”， 历史 难免重演，重蹈南联盟覆辙。
因此，在工信部的支持下、中国科学院软件研究所副所长、“中国Linux之父”孙玉芳的主导下，2000年，中科院软件所和上海联创共同出资成立了中科红旗公司，公司的发展目标很明确，——“挑战微软，做中国人自己的 *** 作系统”。
在廉价的盗版Windows和昂贵的国产 *** 作系统中间，许多电脑经销商更愿意选择前者。
此外，很多用户习惯使用微软Office办公软件，而红旗系统无法兼容微软Office，这造成了红旗系统的使用效率底下。
2005年，北京平谷区也曾试点全面采用国产Linux，为了督促各单位使用国产 *** 作系统，还成立了33个自查小组对全区百余家单位的使用状况进行检查。
彼时的国产 *** 作系统，在易用性、兼容性上与Windows差距甚远，很多单位仍首选微软 *** 作系统。国产 *** 作系统对Windows系统的第一轮冲锋，就这样以失败告终。
国产 *** 作系统进化史
“中国人不会为软件付钱，不过总有一天他们会的。既然他们想要去偷，那就让他们偷我们的。他们会因此上瘾，这样接下来的十年我们就会找出某种办法让他们付账。”
1995年，比尔·盖茨与股神沃伦·巴菲特在《财富》杂志组织的一场对话中，发表如上言论。
然而，这看似“狂妄”的发言，却正一步步变为现实。在27年后的今天，中国市场确实很难再离开Windows系统，Windows系统也随着很多品牌电脑成为出厂自带的标配。
对于Windows等国外系统依赖程度之深，也引发了我国学术界的注意。中国工程院院士倪光南就曾公开表示：“航空飞机被波音、空客所垄断，总数量可能是数十万级别。但全世界几十亿台智能终端只有三种 *** 作系统：苹果、安卓和Windows，这种垄断在全世界找不到第二例。”
同时，作为软硬件纽带， *** 作系统在安全领域扮演着核心地位，主导权被外国企业牢牢掌控是极具风险的。2008年的微软黑屏事件、2010年Stuxnet震网病毒事件、2013年棱镜门以及2017年Intel芯片Minix 泄漏风险事件，都显示出微软的Windows系统并非牢固可靠，一旦出现网络安全事故，后果便不堪设想。
因此，发展本土化 *** 作系统，是国家防范网络攻击与威胁需要直接面对的问题，同时也是我国 *** 作系统未来发展的主要趋势。
其实，中国对于 *** 作系统的 探索 非常早。
早在20世纪60年代中期，中国就开始 *** 作系统的研发，南京大学教授孙钟秀、北京大学杨芙清院士等都是我国 *** 作系统的拓荒者。不过彼时， *** 作系统的用途主要是用于工业，我国最早的 *** 作系统“150机”，目的是改善石油勘探数据计算，提高打井出油率。
而从1999年中科红旗公司研发的“红旗Linux”之后，蓝点Linux 、深度Linux、中标麒麟、优麒麟、中科方德、普华、StartOS、阿里云OS等一系列国产 *** 作系统也相继出现。
但是微软Windows的人才、产业虹吸效应太强，也导致国产系统很难获取到足够发展的产业链资源。国产 *** 作系统企业在第一轮反攻失败之后，企业甚至陷入难以为继的地步。
2014年2月10日，中科红旗贴出清算公告，宣布公司正式解散，甚至拖欠员工的工资都无法发放。而蓝点Linux也在2000年上市后遇到互联网泡沫，到2002年该公司股价已经低至008美分，在资本市场仅仅风云两年，就系统停更，从美国市场黯然退出。
“仅开发Linux平台是不行的，它必须能在硬件体系结构中进行预装、与外部驱动设备进行配套、众多应用软件要移植到Linux平台上来，从而建立起Linux的生态群。”中国开源软件推进联盟主席陆首群曾表示，“如果没有行业巨头和广大企业的支持，没有开源社区的支持，中国Linux根本不可能发展起来。”
然而，就在国产 *** 作系统相继“陨落”、即将淡出大众视野之时，华为鸿蒙系统终于在2019年破茧而出，守住了国产 *** 作系统这片不可丢弃的高地。
与 *** 作系统的先驱者不同，鸿蒙系统在采用Linux开源内核的基础上，尽量兼容安卓软件，延续了此前定制版安卓系统EMUI的一些 *** 作特点，并吸引开发者为鸿蒙生态打造应用。
基于鸿蒙系统较强替代性，2022年，该系统的用户量已经达到了3亿，其中包括22亿多的手机用户，还有1亿多的物联网设备。不仅如此，鸿蒙系统的连接设备数量还在不断增长，或许在未来，真的能够成为肩并Windows、IOS、安卓的一线 *** 作系统。
哪怕是作为“备胎”，也需要做好生态
*** 作系统按应用领域可以分为四种：桌面 *** 作系统、服务器 *** 作系统、移动 *** 作系统和其他 *** 作系统（云、嵌入式、物联网 *** 作系统等）。华为的鸿蒙系统定位是面向万物互联的全场景分布式 *** 作系统，但人们接触更多的还是作为移动 *** 作系统的鸿蒙。
但移动终端和移动 *** 作系统不适合办公，个人办公更依赖桌面 *** 作系统。
没有生态支持，系统再优秀也无法成功。全球主流的商业、工业、美术设计、影视剪辑等各类软件，都以Windows和MacOS为主。国产桌面 *** 作系统尽管也能获得WPS等国产办公软件的支持，也能够适配火狐、Chrome等主流浏览器，但办公并不只是浏览器加WPS。
千万个行业，就会有千万种细分软件。离开这些软件，相关行业人员就无法开展正常工作。正因为人们离不开各类适配软件，Windows、MacOS才处于绝对主导地位。
目前，Windows与MacOS合计占据了95％左右的市场份额，而国产 *** 作系统占比不足5％。
这不到5％的桌面 *** 作系统市场份额，由十几种国产 *** 作系统共同组成。据统计，主流国产桌面 *** 作系统超过15种，包括UOS（统信软件）、麒麟OS、普华软件、中兴新支点、凝思、中科方德、华为欧拉OpenEuler等。
对于这么多Linux桌面 *** 作系统的发行版，如何实现软件之间的互联互通、避免资源分散，也是需要考虑的。但国产 *** 作系统的集中、归并，最终还是要由市场来选择。毕竟不同企业之间也存在竞争，只有用户体验使用最好的系统，才能最终胜出。
2021年初，“麒麟、统信、中科方德、中科红旗、普华基础软件、中兴新支点”等六家厂商从众多选手中入围国采中心Linux桌面 *** 作系统协议供货采购。政府对国产 *** 作系统的支持，同时也是一场筛选。在这种筛选下，国产 *** 作系统正呈现强者愈强的马太效应，特别是位于桌面 *** 作系统头部的麒麟与统信。
然而，对比国外 *** 作系统巨头，国产 *** 作系统和主流处理器厂商之间的合作还没有达到“结盟”的程度。
*** 作系统的生态不仅是软件应用上的，还包括软硬件协同上的。比如微软和英特尔结成Wintel（即Windows-Intel架构）联盟，以及英伟达GPU与 游戏 开发厂商。
微软和英特尔结成软硬件联盟，还不是为了生态上更强大？有趣的是，我们对英特尔高性能处理器不可或缺，却似乎并不惧怕微软断供Windows。为什么？
芯片毕竟还是比 *** 作系统更难。华为的案例也恰好可以说明，断供安卓，华为马上就能拿出鸿蒙“备胎”；但断供5G芯片以及处理器制造商的先进制程代工，华为就难以再拿出“备胎”。
这其实恰好说明， *** 作系统技术上的门槛，远低于生态上的门槛。
微软也并非每代 *** 作系统都能够成功。微软的 *** 作系统被很多用户吐槽为，总是成功一代之后就会失败一代，比如Windows XP之后的Vista，Win7之后的Win8，在系统好评度和装机率上，均不如上一代。目前的Win11虽然要比之前那两代失败的系统开局好一些，但也依然面临很多批评，很多用户依然在用Win10，不愿意更新升级到Win11。
本来，在微软推出不受欢迎的一代系统之时，国产 *** 作系统其实是有了更多机会在用户群中获得更多安装尝试。但哪怕在微软失败的时候，国产 *** 作系统也难以找到进攻的软肋。
如2014年4月，微软停止了对Windows XP *** 作系统提供服务支持，不仅广大用户不满意，采购了大量Windows XP的中国政府也意识到， *** 作系统受控于人的风险。
八年过去了，国产 *** 作系统在经过一系列淘汰与整合之后，市场份额还是在5％左右，没有飞跃式的提升。但好在，国产 *** 作系统的实力相比八年前更强，对于不同的处理器硬件也有了更好的兼容性。
如统信 UOS在硬件上同源异构支持 4 种架构（AMD64、AMR64、MIPS64、SW64），支持龙芯、鲲鹏、飞腾、兆芯、申威、海光六大主流国产芯片，兼容性和开放性上相比以往有了很大的进步。
而银河麒麟桌面 *** 作系统V10，同源支持四种技术路线的六大国产CPU平台，包括飞腾、鲲鹏、兆芯、海光、龙芯、申威；图形化界面兼顾用户既有的Windows系统 *** 作习惯，桌面图标、任务栏、开始菜单的分布都比较接近Windows *** 作系统，还拥有高兼容性的安卓运行环境，原生支持安卓应用。
在生态上，据报道，2020年，银河麒麟V10软硬件兼容适配总量还仅有3万余个，但发展迅速；2021年，达到了29万余个；2022年5月，已经超过42万个。
而2018年微软公布的数据就显示，仅Windows10就有超过3500万应用数量，超过175亿的软件版本，还支持1600万的硬件/驱动组合。苹果系统的应用数量也超过百万。
麒麟与微软应用数量差距甚大，但距离苹果系统的应用数量并不遥远。
“我们的目标是在2到3年内，让适配的软硬件总量达到百万级，也就是如今苹果系统的规模。”麒麟软件副总经理魏立峰在接受媒体采访时，就提出了麒麟的对标苹果百万数量级应用的目标。
其实，麒麟、统信本身也支持通过Kydroid、deepin-wine等技术安装安卓应用，Windows应用也可以通过虚拟机安装，这也能一定程度上补足系统应用数量上的不足。
对于国产 *** 作系统而言，国内政府采购维持企业的生存不是问题，要想有更好发展，就需要迈入更广阔的商用、个人使用领域。这不仅需要生态上逐渐增加应用数量，更需要中美在 *** 作系统上发生一场“一刀两断”式的分手。
但显然，除非中美之间发生不可调和的激烈冲突，美国 科技 企业是不可能主动愿意与中国“分手”的。没有极端环境下的“逼上梁山”，国产 *** 作系统在个人用户为主的桌面端（即使政府国企采购，桌面 *** 作系统也是个人使用），最多也只能作为一种替代和预防，并不能取代Windows。
写在最后
一款国产 *** 作系统好不好用，不能仅看厂商的宣传，还要看用户的实际使用体验。
为了体验国产 *** 作系统的真实效果，我们在虚拟机上分别安装了统信和麒麟的桌面 *** 作系统，并测试了简单的网页浏览和WPS办公。虽然系统底层与Windows完全不同，但在轻办公环境中，上述两款系统的 *** 作体验和Windows差别其实不大。
但这仅仅是几款软件，每一个人都会有一些特殊的办公需求，往往在常用软件之外还会安装少数几款小众软件。Windows超过3500万应用数量，仍然是一个短期甚至长期难以企及的目标。
但我们不仅要看到微软的成功，也要看到微软的失败。为了推动Windows系统在PC端与移动端的通用性，加强微软对应用的控制，微软在2016年推出了UWP应用商店。UWP应用的所有权限都能够被系统掌控，数据也只会存放到系统规定的一些目录里。只是，目前几万款UWP应用并不能满足一个完整生态的建设需求。尽管微软还没有像放弃Windows Phone那样放弃UWP，但UWP可以肯定，将成为微软又一个失败的项目。
失败，并不可怕。微软会失败，国产 *** 作系统暂时取代不了微软，更不可怕。至少，我们有了“备胎”，有了转正的可能。
中国正在培养中的软件工程师数量是远超美国的。据统计，2018年全国计算机类专业招生人数达到2935万人，2019年招生人数达3246万人，2020、2021年每年均有近3万人的增量，2022年预计招生规模会达到40万人左右。如果考虑到2022年即将进入大学的计算机专业新生，全国计算机类专业本科在校人数将超过140万。
借助中国全球最大Linux市场的份额，依托中国计算机教育体系培养出的众多软件工程师，在小范围内打造一个良性循环的国产 *** 作系统生态，其实已经在发生。
本文源自亿欧网
你好，计算机辅助教学(Computer Aided Instruction ，简称CAI)是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术中国物联网校企联盟技术部芯片的架构就好比建房子的框架结构，框架是设计房子的关键，造芯片也是类似的道理，设计前就要先选择好架构。目前除了ARM架构，还有X86、RISC-V和MIPS。
四大架构的基本介绍与特点
1、X86主要使用在PC端的CPU，1978年发明，目前是英特尔公司运营，主要应用在Inter、AMD的CPU，它的特点是性能高、速度快、兼容性好。
2、ARM架构是32位指令集，由英国Acorn公司1983年发明，它的特点是成本低、功耗低，被苹果、三星、华为、高通等客户广泛应用在移动通讯和嵌入式系统中。
3、RISC-V架构是开源的指令集，起步比较晚，由RISC-V基金会在2014年发明。它的特点是模块化、简化、可扩展，可以根据场景设计合适的指令集，使用者有三星、英伟达、西部数据等，用在工控，电器，服务器，传感器等产品的CPU。
4、MIPS架构是精简指令集，1971年MIPS公司发明，特点是简洁、优化方便、高扩展性，主要代表的产品是龙芯。
ARM架构在芯片市场占95%的份额，已经形成了完整的生态链
ARM公司在移动芯片市场有95%的份额，通过授权赚取专利费，去年的营收达到16亿美元。采用ARM架构必须授权才可以，目前全球设计的芯片都是按ARM公司的方案，开发的软件也是按照这个方案来设计，所以各种各样的手机都不会有兼容性的问题，经过好多年的积累，已经形成了一套完整的架构体系。
除了ARM架构，还在开发的RISC-V架构有望可以发起挑战，但有很大的难度
除了ARM架构，目前还在开发的RISC-V架构有望展开竞争。因为ARM授权费不断上涨，印度政府大力协助开发RISC-V，我国也在上海将其列入研究的对象，中科院在内的160多家企业加入到科研中。这个开源的指令集受到大家的关注，令ARM公司感到了很大压力。ARM是封闭的指令集，不能随意进行更改，架构不够灵活，而开源的RISC-V设计者可以根据不同的需求自由定制，更改指令集。RISC-V架构是后起之秀，目前还在开发阶段没有正式投入使用，无法建立完善的生态圈，缺乏大型公司的支持，要想与ARM竞争，还有很长的路要走。
目前，常用的处理器架构有ARM、x86、MIPS、RISC-V等，按照指令集分为CISC和RISC两种。不同的架构应用场合不同，下文具体说一说。
1、x86架构
我们使用的电脑以及公司的服务器，大部分采用了x86架构的处理器，以intel和AMD的处理器为主。
x86架构的处理器采用了CISC指令集 （复杂指令集计算机），x86架构的CPU分为x86和x86-64两类，目前主流的是x86-64，即64位的处理器。
2、ARM架构
我们的手机几乎全部使用了ARM架构，采用了RISC指令集（精简指令集） ，ARM的优势在于低功耗，因此非常适合手机等终端使用，x86架构的处理器无法解决低功耗的问题，所以移动终端很少使用x86架构的处理器。
华为麒麟处理器、苹果的A系列处理器、高通骁龙处理器无一例外的采用了ARM架构，此外大部分的工控系统、智能家居的控制系统、家庭的机顶盒等也采用了ARM架构。
随着美国“禁售令”的影响，ARM中断了与华为的业务往来，ARM这家公司走进了人们的视野，ARM公司成立于1991年，是一家英国的公司，后来被日本软银收购。ARM公司只出售IP（技术知识产权），不设计和制造自己的芯片，位于ARM架构的最顶端。 如果ARM不再给华为授权，那么华为的麒麟处理器、凌霄处理器等均会受到一定的影响，无法使用最新的架构。
3、MIPS架构
MIPS架构同样是一种RISC（精简指令集）的处理器架构，1981年由MIPS 科技 公司开发并授权，广泛用于电子产品、网络设备、个人 娱乐 设备等。比如家庭使用的无线路由器如果是MTK芯片，那么大部分是MIPS架构的处理器。
这里说一下我国自主的“龙芯”处理器，中科院计算所购买了MIPS的永久性结构授权，兼容MIPS架构的处理器，也就是可以贴上“兼容MIPS指令集”的商标，所有核心的架构都是自己研发的。
4、RISC-V架构
RISC-V架构是基于精简指令集（RISC）的开源架构，可以自由地用于任何目的，允许任何容人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件，并不需要ARM、MIPS那样需要经过授权，受到各种使用的限制。
相比x86、arm架构，RISC-V比较“年轻”，RISC-V诞生于2010年，由加州大学伯克莱分校发布。
RISC-V架构可以说是解决国产民用处理器困局的终极方案。从长远利益来看，基于各种x86、arm等架构的处理器属于“假自主”，仍然受到intel、arm等授权的限制，比如最近由于“禁售令”影响，arm中断与华为的业务往来，停止相关授权服务，长远来看，对华为的麒麟处理器可能会造成比较大的影响。
目前，国内很多厂商参与了RISC-V生态系统，建立了RISC-V产业联盟，包括了原微电子、紫光展锐、安徽华米等，去年小米发布了基于RISC-V指令集的可穿戴芯片黄山1号。RISC-V是ARM架构最大的威胁，前景虽好，但是毕竟还在起步阶段，随着技术的迭代，相信一定会推动RISC-V建立强大的生态系统。
以上就是目前常见的CPU架构，x86是PC和服务器的主流，ARM是移动设备的主流，RISC-V可能是未来的主流。
每一种构架都有在自己的行业里有很大的优势，ARM主要就是在移动终端，最大的就是手机行业。
现在世界上芯片构架技术比较好的有四种，也是主流的构架技术，分别是X86、ARM、RiSC-V和MIPS，而手机行业主要的就是ARM公司。
ARM
ARM架构是一个32位精简指令集处理器架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。它主要从事低费用、低功耗、高性能芯片研发，所以ARM处理器非常适用于移动通讯领域，所以全世界99%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。ARM家族占了所有32位嵌入式处理器75%的比例，使它成为占全世界最多数的32位架构之一。ARM主要是面向移动、低功耗领域，因此在设计上更偏重节能、能效方面。
在智能手机、智能电视、可穿戴设备、移动基站、企业服务器、医疗器械、智能驾驶以及物联网等其他 科技 领域基本上都适用ARM架构。从 *** 作系统到上层应用软件都是基于arm架构开发的，所以它在移动设备上基本上形成了一个完整的产业链。现在很多的CPU都是基于ARM Cortex A5、A8、A9，A15微架构的。
在手机芯片设计领域，就拿华为来说。华为设计芯片通常先从ARM取得芯片设计构架然后再进行设计，设计完成之后再最终交给台积电进行代工，这才是一个完整芯品的设计流程。就像建造一栋房子，先有基本的构架，然后才有设计师的设计，制造。而且不止华为，例如苹果，三星，英特尔都是基于ARM构架的。
X85
X86主要面对的是计算机行业的。它是微处理器执行的计算机语言指令集，指一个intel通用计算机系列的标准编号缩写，也标识一套通用的计算机指令集合。1978年6月8日，x86架构诞生。它的CPU基本上是1G以上、双核、四核大行其道，通常使用45nm甚至更高级制程的工艺进行生产。X86结构的电脑采用“桥”的方式与扩展设备进行连接，所以可以使电脑更容易进行性能拓展。
它在近三十年基本上垄断了个人电脑的 *** 作系统行业，同时也拥有着大量的用户。它有着成熟用户应用、软件配套、软件开发工具的配套及兼容等工作，还有许多第三方软件和软件编程工具来帮助用户去使用。
RISC-V
RiSC-V架构是基于精简指令集计算原理建立的开放指令集架构，它在指令集不断发展和成熟的基础上建立的全新指令。这种指令集不会垄断或者盈利，它架构简单，完全开源，允许任何人设计、制造和销售RISC-V芯片和软件。它可以根据需要，来设计基于它的一些处理器，例如服务器CPU，家用电器cpu，工控cpu和总在传感器中的CPU。
MIPS
MIPS架构是一种采取精简指令集的处理器架构，1981年被开发出来。可以说它是RISC的一个小的分支，但是又不同于RISC。毕竟RISC是开源的，MIPS是在它的基础上发展的比较好，比较成功的。
基于MIPS的MCU的应用涉及了很多的行业之中，在工业、办公自动化、 汽车 、消费电子系统和先进技术中都有很大的应用。
在2007年8月16日，MIPS 科技 宣布，中科院计算机研究所的龙芯中央处理器获得其处理器IP的全部专利和总线、指令集授权。
如果有什么自己的想法和意见，请在下方评论中指出，谢谢观看。
真心说CPU架构及微指令集不是十分的难，但是难的是要搞出对应的开发工具性软件否则没用，国内没有公司开发过这类工具性软件，说大家不爱听的话，如果国外全面封锁工具性软件，不要说集成电路产业，就算是机械加工，都没法过日子了，所有的图纸设计软件都是用的国外的，国内没有一家公司在搞，全是拿别人的。
提问的还忘了alpha（已经作古多年的DEC留下的顶尖处理器遗产，当年远远优于x86），中国申威处理器。
16核用于桌面和服务器，260众核（（64+1）4）用于超算，该架构不仅数值计算能力强大（太湖之光），还有着无与伦比的单位算力的低功耗。
IBM的PP和MIPS都具有嵌入式应用的强大优势，而手机AP就是典型的嵌入式应用。
数字芯片是半导体行业里市场空间最大，技术壁垒最高的赛道。之前我们分析过的那些尖端设备和材料，主要都是为数字芯片打造的。
目前芯片设计这些赛道里，IGBT和模拟芯片领域都有IDM厂商，但数字芯片很少有做全产业链的，大家专注于自己的环节，分工合作。
这是因为IGBT和模拟芯片虽然技术和资金壁垒也很高，但生命周期长。数字芯片的发展却遵循摩尔定律，不但研发需要大量资金，晶圆代工需要大量资本购买设备，迭代又非常快。
等你把这一代产品全都配置好了，人家下一代产品又出来了，还得接着追，这就是数字芯片最难的地方。
数字芯片的工作原理简单来说就是通过晶体管控制电流的“开”和“关”，来表达数据信息的“1”和“0”，或者逻辑判断的“是”与“非”，所以数字电路也称开关电路或逻辑电路。
其组成主要就是工作在开关状态的晶体管，所以数字芯片的规模大小由其中的晶体管数量决定，摩尔定律说的也是每隔18个月晶体管数量增加一倍，因此晶体管数量对数字芯片性能起决定性作用。
数字芯片包含七种类别，分别是逻辑电路、通用处理器、存储器、单片系统SoC、微控制器MCU、定制电路ASIC和可编程逻辑器件。将来我们会对其中主要类别进行逐个分析。
简单的逻辑电路通常由门电路构成，基本是由与门、或门和非门电路排列组合而成，这些系列的电路也称为组合逻辑电路。
数量庞大的逻辑电路芯片经过不同的排列组合，理论上可以处理非常复杂的控制和运算问题。
但当下的芯片集成度很高，许多自成系统的逻辑电路可以集成在芯片内部，一个芯片就可以实现复杂的功能，也就没人愿意用大量小芯片去实现一个大系统。
所以目前逻辑电路芯片仅用于小型电子产品中，以及在大系统的通用大芯片之间的连接电路上。
通用处理器一般指服务器用和桌面计算用的CPU芯片，也包括GPU、DSP、APU等。
它是规模最大、结构最复杂的一类数字电路芯片，由海量逻辑电路组成，包含了控制、存储、运算、输入输出等完整的数据和信息处理系统，这次我们先分析CPU这一细分领域。
01 什么是CPU
CPU也叫中央处理器，是计算机的运算和控制中心，主要功能是完成计算机指令的执行和数据处理，因此CPU与内部存储器、输入输出设备被认为是计算机三大核心部件。
控制单元是CPU的控制中心，当下达指令时，控制单元负责将存储器中的数据发送至运算单元并将运算后的结果存回存储器中。
运算单元负责执行控制单元的命令，进行算术运算和逻辑运算。
存储单元是CPU中数据暂时存储的位置，其中寄存有待处理或者处理完的数据。寄存器相比内存可以减少CPU访问数据的时间，也可以减少CPU访问内存的次数，有助于提高CPU的工作速度。
按照处理信息的字长，CPU可分为四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等，后续还在不断拓展。
CPU作为集成电路的一部分，现在全球集成电路市场受益于5G、可穿戴设备和云服务等应用领域发展，依旧在稳步增长。
中国是全球最大的集成电路市场，增速也是全球最快，2012-2020年九年间集成电路产业市场规模复合增长率达到1681%。
集成电路进出口市场上，我国存在较大逆差，而且逆差还在拉大，国产化替代空间广阔。
CPU的下游市场涵盖服务器、桌面端、移动 PC端、智能手机以及物联网、人工智能、 汽车 电子、智能穿戴等新兴应用领域。
目前桌面端和移动PC端发展平缓，服务器受益于云化趋势增速较快，智能手机受益于5G换机潮迎来一波周期性机会，行业中长期发展还得看那些新兴领域，但新兴领域并不完全是CPU的增量市场，比如新能源 汽车 。
目前全球新能源 汽车 销量持续增长， 汽车 三化（电动化、智能化、共享化）势不可挡，电子成本占总成本的比率逐步提升，发展空间很大，2021年全球 汽车 芯片市场规模预计可达到440亿美元。
按应用场景划分，车用计算芯片可以划分为智能座舱芯片和自动驾驶芯片、车身控制芯片。
由于单纯一个的CPU已经无法满足智能 汽车 的算力要求，将CPU与GPU、FPGA、ASIC等通用或专用芯片异构融合的SoC方案成了各大AI芯片厂商算力竞争的主赛道。
不仅智能 汽车 ，在物联网和人工智能等领域，传统CPU也出现了不能适应市场要求的情况。
随着物联网设备灵活性要求日益提高，芯片向低功耗、高性能方向发展，MCU和SoC脱颖而出。
人工智能常用的AI芯片通常是针对人工智能算法做了特定加速设计的芯片，如GPU、FPGA、ASIC和神经拟态芯片。
虽然深度学习算法上CPU不如AI芯片，但做大规模推理，CPU比较有优势，再加上CPU优势领域的市场空间广阔，应用场景丰富，国内 科技 企业持续研发国产CPU依然势在必行。
目前CPU主要市场份额仍在海外企业手中。随着国内技术进步，国内CPU也在变得更好用，再加上政策持续加码，国产替代确定性较高。
02 CPU芯片架构
芯片架构也叫指令集架构，简单来说就是芯片的执行流程，不同指令集架构的芯片就是执行步骤的不同。
目前CPU指令集架构主要分为复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）两大类。
复杂指令集支持的指令更多，每种运算都有自己的完整指令。由于只有少部分指令会反复使用，精简指令集就是对其进行精简，不用每种运算都有完整指令。
复杂指令集更适用于运算复杂的电脑CPU，精简指令集更适用于运算要求较低，功耗也较低的手机CPU。
在这两种指令集基础上又产生了不同的架构，也就是在指令集基础上实现对CPU内的控制单元、运算单元、存储单元等部件的一系列完整设计和安排。
03 X86架构
CISC的架构主要就是X86架构，目前Intel和AMD两家独大。
Intel和Windows组成了“Wintel”联盟，击败了苹果、IBM、摩托罗拉的Power联盟，垄断桌面市场长达20多年。直到目前，服务器、桌面和移动PC主要使用的还是X86架构处理器，Intel依然占据大部分市场。
后来随着AMD第二代Epyc处理器“罗马”问世，AMD服务器CPU市占率在短短两年内从1%增长到了8%。接着第三代Epyc处理器“米兰”发布，其服务器市场份额有望达到15%。
由于AMD服务器芯片性价比较高，又有台积电7nm制程技术加成，越来越多数据中心开始采购AMD的产品。
X86架构之所以覆盖范围这么广，除了起步早、性能高、兼容性好之外，还跟它生态完善有关，目前全球65%以上的软件开发商都为X86提供服务，你想自己设计一个架构，没有生态也就没有人使用。
现在X86架构在中国市场依然广阔，尤其是在服务器领域具有绝对优势，几乎占据全部服务器销量。其他非X86架构的服务器占比很小，主要都是ARM架构。
除了Intel和AMD双寡头以外，国内还有兆芯、海光和MPRC几家X86芯片商。目前X86架构的国产化替代还不太明显，兆芯2019年市占率仅01%。
04 ARM架构
RISC的架构有ARM、MIPS、Power PC、Alpha、RISC–V等。
如今超过90%的智能手机采用ARM架构，MIPS在嵌入式设备中应用广泛，而且随着性能提升，技术层面的融合，RISC架构也在不断向X86的应用领域渗透。
ARM架构由于具有成本低、功耗低、体积小、性能高等特点，非常适用移动通讯领域，在智能手机、调制解调器、车载信息设备、可穿戴设备等领域都占据绝对统治地位。
目前ARM架构是非X86架构中应用最广泛，发展最成熟的架构，市占率达到了432%。
ARM完整产品线包括微控制器、微处理器、圆形处理器、实现软件、单元库、嵌入式内存、高速连接产品、外设以及开发工具。
目前国内外主要ARM厂商有ARM、联发科、高通Qualcomm、苹果、三星电子，飞腾、华为鲲鹏、展讯SPREAD TRUM。
世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。
联发科是世界上最大的ARM手机芯片供应商，苹果、三星、高通等行业巨头均在最近几年使用ARM架构，逐步实现基于ARM的全生态链。
截至2021Q1，联发科和高通是最主要的手机CPU供应商，市场份额分别为35%和29%，同比分别增长11%和-2%。
苹果市占率为17%，三星降至9%，华为海思由于受到美国升级制裁的影响，市场份额快速下滑，降至5%。
服务器方面，非X86目前参与者包括华为、飞腾、高通、亚马逊等。
华为鲲鹏服务器是ARM服务器的重要参与者，据华为称，鲲鹏出货量已占据市场50%，未来有望发挥其在移动市场的优势，借力云端协同，抢占服务器市场更多份额。
在桌面PC市场，ARM正逐渐被更多企业应用，2011年微软开始采用ARM的Windows系统，ARM开始进入X86的传统优势领域，如今苹果MacOS、新版Windows等均采用了ARM架构。
此外，ARM在物联网、 汽车 等领域均有很大发展潜质。ARM在公共事业、智慧城市、资产管理等领域均提供了解决方案。
05 MIPS等架构
MIPS、Alpha、Power等架构已经不是市场主流应用，但在特定领域内仍在被使用。
MIPS架构是一种简洁、优化、具有高度扩展性的RISC架构，能够提供最高的每平方毫米性能和当今SoC设计中最低的能耗，已经在移动和嵌入式工业领域销售了近三十年，目前市占率9%。
MIPS多线程CPU已经广泛应用于不同领域，以及许多移动设备的LTE调制解调器中。
国内外主要MIPS芯片商主要有MIPS公司、Ikanos、龙芯中科、北京君正。不过MIPS公司两度易主后，新公司已经转向RISC-V。
龙芯和申威分别获得MIPS及Alpha永久授权发展自主指令集，我国企业成为了该架构应用产品研发和全球生态构建的单一力量，应用的也都是国家非常注重安全的领域。
Power架构在相关市场的占有率也不过1%左右，但在高性能计算领域一直拥有相当重要的地位，其一些技术特性甚至可与Intel一较高下，然而市场参与者基本只有IBM。
06 RISC-V架构
RISC–V是目前业内最被看好，最有机会弯道超车的新架构，具有完全开源、架构简单、易于移植，适用于各种设备、完整工具链， 运行效率高等特点。
这种架构目前接受度逐渐提高，有望成为继X86和ARM架构之后第三大主流指令集架构。
由于RISC-V基金会为非盈利会员制组织，所以RISC-V本身是免费的，自 RISC-V 基金会于 2015 年成立以来，RISC-V 生态系统经历了爆炸式增长，2020年成员增长率达到133%。
物联网的兴起为上游产业链提供新的成长潜力，由于RISC-V具备开源等特性，与物联网更灵活和多样的要求相吻合。
而且自中美贸易战以来，中国企业存在受制于美国不能升级架构的风险，随着RISC-V逐渐被接受，为我国芯片厂商通过RISC-V架构实现独立自主提供可行性。
Semico Research 预测，到 2025 年，市场将消耗 624 亿个 RISC-V CPU 内核，2018-2025 年复合年增长率为 1462%。其中工业领域将以使用超过167亿个内核遥遥领先。
市场研究公司Tractica也预测，RISC- V的IP和软件工具市场在2018年为5200万美元，到2025年时将增长至 11亿美元。
目前RISC-V发展时间较短，尚未一家独大，相关生态还在发展。
短期内ARM架构依然会占据中高端市场，RISC-V主要在一些碎片化的新兴市场展开应用，如物联网的轻终端场景。
这些场景需要低功耗低成本，但是往往程序不用大改、对软件生态的依赖性不高、出货量又很大，符合RISC-V阶段性的发展目标。
RISC-V允许任何厂商设计、制造和销售RISC-V芯片和软件，因此吸引了大批 科技 公司入场。
GreenWaves、IBM、NXP、西部数据、英伟达、高通、三星、谷歌、华为、晶心 科技 、芯源股份、芯来 科技 、阿里平头哥、中天微、Red Hat 与特斯拉等100 多家 科技 公司加入其阵营。
07 国产CPU自主可控程度
国产CPU经历了将近20年的发展，也产生了一批有实力的企业，如前面提到的中科龙芯、天津飞腾、海光信息、上海申威、上海兆芯等。
这其中申威和龙芯自主可控程度最高。上海申威主要从事Alpha架构的研发，它是目前创新可信度最高的国产CPU厂商，基本实现完全自主可控，主供党政办公、军方和超算领域。
其次是飞腾和华为鲲鹏（海思）为代表的ARM架构国产厂商。ARM架构需要有ARM公司授权，主要有三种授权等级：使用层级授权、内核层级授权和架构/指令集层级授权。
其中指令集层级授权等级最高，企业可以对ARM指令集进行改造以实现自行设计处理器，目前海思、飞腾已经获得ARMV8永久授权。
如果他们基于V8授权发展出自己的指令集，其创新可信程度将显著提升，即使未来拿不到V9V10等新架构授权，依然可以维持先进性。
最后是海光和兆芯为代表的X86厂商，仅获得内核层级的授权，未来扩充指令集形成自主可控指令集难度较大。
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