所有的CPU都是基于ARM架构的吗？ 所有微处理器芯片都是ARM公司授权的是吗？

CPU架构
Architecture ，结构、架构，这个词用于 CPU 的时候是指 CPU “接受和处理信号的方式”，及其内部元件的组织方式。CPU架构
，从大的层面分两类——CISC、RISC
x86
CISC就是复杂指令集计算机，目前专指 x86 和 x86-64 两类
其中 x86 又叫 IA32，即 Intel Architecture 32（Intel32位架构），不管是Intel生产的 x86 CPU，还是AMD或者VIA生产的，都是 IA32，IA32 并非没有专利保护而是 AMD 和 VIA/Cyrix 通过交叉专利授权获得了 IA32 的使用权。
x86-64 又叫 AMD64，它的 Intel 版本叫做 EM64T（换个名字而已），是AMD在 IA32 的基础上扩展出来的一套 64位 CPU 架构，Intel 可以使用的原因也是因为 Intel和AMD之间的交叉专利授权。x86－64是AMD在其最新的Athlon 64处理器系列中采用的新架构，但这一处理器基础架构还是IA－32，在IA－32架构基础之上作了一些扩展，以支持64位程序的应用，进一步提高处理器的运算性能。x86－64相比Intel的64位服务器处理器产品Itanium和 Itanium 2系列处理器产品来说最大的优点就是可以全面兼容以前的32位x86架构的应用程序，保护以用户以前的投资；而Intel的Itanium和 Itanium 2系列处理器需要另外通过软件或硬件来实现对以前32位程序的兼容， 所 以IA－32（即x86－32）、x86－64都属于x86，即英特尔的32位x86架构， 如Intel的32位服务器Xeon（至强）处理器系列、AMD的全系列，还有VIA的全系列处理器产品都属于x86架构的
IA-64
IA－64架构是英特尔为了全面提高以前IA－32位处理器的运算性能，是Intel和Hp共同开发了6年的64位CPU架构，是专为服务器市场开发的一种全新的处理器架构，它放弃了以前的x86架构，认为它严重阻碍了处理器的性能提高。它的最初应用是英特尔的Itanium（安腾）系列服务器处理器，现在最新的Itanium 2系列处理器也是采用这一架构的。由于它不能很好地解决与以前32位应用程序的兼容，所以应用受到较大的限制，尽管目前Intel采取了各种软、硬方法来弥补这一不足，但随着AMD Operon处理器的全面投入，Intel的IA－64架构的这两款处理器前景不容乐观。
RISC就是精简指令集计算机
除了以上所介绍的两类IA架构的服务器处理器外，还有一种主流的处理器架构，也可称之为“RISC”（其实它是一种按处理器指令执行方式划分的类型）。采用这一架构的仍是IBM、SUN和HP等。不过近几年由于这一处理器架构标准没有完全统一、处理器的发展和应用非常缓慢，使得原来本占有的绝大多数中高档服务器市场被IA架构瓜分了大部分江山，已是日趋衰落。目前连这几家服务器厂商也开始了自己放弃，转投IA旗下，推出越来越多的IA架构服务器，以保生存。
RISC就是精简指令集计算机，目前常见的有
一、IBM 的 POWER/PowerPC架构（Power G4、G5、G6、PowerXCell）
二、MIPS 的 MIPS架构（多家厂商，包括AMD也获授权生产，龙芯也是MIPS变种）
三、SUN 的 UltraSPARC架构（UltraSPARC III、IV、VI、T1、T2）
四、DEC 的 Alpha架构（现今少见，DEC被Compaq收购，Compaq又被HP收购）
五、Intel和HP 的 EPIC架构（Iantium、Iantium2），这也就是 IA64 架构，Intel Architecture 64（Intel64位架构），有时单独列为一类而不算RISC
六、Transmeta（全美达）的 VLIW（超长指令字）架构，和 IA64 在设计思想上有某种程度上的神似之处，有时也单独列为一类而不算RISC
七、Acorn的 ARM架构（类似于 MIPS 也授权多家公司制造，包括Intel），后来 Intel 还开发出 ARM的变种 XScale 架构
需要指出的是，现在的 Intel 和 AMD CISC处理器的内核其实都是 RISC内核，是在内核的外围电路中把复杂指令动态翻译成精简指令，然后送到 RISC内核中处理。严格来说，现代CPU本质上都是 RISC处理器。
IA32 : 32 bits Intel Architecture (32位带宽Intel构架)
IA64 : 64 bits Intel Architecture (64位带宽Intel构架)
i386 : Intel 386 ( 老的386机器，也泛指IA32体系的CPU)
i486 : Intel 486
i586 : Intel 586 ( Pentium ,K6 级别CPU )
i686 : Intel 686 ( Pentium II, Pentium III , Pentim 4, K7 级别CPU )
这几个i×86 也可以叫做 x86，早期intel的CPU编号都是如8086，80286等，由于这整个系列的CPU都是指令兼容的，所以都用X86来标识所使用的指令集合
理论了解后，对于使用者最想了解的就是这个cpu是32位的还是64位的
通称说 x86也是指 IA32构架CPU，也就是说cpu是32位的，只能安装32位的os了；而x86-64或者IA-64是说cpu支持64位，可以安装64位的os，跑64位的应用

1971 年，Intel 推出了世界上第一款微处理器 4004，它是一个包含了2300个晶体管的4位CPU。

1978年，Intel公司首次生产出16位的微处理器命名为i8086，同时还生产出与之相配合的数学协处理器i8087。

1978年，Intel还推出了具有 16 位数据通道、内存寻址能力为 1MB、最大运行速度 8MHz 的8086， 并根据外设的需求推出了外部总线为 8 位的 8088， 从而有了 IBM 的 XT 机。

1979年，Intel公司推出了8088芯片，它是第一块成功用于个人电脑的CPU。它仍旧是属于16位微处理器，内含29000个晶体管，时钟频率为477MHz，地址总线为20位，寻址范围仅仅是1MB内存。

1981年8088芯片首次用于IBM PC机中，开创了全新的微机时代。

1982年，Intel推出80286芯片，它比8086和8088都有了飞跃的发展，虽然它仍旧是16位结构，但在CPU的内部集成了134万个晶体管，时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。

1985年Intel推出了80386芯片，它X86系列中的第一种32位微处理器，而且制造工艺也有了很大的进步。80386内部内含275万个晶体管，时钟频率从125MHz发展到33MHz。

1989 年，80486 横空出世，它第一次使晶体管集成数达到了 120 万个，并且在一个时钟周期内能执行 2 条指令。

2004 奔四处理器开始占据市场的主流地位。

2006 AMD 速龙642处理器占主流地位。

2007年 酷睿四核第一次出现在市场上。

2008年intel诞生720与820处理器。

2010年 I3与I5处理器诞生。

2010年9月 全世界尚未发布的消息，amd六核已经开始供应。

2011年 I7 980X处理器即将退市。

2013年Intel在IvyBridge发布后仅一年发布了新的Haswell架构。

2015年Intel发布了下一代产品Skylake架构。

扩展资料：

cpu的发展现状：

据中科院计算所介绍，“十一五”计划期间，中科院计算所将研制多核的龙芯3 号，可用来研制生产高性能的计算机和服务器，进一步缩小与国外先进水平的差距。现在龙芯系列研发和推广的重点依然是龙芯2 号产品。

与此同时也末放弃龙芯1号和3 号的继续研发，龙芯家族的各号产品嵌入式系统（龙芯1号）、PC 机（龙芯2 号）和服务器（龙芯3 号）研发将齐头并进。面对中国这个潜力广阔的大市场，龙芯还有很长的一段路要走。

合理地找准市场地位，如何发挥其产品的技术优势并加大应用推广的力度，是目前龙芯处理所需要做的。目前单核心处理器已经走到尽头，在国外双核心被Intel 和AMD 确定为下步发展项目。

双核处理器的应用环境已经颇为成熟，大多数 *** 作系统已经支持并行处理，许多新或即将发布的应用软件都对并行技术提供了支持，双核处理器一旦上市，系统性能的提升将能得到迅速的提升，整个软件市场其实已经为多核心处理器架构提供了充分的准备。

在单一处理器上安置两个或更多强大的计算核心的创举开拓了一个全新的充满可能性的世界。多核心处理器可以为战胜今天的处理器设计挑战提供一种立竿见影、经济有效的技术———降低随着单核心处理器的频率（即“时钟速度”）的不断上升而增高的热量和功耗。

Intel 酷睿i7 2600K（盒）采用全新的32nm制程，基于四核八线程设计，默认主频为34GHz，在第二代睿频技术的支持下，可以最高自动超频至38GHz，此外，它还是不锁倍频的“K”系列处理器，可以轻松提升处理器的倍频来实现更高频率。

拥有1MB二级缓存和高达8MB的L3高速智能缓存，另外，Intel 酷睿i7 2600K（盒）内部还融合了采用32nm制程的HD Graphics 3000显示核心，默认频率为850MHz，根据负载情况可以动态调至最高1350MHz。

参考资料：百度百科-cpu发展史

本期人物 王惟林， 科技 重大专项课题研发负责人，高性能通用CPU技术团队负责人，上海兆芯集成电路有限公司（以下简称“兆芯”）总工程师，毕业于中国科学院微电子中心。王惟林拥有多年CPU及芯片组研发设计和管理经验，作为 科技 重大专项课题研发负责人负责组建了高性能通用CPU和芯片组设计实现团队，主持CPU和芯片组微架构的总体设计和总体实现方案，设计流程和设计规范的制定，先后负责了多颗CPU及x86-SoC芯片的设计研发及量产。

校对/范蓉

数字化时代的到来，芯片已成为极度关键的战略性产品，不仅影响国民经济发展，更与国家安全息息相关。当今，我国作为全球数一数二的网络大国，却仍然饱受“缺芯”之痛，而国内最缺的“芯”无疑是高端通用处理器、存储器、FPGA、射频芯片等“主角”。

所幸的是，国内的IC人也在奋力追赶。 前不久问世的、被业内评为“可与英特尔第7代i5比肩”的x86架构处理器KX-6000系列，其“幕后英雄”正是国内高性能通用处理器企业上海兆芯的CTO王惟林带领的500多人团队集结开发、历经无数个日夜的成果。

这一切，要从他20年前的一个决定开始。

转身

时光回溯到2000年，从中科院微电子中心毕业不久，王惟林选择进入威盛电子。

当时的威盛可谓IC业界的翘楚，1999年通过收购Cyrix成为第三大x86处理器厂商，2000年收购S3图形部门成为第三大显示芯片厂商，是第一家同时拥有CPU、GPU和芯片组的厂商，是台湾的股王，风光可谓一时无俩。

但第一次面试就给了王惟林一记“闷棍”。王惟林还记忆犹新地说，当时威盛公司研发副总面试，但很多问题涉及的设计理念和方法都没有听说过，只能勉强回答，但由于基础还算扎实，被认为面试表现不错的王惟林作为种子选手进入威盛。

同期，威盛也在着力打造研发队伍，当时安排王惟林等有潜力的新晋员工到海外学习了半年，由研发副总和工程副总亲自培训，掌握先进设计技术和设计方法流程，回来之后，王惟林 从PCIe模块设计起步，开启了芯片组等主力芯片的开发历程。

而威盛内部研发团队也在“PK”。王惟林说，当时的机制是哪个团队研发周期短、流片快，项目就由这一团队接盘。 大陆研发团队士气如虹，一般IC设计周期需10个月，大陆团队只用了6个月，成功胜出。 并且，市场也给予积极反馈，芯片月销量达200万片。

一战成名之后，王惟林也成为研发主力，而威盛的主要研发中心也由我国台湾转移到大陆。

看起来，一切都顺风顺水，但前行的道路总是崎岖不平，最大的考验已然来临。

煎熬

在一代代芯片的迭代历练中，王惟林及其团队也不断成长，而当时光转到2010年时，一个新的考验横亘在王惟林面前。

当时威盛把x86技术带到了大陆，需要王惟林领导的团队来“闯关”， 没想到这一闯就闯了两年。

王惟林至今仍历历在目：当时手上还有其他项目，但 至少一半时间在琢磨CPU设计。他自言说“成员们经常关在小黑屋里”看源代码到深夜， 还要经常组织讨论答疑解惑。 因为一个CPU内核就有220个模块，而有180个模块拿手工画的，是定制化设计，他形容说 真的让人十分“抓狂”。当时团队的许多工程师因为周期长、设计复杂，同时觉得看着高大上但不能做产品，缺乏实际意义，陆陆续续地离开了不少。

但王惟林仍在矢志不渝地坚守，也实打实地淬炼了2年才“通关”。“ 从原理、架构、代码、设计方法和流程，一整套体系全吃透才行。 我们边看边改进，不停试错，2年多来终于摸清楚了来龙去脉。认识到如何对微架构改进，提高IPC和频率等，同时也看到采用全定制化时间太长，而采用工具进行半定制化能将时间缩短一半，面积和功耗缩小一半。”王惟林表示。

而此时新的变局来临。由于时代及产业发展的需求，威盛最终于2013年与上海市国资委旗下联和投资合资成立了上海兆芯集成电路有限公司，其中上海联和投资出资2亿美元占股80%，威盛电子占股20%，王惟林团队的人马被全部转入了兆芯。

命运的车轮带着王惟林驶入了兆芯的轨道，而首要的是需要攻下x86 CPU内核这一“堡垒”。

跨越

这是必须要攻克的“山头”，因为现实十分“紧迫”。

经过数十年之功，英特尔借助Wintel联盟已在桌面处理器领域占据了绝对霸主地位，虽然AMD、英伟达甚至ARM阵营想发起冲锋，但撼山易撼英特尔实难。而且，英特尔虽在移动芯片领域屡次败下阵来，但 其x86架构已延伸至通信和服务器领域并横扫天下。而在国内向高端通用处理器进军的兆芯、龙芯、飞腾等舰队中，由于架构不同，生态各异，表现出众的兆芯亦承担破局的重任。

毕竟，王惟林对兆芯有更高的期许： 在满足高端通用桌面处理器的需求后，将向笔记本、服务器、嵌入式计算平台等市场多元化扩展。

而 如果不在桌面处理器技术实现突破和作为，从而以点带面向服务器等高阶领域进军，那所谓的信息安全只能是“空中楼阁”。 作为追赶者，没有捷径，唯有咬紧牙关打攻坚战。

“虽然兆芯从威盛团队承接了大量x86技术资源和x86专利交叉授权，但是我们 拿到的原始代码与主流水平差距太大，每一代优化改进难度相关于重新设计一个新芯片，只能是小步快跑，积硅步以至千里。 ”王惟林感慨地说。

而之前CPU内核“攻关”的积累，只是一个开始，只表示有“纸上谈兵”的能力。王惟林坦言， 在看懂之后进行可行化改进还面临重重关卡，一方面做原有架构如多核流水线、内存读取、多核互连方面等改进，另一方面要改进流程设计方法，评估性能功耗，包括SoC验证环境等均需重新搭建。

小步快跑的背后亦掩藏着无数的艰辛：“通用处理器这一规模的芯片开发需要大集团作战，我们团队四五百人左右，倾力研发了三四年时间，也只能维持CPU这样规模一个半项目的开发。”王惟林提到，“ 上一代CPU将近20亿晶体管，从微架构定义到流片，从数字、模拟IP设计集成到测试，从性能、功耗到兼容性、稳定性，可谓亦步亦趋、诚惶诚恐，每一节点都不能出差错，投入的人力、时间、资金难以想象，经过无数次反复审验，才敢最终量产。 ”

虽然难上加难，但快跑的结果也很显著：2012年国内CPU水平只是当时英特尔产品的7%，而兆芯推出C系列芯片之后则提升至50%（数据源自《 科技 日报》），最新推出的KX-6000处理器完整集成CPU、GPU、芯片组，具有八个CPU核心、主频最高30GHz、支持双通道DDR4-3200、最大容量可达64GB， 不仅刷新了国产高性能通用处理器的里程碑，性能上更是可与英特尔主流产品媲美。

而这一小步，却实现了国产高性能通用桌面处理器从能用、可用到好用的一大步。

突围

虽然CPU的研发迭代一直在稳步推进，王惟林头上的“紧箍咒”却一直悬着。

因为设计一个CPU实打实地作战还可以完胜，但技术上的突破只是第一步，构筑商业或生态系统才是终极挑战。

幸而x86架构相对有一定的生态基础，可以不必从零开始搭建自己的生态，有利于兆芯CPU的推广，王惟林也认为兆芯是站在了巨人的肩膀上。

但他也直言，x86生态虽相对完善，但仍会遇到诸多问题，要与生态伙伴一起解决。比如x86在 *** 作系统如Windows上适配较好，但国内OS大都基于Linux，对x86 CPU虽然比其它的指令友好多了，但仍有很多适配的工作要花功夫、要做实， 包括固件、软件、应用、系统集成等环节，需要与合作伙伴一起扩大和完善产业生态。

可喜的是，兆芯经过几年的“征战”，目前已与多家知名整机厂商合作，包括联想、清华同方等系列台式机厂商；昂达、技讯、联想开天、上海仪电智通秉时等一体电脑厂商，以及中科曙光、火星高科、众新等服务器公司。采用兆芯通用CPU的多品牌台式电脑、笔记本均已量产并完全达到成熟产品标准，且兼容性出色。

一组对比数字成为兆芯CPU表现的最佳注解：2018年营收比2017年涨了3倍，预计2019年与去年相比营收将增长4倍。

但反观现实，仍让王惟林唏嘘。他提到， 在高端通用处理器领域，国外厂商拥有多年积累的技术、资本、生态等方面优势，国内起步晚，技术积累有限，困难和挑战依然重重，但国内一定要倾力发展自己的高性能通用处理器，因为这才是真正保证信息安全和产业链安全的基石。

而在信息安全已上升到产业安全、供应链安全的时刻，留给国内高端处理器企业的考验仍将持续。而正如古语所言： 天下有大勇者，卒然临之而不惊，无故加之而不怒。此其所挟持者甚大，而其志甚远也。 在王惟林引领下的兆芯，又会带给我们哪些新的“吉兆”呢？

有可能的，不能单纯比CPU数量。因为两者的架构不同，CPU的种类也不同。
另外Power8CPU已经达到单颗CPU拥有12核，每核8线程，24x12x8=2304线程，就是说理论上可以并发2304条线程，这是单台主机。
而1500台x86服务器，需要采用群集软件连接起来，这中间的损耗也是巨大的，更不要提CPU的性能了。

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