微架构vs指令集 ARM、英特尔未来谁将消亡?

随着ARM架构处理器在移动市场的崛起，英特尔所坚持的x86架构似乎被认为是错的，一直以来也有不少人坚持这样的观点，Seeking Alpha作者Ashraf Eassa近日却撰文表示，ARM是错的，ARM在PC领域和服务器领域会很快消亡，而英特尔则将在平板和手机领域获得更多的份额，以下是原文：

我 欣赏ARM公司如今的成绩和产品，但是我对其首席执行官近年来宣称“ARM指令集架构在能效方面，相对于竞争对手英特尔的芯片具有天然架构优势”的夸大言 论表示质疑。一直以来，我在《Seeking Alpha》上都表达了这样的观点：指令集因素对于功耗的影响是可以忽略不计的，微处理器架构（真正的处理器设计）才是决定“每瓦性能比”指标的关键。在 这篇文章中，我将向大家展示来自学术机构的一些研究成果，这些研究证实了我的观点。同时，我还将就其长远意义进行更加深入的分析。

先从这段我采访ARM首席执行官的摘录写起：

“英特尔必然会赢得一些智能手机设计。我们将英特尔视为非常重要的竞争对手。它们能否成为能效方面的领导者？不，当然不会。”

这一观点已被解读成一个观念，即英特尔X86指令集存在一些固有的能效问题。这导致许多非技术人员发表了被误导了的言论，认为英特尔应该“获取ARM授权许可”并“构建ARM芯片。”这是一个明显荒谬的观念，而更多明智的人则一再指出：所有这些只是微架构设计的目标。从历史上看，英特尔一直将更高性能设计作为目标。显然，这将导致更大的功耗。此外，由于性能/功耗比曲线是非线性的，这些因素会让人们会误以为：ARM能够以更低的功耗升级至英特尔的性能水平。

微架构vs.指令集

广义的“ARM芯片”的概念正被误读。“ARM芯片”有两种类型：

·通用内核：对于那些没有资源和意愿来开发其自有处理器的公司，ARM提供了完整的CPU内核设计。从性能/功耗比的角度来看，这些内核通常都相当不错，这也是它们被广泛采用的原因。

·定制内核：希望针对特定负载而提供差异化能力的公司，会采用定制CPU内核。

ARM自有的CPU内核对大部分智能手机/平板电脑来说足够高效和强大。然而，诸如苹果和 高通这样的企业认为，有必要在内核设计方面走自己的路，因此每家公司的内核设计都有各自不同的性能/功耗特性。如果能效单纯是指令集带来的，那么高通和苹 果就没有必要做这项工作——这分明就是浪费钱。我的主张是：实际的芯片设计，再加上制造这个芯片所采用的晶体管技术，才是性能/功耗比的决定因素。

简 单地说，“ARM指令集”是用来实现软件兼容性的。因此，一款苹果ARM内核能够运行与高通ARM内核相同的代码。当然，指令集还定义了其他一些事情，例 如内存如何寻址、哪些指令需要被执行、有多少寄存器可用。但实际上，大多数的指令集（X86、POWER、ARM、MIPS）都是非常出色的。

研究结果证明了这一点

由威斯康辛大学的几名研究人员撰写的，并在IEEE高性能计算机架构国际研讨会上发表的研究报告，得出了以下结论，澄清了业界对ARM/X86的不实传言：

·性能的差异是由微架构的差异所导致的，与ISA（指令集架构）无关。

·能耗同样与ISA无关。

·ISA差异会对技术实现方法产生影响，但是现代微架构技术已经让这些影响不具备实际意义；从根本上说，不存在某个ISA更加高效。

·ARM和X86的具体实现仅仅是为不同性能水平进行优化的设计点而已。

尽管技术领域的许多人一直持有这样正确的观点，但是投资界则基本上都被蒙在鼓里。那么，这些研究结果意味着什么呢？