在縱觀市面上包括商顯終端在內的主流物聯網裝置所採用的晶片時，你會發現ARM已經雄霸半壁江山!ARM的合作伙伴們基於ARM的設計向移動和嵌入式市場的出貨量已經達500億片!

對比全球最主要的三大架構X86、ARM、MIPS架構分析, ARM晶片會成為物聯網行業的主流? 指令集可分為複雜指令集(CISC)和精簡指令集(RISC)兩部分，代表架構分別是x86、ARM和MIPS。ARM、X86、MIPS這三大架構大家都不陌生， Intel因為普及於桌上型電腦和伺服器而被人們所熟知，MIPS在32位和64位嵌入式領域中歷史悠久，獲得了不少的成功，而在移動網際網路時代ARM無疑成為霸主。

X86 CISC

X86使用複雜指令集CISC，X86 CISC是一種為了便於程式設計和提高記憶體訪問效率的晶片設計體系，包括兩大主要特點：一是使用微程式碼，指令集可以直接在微程式碼記憶體裡執行;二是擁有龐大的指令集，擁有包括雙運算元格式、暫存器到暫存器、暫存器到記憶體以及記憶體到暫存器的多種指令型別。

X86架構

優勢：

能夠有效縮短新指令的微程式碼設計時間，允許實現CISC體系機器的向上相容，新的系統可以使用一個包含早期系統的指令集合。另外微程式指令的格式與高階語言相匹配，因而編譯器並不一定要重新編寫。

缺點：

1、通用暫存器規模小。

X86指令集只有8個通用暫存器，這就意味著CPU大部分時間在訪問儲存器內的資料，將影響整個系統的執行速度。

2、解碼器影響效能。

解碼分為硬體解碼和微解碼，對於簡單的x86指令只要硬體解碼即可，速度較快，而遇到複雜的x86指令則需要進行微解碼，並把它分成若干條簡單指令，速度較慢且很複雜。

3、定址範圍小

X86指令集的定址範圍小，大大約束了使用者的需求。

4、結構複雜

X86 CISC相對來說結構複雜，很難將CISC全部硬體整合在一顆晶片上。

MIPS RISC

MIPS的意思“無內部互鎖流水級的微處理器”，其機制是儘量利用軟體辦法避免流水線中的資料相關問題。MIPS採用精簡指令系統計算結構(RISC)來設計晶片。

MIPS架構

優勢：

1、支援64Bit指令和操作

2、MIPS有專門的除法器，可以執行除法指令

3、MIPS核心暫存器比ARM多一倍，也就是說在同樣效能下，MIPS功耗比ARM更低，同樣功耗下效能比ARM更高

4、MIPS指令比ARM多一些，執行部分運算時更靈活

缺點：

1、MIPS記憶體地址起始有問題，這就導致MIPS在記憶體和cache的支援方面受限，單核心無法承受高容量記憶體配置

2、MIPS技術大發展方向是並行執行緒，從核心移動裝置的發展趨勢來看，並不是未來主流

3、MIPS雖然結構更簡單，但採用順序單/雙發射，執行指令流水線週期遠不如ARM高效

4、商業化程序落後，至今還停留在高清盒子印表機之類的產品上

5、軟體平臺落後，應用軟體少

ARM RISC

ARM全稱為Acorn RISC Machine，是英國Acorn有限公司設計的低功耗成本的第一款RISC微處理器。ARM RISC是為了提高處理器執行速度而設計的晶片體系，它的關鍵技術在於流水線操作即在一個時鐘週期裡完成多條指令。

ARM架構

相較複雜指令集CISC而言，以RISC為架構體系的ARM指令集的指令格式統一、種類少、定址方式少，簡單的指令意味著相應硬體線路可以儘量做到最佳化，從而提高執行速率。

優勢：

ARM處理器最主要的特點是：耗電少功能強、16位/32位雙指令集和合作夥伴眾多。具體來說包括以下幾個方面：

1、體積小、低功耗、低成本、高效能;

2、支援Thumb(16位)/ARM(32位)雙指令集，能很好的相容8位/16位器件;

3、大量使用暫存器，並且大多數資料操作都在暫存器中完成，指令執行速度更快;

4、定址方式靈活簡單，執行效率高;

5、指令長度固定，可以通過多流水線方式提高處理效率

缺點：

ARM要在效能上接近X86，頻率就要比X86處理器高，這就會造成高能耗。

物聯網最大價值之一就是通過大量的感測器收集所需資料，通過對這些資料進行計算後再提取有價值的資料，因此物聯網的首要前提就是廣泛的智慧終端裝置與感測器的連線。晶片是實現物物相連的關鍵，物聯網的晶片偏重於解決低功耗、高整合度，低功耗連線使開發人員能夠為功耗受限的裝置新增更多功能，同時保持尺寸小巧，從而擴大了其應用可能性。新增整合度越來越高的元件，通過即插即用方案簡化新應用的開發，快速將新裝置推向市場。而這些恰恰正是ARM的優勢。

朗銳智科（www.lrist.com）在嵌入式行業十多年的經驗來看，ARM架構，具備低功耗、高性價比、深度定製的特點。對於安卓，ARM已然成為標準。擁有著低功耗，簡明的64位設計，異構計算，以及作為移動計算的標準，因此在物聯網時代ARM稱霸就不足為奇了。