ARM和X86嵌入式工控機(jī)比較.

ARM和X86嵌入式工控機(jī)比較分析 CISC的典型代表是各種X86的CPU，ARM則是RISC最常見的處 理器。

關(guān)于ARM和X86架構(gòu)上的比較也就代表了CISC和RISC的發(fā)展趨勢(shì)。RISC架構(gòu)系統(tǒng)在嵌入式領(lǐng)域廣泛應(yīng)用(比X86有更大的出貨量)比較重要的有幾個(gè)原因： 

 （1）因?yàn)橛谐墒斓奶幚砥鱅P可以直接加以利用，可以減少芯片 的研發(fā)周期、降低開發(fā)難度，開發(fā)周期比較短，芯片做得針對(duì)性很強(qiáng)； 

（2）功耗低，嵌入式系統(tǒng)大多都是在很多特定場(chǎng)合使用的，譬 如手持設(shè)備。 在有限的空間里面，散熱也是個(gè)大問題。X86的CPU需要南橋和 北橋來(lái)擴(kuò)展內(nèi)存控制器、PCI控制器、AGP控制器、ATA控制器、USB控制器等，這樣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是擴(kuò)展性很好，不適合專用設(shè)備，但是很適合通用設(shè)備，因此在PC和服務(wù)器中得到了廣泛的應(yīng)用。 ARM處理器更接近于SOC(System on Chip),一顆芯片上集成一個(gè) 系統(tǒng)，事實(shí)上正是如此，譬如專門的手持設(shè)備的ARM，就是一個(gè)ARM Core，然后集成SDRAM Controller、FLASH Controller、LCD Controller和Uart等，然后集成以太網(wǎng)MAC或者專門的Network Engine，甚至還會(huì)集成專門的AC97、MMX等迎合不同的應(yīng)用需要。采用 ARM 處理器的結(jié)果就是，在板級(jí)的時(shí)候，硬件結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，可以簡(jiǎn)單的把ARM平臺(tái)的嵌入式系統(tǒng)認(rèn)為是：CPU + SDRAM + Flash + I/O + Power Supply。 軟件上，X86系統(tǒng)復(fù)位以后，首先運(yùn)行的是BIOS，根據(jù)硬件的 具體設(shè)置對(duì)I/O、 IRQ、地址空間等進(jìn)行初步的分配管理；接著是 boot manager，譬如 NT Loader 或者Linux，它會(huì)對(duì)CPU系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)置，然后 Load OS kernel &root filesystem，把硬件的控制權(quán)交給OS。 對(duì)于ARM嵌入式的系統(tǒng)，基本上過(guò)程存在一些差異，在Flash的某個(gè)特定地址存儲(chǔ)了boot loader，這里的boot loader相當(dāng)于集成了X86系統(tǒng)的BIOS + Boot Manager的功能，復(fù)位啟動(dòng)boot loader， 然后加載load Linux kernel & root filesystem。 

 比較ARM和X86這兩個(gè)架構(gòu)之間的差異包括如下幾點(diǎn)： 

 （1）ARM處理器本身集成了豐富的常用控制器接口；X86沒有提供控制器接口，通過(guò)南北橋擴(kuò)展外設(shè)。ARM平臺(tái)的架構(gòu)比較簡(jiǎn)單，不需要太多的硬件電路,X86系統(tǒng)則比較復(fù)雜。 

 （2）ARM處理器的外設(shè)空間是統(tǒng)一制定的，由存儲(chǔ)器控制器進(jìn)行管理；X86的外設(shè)空間由Mem和I/O這兩套獨(dú)立的空間構(gòu)成，并分別由不同的控制器控制，結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜。 

 （3）ARM采用先進(jìn)的RISC技術(shù)，并輔上獨(dú)特設(shè)計(jì)，保證其超低功耗的品質(zhì)；X86因?yàn)槠銫ISC結(jié)構(gòu)，始終存在大功耗的毛病，并據(jù)此而伴隨散熱、噪聲等一