科普：了解成就英特爾的X86架構(gòu)嗎

　　處理器的發(fā)展經(jīng)過多個時代，從8位到64位經(jīng)過了長期的研發(fā)及比拼，成就了英特爾、AMD、微軟等國際大佬，那么從本文開始我們開啟處理器構(gòu)架的章節(jié)。

　　每當(dāng)人們談到處理器的時候，總是從性能談起，隨著話題的深入，通常會提到著名的摩爾定律，對于這個定律，到目前為止，依舊被公認(rèn)為是金科玉律。

　　摩爾定律，聽起來應(yīng)該是一個叫“摩爾”的人提出來的理論。摩爾，這個名字聽起有些耳熟，對吧？沒錯，這個摩爾就是戈登·摩爾，英特爾公司創(chuàng)始人之一，現(xiàn)在想起來了吧？

　　1965年戈登·摩爾在《電子學(xué)》雜志（Electronics Magazine）第114頁發(fā)表了影響科技業(yè)至今的摩爾定律：

　　1、集成電路芯片上所集成的電路的數(shù)目，每隔18個月就翻一番。

　　2、微處理器的性能每隔18個月提高一倍，而價格下降二分之一。

　　3、用一個美元所能買到的電腦性能，每隔18個月翻兩番。

　　與摩爾定律齊名的，還有著名的英特爾鐘擺策略：在奇數(shù)年，英特爾將會推出新的工藝；而在偶數(shù)年，英特爾則會推出新的架構(gòu)。

　　這個策略，來源于鐘擺理論，什么是鐘擺理論？看下面的圖。

　　一個鐘擺，一會兒朝左，一會兒朝右，周而復(fù)始，來回擺動，但是鐘擺總是圍繞著一個中心值在一定范圍內(nèi)作有規(guī)律的擺動，所以被冠名為鐘擺理論。

　　英特爾鐘擺策略Tick-Tock（工藝年-構(gòu)架年）是英特爾的芯片技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略模式。

　　Tick-Tock就是時鐘的“嘀嗒”的意思，一個嘀嗒代表著一秒。而在Intel的處理器發(fā)展戰(zhàn)略上，每一個嘀嗒代表著2年一次的工藝制造的進(jìn)步。每個Tick-Tock中的“Tick”，代表著工藝的提升、晶體管變小，并在此基礎(chǔ)上增強(qiáng)原有的微架構(gòu)；而Tick-Tock中的“Tock”，則在維持相同工藝的前提下，進(jìn)行微架構(gòu)的革新。

　　這樣在制造工藝和核心架構(gòu)的兩條提升道路上，總是交替進(jìn)行，一方面避免了同時革新可能帶來的失敗風(fēng)險，同時持續(xù)的發(fā)展也可以降低研發(fā)的周期，并可以對市場造成持續(xù)的刺激，并最終提升產(chǎn)品的競爭力。

　　所以，Tick指每隔兩年的奇數(shù)年推出更小、更先進(jìn)工藝的處理器；Tock指每隔兩年的偶數(shù)年推出新架構(gòu)的處理器。

　　舉個例子，05年說Tick，英特爾更新從90納米走向65納米；06年是tock，用英特爾推出酷睿架構(gòu)，07年走向45納米。值得注意的是，首先它不會在一年內(nèi)兩個技術(shù)同時出現(xiàn)。每一年都可以在上個技術(shù)上再提升一個規(guī)模。

　　鐘擺策略發(fā)展趨勢一般是今年架構(gòu)、明年工藝，是讓大家循序漸進(jìn)，而且實(shí)行鐘擺策略也是帶著整個行業(yè)按著這個鐘擺形成一種共同的結(jié)構(gòu)往前走。

　　理論普及完畢，現(xiàn)在看一下什么是架構(gòu)？

　　CPU架構(gòu)是CPU廠商給屬于同一系列的CPU產(chǎn)品定的一個規(guī)范，主要目的是為了區(qū)分不同類型CPU的重要標(biāo)示。

　　目前市面上的CPU指令集分類主要分有兩大陣營：一個是intel、AMD為首的復(fù)雜指令集CPU，另一個是以IBM、ARM為首的精簡指令集CPU。

　　兩個不同品牌的CPU，其產(chǎn)品的架構(gòu)也不相同，例如，Intel、AMD的CPU是x86架構(gòu)的，而IBM公司的CPU是PowerPC架構(gòu)，ARM公司是ARM架構(gòu)。

　　2.1 X86架構(gòu)的發(fā)展

　　x86這三個字母到底代表什么？

　　x86是一個Intel通用計算機(jī)系列的標(biāo)準(zhǔn)編號縮寫，也標(biāo)識一套通用的計算機(jī)指令集合。

　　x86指的是特定微處理器執(zhí)行的一些計算機(jī)語言指令集，定義了芯片的基本使用規(guī)則，例如：

　　今天的X64、IA-64等。關(guān)于名稱的來歷，要從上個世紀(jì)70年代說起。