一， CPU架构

CPU架构是指计算机处理器的设计结构和组织方式，决定了硬件如何执行软件指令，以及如何处理和存储数据。

常见的CPU架构包括X86、ARM、PowerPC、MIPS，RISC-V架构等

CPU架构 = ISA + 微架构 + 物理实现；指令集架构和微架构是两个关键的概念，它们之间的关系对于理解 CPU 的工作原理和性能至关重要。

1、X86架构

X86架构使用复杂指令集（CISC）。

生产商：Intel、AMD。

特点：高功耗、高性能。

应用：X86架构在PC和服务器领域占据主导地位，主要应用于个人计算机和服务器

兼容性：与Windows操作系统兼容。

2、ARM架构

ARM架构采用精简指令集（RISC），

特点：具有低功耗、高效能的特点，广泛应用于移动设备和嵌入式系统。

ARM架构的灵活性使其被众多厂商采用包括苹果（A系列处理器）、高通（骁龙）、华为（麒麟）、联发科（天玑）等。

3、MIPS架构

MIPS架构由斯坦福大学研发，采用RISC指令集，设计简单、周期短，主要应用于嵌入式系统和高性能计算

应用：主要用于国防科技、交换机、路由器等。

生产商：包括龙芯，中科院牵头研发。

4、RISC-V架构

特点：一个新兴的架构，开源免费，不需要授权费。

应用：近几年开始受到关注，前景巨大。

二， 指令集架构

指令集架构（Instruction Set Architecture，ISA）也称指令集或者指令集体系，

是计算机体系结构中与程序设计有关的部分，包含基本数据类型，指令集，寄存器，寻址模式，存储体系，中断，异常处理以及外部IO。

不同的 ISA 会对软件的兼容性和性能产生影响。如果软件是为特定的指令集编写的，那么它可以在任何支持该指令集的 CPU 上运行，无需修改代码。

计算机系统工作的基本过程是：

程序员编写的软件经编译器翻译成可执行程序，也就是一个机器指令的序列，然后由底层硬件一条条读取这些指令来执行。

指令集 类型 拥有者 主要应用

x86 CISC Intel 和 AMD 个人电脑、服务器、游戏主机

ARM RISC Arm 移动设备、嵌入式系统

RISC-V RISC 开放标准 个人电脑、服务器、嵌入式系统

MIPS RISC Imagination Technologies 处理器、嵌入式系统

三， 微架构

微架构（Microarchitecture）

微架构是指 CPU 内部的具体设计和组织方式，用于执行指令集规定的操作。需要注意的是，即便采用相同指令集，不同 CPU 厂商也可能采用各自独特的微架构。

微架构决定了 CPU 的性能特征，其中包括时钟频率、指令执行效率、缓存层次和分支预测等。不同的微架构可能会让相同指令集的 CPU 展现出截然不同的性能表现。

微架构 指令集 拥有者 主要应用 特点

Cortex ARM Arm 移动设备、嵌入式系统 低功耗、高性能

Cortex-M ARM Arm 嵌入式系统 低功耗、低成本

AI RISC-V 开放标准 人工智能 简单、低功耗