CISC与RISC之争：手机为何选择ARM架构

在"深入浅出计算机组成原理"的第5讲中，作者徐文浩提到计算机指令集的两种主要风格：复杂指令集（CISC）和精简指令集（RISC）。MIPS体系结构代表了CISC设计，其指令长度固定为32位，便于理解和制造，但可能占用较多内存空间。相比之下，x86架构，如Intel的x86，采用的是可变长度指令集，允许更灵活的指令设计，以适应不同场景。 随着计算机技术的发展，早期的CPU普遍采用CISC设计，旨在应对早期计算机资源有限的挑战，比如IBM 360计算机的低速和小内存。CISC的设计原则是将常用功能硬件化，以提升性能并节省内存空间，通过冗余的指令实现更多的功能。然而，随着硬件性能的提升和存储空间的扩大，RISC的理念在1970年代末兴起。RISC的核心理念是简化指令集，减少指令种类，缩短平均指令长度，从而提高执行效率，降低功耗，尤其适合高性能、低功耗的设备设计，如现代手机芯片。 RISC架构在处理器设计上强调直接性和高效性，如ARM体系结构就遵循了这一原则。ARM因其灵活性、高效性和广泛的生态支持，成为手机芯片市场的主导者。其设计使得手机能够在有限的芯片面积和功耗下提供强大的计算能力，满足移动设备的需求。尽管CISC在某些特定领域仍有应用，但在追求便携性和能源效率的现代电子产品中，RISC特别是ARM架构已经占据了主流地位。 总结来说，CISC和RISC的区别在于指令集复杂度、指令长度、性能与功耗平衡等方面。随着技术进步，RISC因其在现代移动设备中的优势，如手机芯片市场上的主导地位，证明了历史车轮在一定程度上确实朝着更简单、高效的指令集设计方向发展。