微架構vs指令集 ARM、英特爾未來誰將消亡?

隨著ARM架構處理器在移動市場的崛起，英特爾所堅持的x86架構似乎被認為是錯的，一直以來也有不少人堅持這樣的觀點，Seeking Alpha作者Ashraf Eassa近日卻撰文表示，ARM是錯的，ARM在PC領域和服務器領域會很快消亡，而英特爾則將在平板和手機領域獲得更多的份額，以下是原文：

我 欣賞ARM公司如今的成績和產品，但是我對其首席執行官近年來宣稱“ARM指令集架構在能效方面，相對于競爭對手英特爾的芯片具有天然架構優勢”的夸大言 論表示質疑。一直以來，我在《Seeking Alpha》上都表達了這樣的觀點：指令集因素對于功耗的影響是可以忽略不計的，微處理器架構（真正的處理器設計）才是決定“每瓦性能比”指標的關鍵。在 這篇文章中，我將向大家展示來自學術機構的一些研究成果，這些研究證實了我的觀點。同時，我還將就其長遠意義進行更加深入的分析。

先從這段我采訪ARM首席執行官的摘錄寫起：

“英特爾必然會贏得一些智能手機設計。我們將英特爾視為非常重要的競爭對手。它們能否成為能效方面的領導者？不，當然不會?！?/p>

這一觀點已被解讀成一個觀念，即英特爾X86指令集存在一些固有的能效問題。這導致許多非技術人員發表了被誤導了的言論，認為英特爾應該“獲取ARM授權許可”并“構建ARM芯片?！边@是一個明顯荒謬的觀念，而更多明智的人則一再指出：所有這些只是微架構設計的目標。從歷史上看，英特爾一直將更高性能設計作為目標。顯然，這將導致更大的功耗。此外，由于性能/功耗比曲線是非線性的，這些因素會讓人們會誤以為：ARM能夠以更低的功耗升級至英特爾的性能水平。

微架構vs.指令集

廣義的“ARM芯片”的概念正被誤讀?！癆RM芯片”有兩種類型：

·通用內核：對于那些沒有資源和意愿來開發其自有處理器的公司，ARM提供了完整的CPU內核設計。從性能/功耗比的角度來看，這些內核通常都相當不錯，這也是它們被廣泛采用的原因。

·定制內核：希望針對特定負載而提供差異化能力的公司，會采用定制CPU內核。

ARM自有的CPU內核對大部分智能手機/平板電腦來說足夠高效和強大。然而，諸如蘋果和 高通這樣的企業認為，有必要在內核設計方面走自己的路，因此每家公司的內核設計都有各自不同的性能/功耗特性。如果能效單純是指令集帶來的，那么高通和蘋 果就沒有必要做這項工作——這分明就是浪費錢。我的主張是：實際的芯片設計，再加上制造這個芯片所采用的晶體管技術，才是性能/功耗比的決定因素。

簡 單地說，“ARM指令集”是用來實現軟件兼容性的。因此，一款蘋果ARM內核能夠運行與高通ARM內核相同的代碼。當然，指令集還定義了其他一些事情，例 如內存如何尋址、哪些指令需要被執行、有多少寄存器可用。但實際上，大多數的指令集（X86、POWER、ARM、MIPS）都是非常出色的。

研究結果證明了這一點

由威斯康辛大學的幾名研究人員撰寫的，并在IEEE高性能計算機架構國際研討會上發表的研究報告，得出了以下結論，澄清了業界對ARM/X86的不實傳言：

·性能的差異是由微架構的差異所導致的，與ISA（指令集架構）無關。

·能耗同樣與ISA無關。

·ISA差異會對技術實現方法產生影響，但是現代微架構技術已經讓這些影響不具備實際意義；從根本上說，不存在某個ISA更加高效。

·ARM和X86的具體實現僅僅是為不同性能水平進行優化的設計點而已。

盡管技術領域的許多人一直持有這樣正確的觀點，但是投資界則基本上都被蒙在鼓里。那么，這些研究結果意味著什么呢？