Question

CPU指令集和CPU架构之间的关系是什么？

Answer 1

这是我自己早期在贴吧的回复

解释一下几个名词：
指令集架构，即ISA：CPU物理硬件和上层软件之间的一个接口。设计一个cpu，他能执行的所有指令集合就称为指令集。ISA方便了编译器开发者，开发者不需要知道cpu的硬件设计（指令在cpu中怎么变成电流，时钟信号如何控制时序，指令如何被执行等等），只要知道这个cpu兼容的指令集就可以制作编译器了。
[好好理解“接口”的意思，学计算机的都一定要弄清楚接口，无论是学软件还是硬件]



微架构，学术界里称为微结构，其实是一个东西。描述cpu核心的一切逻辑设计。可以说是CPU所有逻辑的草图，不过现在的CPU都是用HDL写的了verilog之类吧

我自作主张地把他分为两个层面吧，我从百度图片里搜了张图作解释。
硬件抽象层（HAL）

这个只是微结构（HAL）里的一部分，译码器，寄存器堆和下面的符号扩展部件。（这个是2-way超标量的）






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再下面的是物理逻辑层（PLL）

一个简单的一位带进位加法器

PLL层面是用一切逻辑部件去描述HAL层面上的东西，所以这层面上的当然要比HAL要复杂得多啦。

即使兼容一个指令集，CPU也可以有多种不同的设计。加速加法器，部件重用等等。


例如：用某些简单的控制部件去控制一个部件的寄存器写入源，这样就可以少一个寄存器的硬件开销了。

我再举一个通俗点的例子：
就像你买来一个灯泡你并不需要知道灯泡里面的电路时如何布局的，只是简单的看看说明书，怎样装上，怎样通电就能实现发光的供能了。灯泡好比CPU，里面的所有设计就是微架构，ISA就是说明书，人就（编译器）的角色。

追问

哦哦，谢谢了

Answer 2

CPU的x86和ARM架构有啥区别？指令集又是啥？