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不是冤家不聚头 x86 VS RISC谁更胜一筹

有句俗语说的好,不是冤家不聚头。而对于x86和RISC的架构之争,也从未停止过。长期以来,RISC小型机凭借着RAS的特性,在关键应用领域占据不可动摇的地位。而近年来,随着英特尔等厂商的技术与实力的不断提升,X86处理器在性能上可谓突飞猛进,使得双方在性能和价格等指标也正在日益接近,对于用户来说,不得不说是一件好事,但更令人为难的是,该如何选择呢?

x86和RISC起源

xx86架构是重要地可变指令长度的CISC(复杂指令集计算机,Complex Instruction Set Computer),英特尔首先开发制造的一种微处理器体系结构的泛称,该系列较早期的处理器名称是以数字来表示,并以“86”作为结尾,包括Intel 8086、80186、80286、80386以及80486,因此其架构被称为“x86”。x86架构于1978年推出的Intel 8086中央处理器中首度出现,它是从Intel 8008处理器中发展而来的,  x86 中央处理器而8008则是发展自Intel 4004的。8086在三年后为IBM PC所选用,之后x86便成为了个人计算机的标准平台,成为了历来最成功的CPU架构。

CISC架构(它的特点是指令数量庞大臃肿,每个指令不管执行频度高低都处于同一个优先级,程序员的编程工作相对容易。但它的致命弊端是执行效率低下,处理器的晶体管被大量低效的指令所占据,资源利用率颇为低下。

英特尔在后来的X86体系架构发展中不断创新,使每一个阶段都保持了向后兼容的特性,产品系列内部的兼容性大大扩展了X86体系架构的应用范围,将个人、企业用户、便携式电脑和超级计算机都包括了进来。

RISC(精简指令系统计算机)则是一套优化过的指令架构,它是根据著名的80/20法则所订立。早在上个世纪60年代,计算机科学家们发现,计算机中80%的任务只是动用了大约20%的指令,而剩下20%的任务才有机会使用到其他80%的指令。

如果对指令系统作相应的优化,就可以从根本上快速提高处理器的执行效率。IBM公司在1975年成功开发出第一款RISC处理器,从此RISC架构开始走进超级计算机中。由于指令高度简约,RISC处理器的晶体管规模普遍都很小而性能强大,深受超级计算机厂商所青睐。很快,许多厂商都拿出自己的RISC指令系统,除了IBM的Power和PowerPC 外,还有DEC的Alpha、SUN的SPARC、HP的PA-RISC、MIPS技术公司的MIPS、ARM公司的ARM等等。它的应用范围也远比 X86来得广泛,大到各种超级计算机、工作站、高阶服务器,小到各类嵌入式设备、家用游戏机、消费电子产品、工业控制计算机,都可以看到RISC的身影。

19世纪80年代开始,X86架构快速的发展着。同时,RISC(精简指令集)架构也受到人们的关注,并且有不少成功的产品,如SPARC ,PA-RISC,MIPS等。从价格上而言,X86架构的PC机最便宜;而那些基于RISC处理器的大型机价格昂贵。

X86独领风骚

随着X86架构的不断成熟和应用范围越来越广,人们似乎渐渐忘记X86架构的不足,其实在在x86的发展历程中,也有不少的体系设计用于代替x86架构,但是它们都因为得不到广泛的支持,最终以失败告终。其中,影响较大的是有3次“x86革命”(第一次革命:MIPS/ACE 联盟、第二次革命:Apple/IBM/Motorola (AIM) 联盟、第三次革命:DEC/Samsung)。

但是,巨大的商业利益和强劲的软硬件支持,使得x86的架构难以动摇。事实告诉我们,当今几乎不可能有其他的MPU制造商使用其他的系统结构,来挑战Intel 现下兼容的X86平台;其他的芯片制造商也没有雄厚的资金和实力来和Intel公司进行抗衡。

同时,基于RISC处理器的大型机也不懈的发展着,RISC系统主要针对高端的服务器市场,CPU和所有的部件都必须确保系统的“稳定性”,即使降低10%的性能也要尽可能的提高系统的稳定性。因此RISC处理器必须经过详细,严谨的设计,并且需要通过一系列严格的测试。相比之下,x86架构系统主要针对个人用户和小型的商用系统,它主要是确保系统的性能,或者尽可能的提高系统的性价比。这也就导致了在价格上的一些悬殊,使得x86架构具有更高的性价比。

近几年x86处理器性能提升很快,尤其是英特尔Tick-Tock战略推出之后,x86处理器与RISC处理器的性能差距越来越小。事实上,X86处理器一直都从RISC产品中获取灵感,包括 EV6总线、整合内存控制器、超线程技术、双核心等等新技术新概念都是首先在RISC产品中得到成功应用,之后才被Intel/AMD引入到X86处理器当中。

英特尔在今年发布的至强7500堪称巅峰之作,被称为目前最强的x86处理器,这样一来,更成为了对抗RISC的有力武器。在至强7500的说明文档中,提到的RAS特性就有22条之多,集中解决三个方面的问题:一是数据保护,利用CRC、ECC等硬件机制来对传输的数据进行校验、纠错,如果无法纠正,就将损坏的数据进行隔离,以保证不造成更大的数据,避免系统的重启和宕机。二是高可用性,包括各种主要部件的备、镜像和热切换等,以保证系统的高可用性。 三是计划宕机时间最小化,包括系统分区管理技术、CPU和内存的热添加和热移除等,将系统维护时间降低到最小。

x86还是RISC,如何抉择

作为企业来说,无非是高性价比、高可靠性和良好的售后服务。就性价比来说,X86服务器在硬件、软件、后期维护、升级等方面的支出都要比小型机低得多。中小企业用户很少能有充足的资金来购置小型机,所以在中小企业中普及率最高的还是X86服务器,基本可以满足大部分企业的业务应用需求。RISC小型机主要针对7*24小时不能停机的核心关键应用,对于业务可用性的要求也会比较高,尤其是核心数据库、运营商计费平台、银行核心业务系统、证券交易系统等。服务方面,RISC小型机的用户可以享受到IBM、HP等厂商提供的一站式整体解决方案,没有什么后顾之忧,而对于x86+Linux用户而言,一些开源系统的服务还不是特别到位。未来,x86和RISC之间的斗争还会一直存在,但对于用户来说不是什么坏事,因为有竞争才有发展。

签名档
| 发表时间:2010/9/16 17:23:59 | 浏览数:6198 | 回复数:4
等级:助理
行业:互联网
职能部门:其他
城市:北京
金币:12844

x36更具有优势
| 发表时间:2010/9/23 11:40:29
等级:试用期
行业:石油天然气煤炭
职能部门:人力资源
城市:太原市
金币:366

| 发表时间:2010/9/24 0:00:11
等级:经理
行业:顾问/咨询/会计/招聘服务
职能部门:项目管理
城市:
金币:365

还是应用决定一切
谁能更广泛的支持各种应用,谁拥有最稳定的操作系统,谁就更胜一筹
| 发表时间:2010/9/26 10:56:26
等级:试用期
行业:电信设备及服务
职能部门:IT经理
城市:上海
金币:303

| 发表时间:2010/10/8 9:55:58
等级:经理
行业:互联网/移动互联网/电子商务
职能部门:企业管理
城市:青岛市
金币:19558
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