3.3  指令集的五朵金花

处理器公司很多，品牌也很多，而指令集则相对稳定，用指令集对处理器公司分类是比较常见的做法。有5种指令集最为常见，它们构成了处理器领域的5朵金花。

3.3.1  x86——硕大的大象

x86是史上最赚钱的指令集，几乎所有的个人计算机都使用x86指令集的处理器。

1978年，Intel推出8086、8088处理器，IBM-PC采用8088作为其计算机的大脑。1982年，Intel推出80286，IBM PC/AT（Advanced Technology）选择其作为自己的处理器。从此以后，IBM-PC兼容机几乎都采用Intel的处理器。Intel也陆续推出386、486、奔腾等处理器，x86因此而得名。

由于IBM在选择供应商时为减少未来风险，要求至少有两家公司同时提供产品，因此Intel将x86架构开放给了AMD（AMD和Intel的创始人同出于仙童半导体），从此，Intel和AMD垄断了个人计算机处理器市场。由于AMD也采用x86体系结构，Intel为以示区分，后来在自己的官方材料中用IA（Intel Architecture）来替代x86，不过业界还是喜欢用x86这个名字。

这些年来，Intel和AMD将更多的指令和功能塞进这个陈旧的指令集架构中，使得它越来越臃肿，远不及后来发展起来的其他指令集优雅。不过，软件的兼容性比技术更重要，x86成为个人计算机的事实标准，以及它拥有最广泛的程序资源和程序员资源，使得Intel和AMD有大量的利润来保证其研发经费，将更多的先进技术融入到处理器中。因此，虽然x86指令集相对于其他处理器指令集要臃肿，但是这并不妨碍x86处理器极高的处理        性能。

Intel处理器开发有一个非常著名的tick-tock（工艺年，架构年）战略。Tick-Tock就是时钟的“嘀嗒”，一个嘀嗒代表着一秒，而在Intel的处理器发展战略上，每一个嘀嗒代表着两年一次的处理器升级。处理器有两大核心技术，一是芯片制程工艺（32nm、22nm等）；二是处理器微架构。Intel称它们在制程工艺和微架构上保持领先。制程工艺决定了芯片内部可以使用的晶体管的数目，晶体管数目越多，则芯片能完成的任务也越多。处理器微架构决定了怎么合理的利用这些晶体管，来搭建最适合具体应用的处理器。

Tick-Tock战略中，Tick（两年周期中的第一年）代表着制程工艺的提升、晶体管变小，Tock（两年周期中的第二年）是在维持相同工艺的前提下，推出新的处理器微架构。这样在工艺和微架构的两条提升道路上，总是交替进行，一方面避免了同时革新可能带来的失败风险，同时也加快了新产品的发布周期，并最终提升产品的竞争力。Intel这种轮番式的进攻方式让竞争对手喘不过气来，服务器处理器纷纷倒台，大多数服务器都投入到Intel的怀抱。

3.3.2  ARM——稳扎稳打的蚁群

如果要问哪个指令集的处理器销量最大，很多人会认为是Intel，不过一家来自英国的公司让我们大跌眼镜，这家公司就是ARM公司。

ARM公司从藉藉无名到风生水起也不过就是十几年时间，ARM占据了手机市场90%以上的份额，可以说，ARM是伴随着手机一起繁荣起来的。手机上的应用处理器，不管是高通还是TI的，东芝还是三星的，在内部都采用了ARM内核。

ARM架构属于ARM Holdings，这是一家总部位于英国剑桥的公司。这家公司是在1990年由Acorn Computers、苹果、 VLSI Technology合资组建的（引自ARM网站）。第一代ARM处理器（ARM1）最早可追溯到1983年10月，Acorn启动了代号为Acorn RISC的项目，由VLSI Technology负责生产。1985年4月26日，VLSI生产出第一颗Acorn RISC处理器，即ARM1。

ARM和x86可以说是处理器领域商业上最成功的两个架构，ARM只是一家小公司，它的人数不到2000人，ARM架构之所以这么受欢迎，在于它从设计之初就将低功耗、低成本的优先级放在了高性能的前面。

在《三国演义》中，刘备向庞统讲述了自己为什么能从一个卖草鞋的，成长为三分天下的诸侯。他说：“今与吾水火相敌者曹操也。曹以急，吾以宽；曹以暴，吾以仁；曹以谲，吾以忠；每与操相反，事乃可成。”其中“每与操相反，事乃可成”是其中的关键。x86就是处理器领域的曹操，实力雄厚，处理器性能高。与x86竞争的面向高性能的处理器都逐渐退出了历史舞台，而ARM却与x86相反，侧重于低功耗、低成本，虽然技术实力存在不小的差距，却活得很滋润。

ARM公司自己不生产芯片，而是向半导体公司提供指令集授权、内核授权，其他公司使用ARM的处理器内核设计生产自己的处理器芯片。全球很多半导体厂商都使用它的内核，这些厂商每年设计和销售的ARM处理器达到40多亿颗（数字引自ARM中国网站，每年都会增多）。ARM处理器之所以有这么大的销量，原因在于它面向的是嵌入式市场。嵌入式市场比个人计算机市场拥有更大的使用量，一个家庭通常只要一台电脑，而一个人至少需要一部手机，一个家庭每4年换一次电脑，一个人每两年就要换一次手机。除此之外，机顶盒、数字电视、家用Soho路由器等领域都会使用ARM内核的处理器。