们所熟知的

Intel 的 X86 处理器就属于 CISC 体系，CISC 体系其实是非常低效率的体系，其

指令集结构上背负了太多包袱，贪大求全，导致芯片结构的复杂度被极大的提升。过去被应

用在嵌入式系统的

X86 处理器，多为旧世代的产品，比如说，工业计算机中仍可常见数年

前早已退出个人计算机市场的

Pentium3 处理器。由于此世代的产品效能与功耗比可以说是

过去

X86 体系的甜蜜点，加上已经被市场长久验证，稳定性高，故常被应用于效能需求不

高，但稳定性要求高的应用中，如工控设备等产品。

　　

1、RISC 家族之 ARM 处理器

　　

ARM 公司于 1991 年成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用

ARM 技术智能财产（IP）核心的处理器，即我们通常所说的 ARM 处理器，已遍及工业控

制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于

ARM 技术的处

理器应用约占据了

32 位 RISC 微处理器 75％以上的市场，ARM 技术不止逐步渗入到我们

生活的各个方面，我们甚至可以说，

ARM 于人类的生活环境中，已经是不可或缺的一环。

　　目前市面上常见的

ARM 处理器架构，可分为 ARM7、ARM9 以及 ARM11，新推出的

Cortex 系列尚在进行开发验证，市面上还未有相关产品推出。ARM 也是嵌入式处理器中首

先推出多核心架构的厂商。

　　

ARM 首个多核心架构为 ARM11 MPCore，架构于原先的 ARM11 处理器核心之上 。

ARM11 核心是发布于 2002 年 10 月份，为了进一步提升效能，其管线长度扩展到 8 阶，处

理单元则增加为预取、译码、发送、转换

 /MAC1、执行/MAC2、内存存取/MAC3 和写入等八个

单元，体系上属于

ARM V6 指令集架构。ARM11 采用当时最先进的 0.13μm 制造制程，运

行频率最高可达

500 到 700MHz。如果采用 90nm 制程，ARM11 核心的工作频率能够轻松达

到

1GHz 以上—对于嵌入式处理器来说，这显然是个相当惊人的程度，不过显然 1GHz 在

ARM11 体系中不算是个均衡的设定，因此几乎没有厂商推出达到 1GHz 的 ARM11 架构处

理器。

　　

ARM11 的逻辑核心也经过大量的改进，其中最重要的当属“静/动态组合转换的预测功

能

”。ARM11 的执行单元包含一个 64 位、4 种状态的地址转换缓冲，它主要用来储存最近使

用过的转换地址。当采用动态转换预测机制而无法在寻址缓冲内找到正确的地址时，静态转

换预测功能就会立刻接替它的位置。在实际测试中，单纯采用动态预测的准确率为

88%，单

纯采用静态预测机制的准确率

 只有 77%，而 ARM11 的静/动态预测组合机制可实现 92%的

高准确率。针对高时脉速度带来功耗增加的问题，

ARM11 采用一项名为“IEM （Intelligent