工業(yè)4.0快速發(fā)展，ARM處理器的應用也越來越廣泛，是什么讓ARM處理器在工業(yè)領域分掉X86的那杯羹呢？

從51單片機到ARM處理器，嵌入式微控制領域不斷更替交疊，伴隨而來的是技術的不斷發(fā)展和生產(chǎn)力水平的不斷提高。

目前在工業(yè)控制系統(tǒng)中大量應用了嵌入式ARM，如工業(yè)過程控制、電力系統(tǒng)、石油化工、數(shù)控機床等，ARM嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展促進了工業(yè)控制自動化程度的提高。

圖 1 ARM的廣泛應用

多方業(yè)內人士表示，ARM會是趨勢，未來嵌入式市場可能會形成中高端會是X86主導，低端由ARM的產(chǎn)品蠶食的雙雄格局。

但你知道ARM和X86架構是什么嗎，有什么區(qū)別，你能清楚的表述出嗎？

大學一本《微機原理和接口技術》教會了我們什么是CPU——中央控制器，它是一個執(zhí)行部件，它之所以能執(zhí)行，也是因為人們在里面制作了執(zhí)行各種功能的硬件電路，然后再用一定的邏輯讓它按照一定的順序工作，這樣就能完成人們給它的任務。

所以它主要由運算單元、控制單元、寄存單元三部分組成，從字面意思看運算單元就是起著運算的作用，控制單元就是負責發(fā)出CPU每條指令所需要的信息，寄存單元就是保存運算或者指令的一些臨時文件，這樣可以保證更高的速度。

圖 2 CPU內部架構和工作原理

CPU的速度和功率效率是至關重要的。速度影響用戶體驗，而效率影響電池壽命。最完美的設備是高性能和低功耗相結合。

從CPU發(fā)明到現(xiàn)在，有多種架構，從最基本的邏輯角度來分類的話，它們可以被分為兩大類，即“復雜指令集”與“精簡指令集”系統(tǒng)，而X86和ARM處理器的第一個區(qū)別是，前者使用復雜指令集（CISC)，而后者使用精簡指令集（RISC）。

表 1 CISC與RISC對比表

網(wǎng)上有個有趣的例子來說明兩者的不同。比如說我們要命令一個人吃飯，那么我們應該怎么命令呢？

我們可以直接對他下達“吃飯”的命令，也可以命令他“先拿勺子，然后舀起一勺飯，然后張嘴，然后送到嘴里，最后咽下去”。

從這里可以看到，對于命令別人做事這樣一件事情，不同的人有不同的理解，有人認為，如果我首先給接受命令的人以足夠的訓練，讓他掌握各種復雜技能（即在硬件中實現(xiàn)對應的復雜功能），那么以后就可以用非常簡單的命令讓他去做很復雜的事情——比如只要說一句“吃飯”，他就會吃飯。

但是也有人認為這樣會讓事情變的太復雜，畢竟接受命令的人要做的事情很復雜，如果你這時候想讓他吃菜怎么辦？難道繼續(xù)訓練他吃菜的方法？

我們?yōu)槭裁床豢梢园咽虑榉譃樵S多非常基本的步驟，這樣只需要接受命令的人懂得很少的基本技能，就可以完成同樣的工作，無非是下達命令的人稍微累一點——比如現(xiàn)在我要他吃菜，只需要把剛剛吃飯命令里的“舀起一勺飯”改成“舀起一勺菜”，問題就解決了，多么簡單。

這就是“復雜指令集”和“精簡指令集”的邏輯區(qū)別。

而作為ARM與X86在嵌入式市場對決的主戰(zhàn)場，在工業(yè)4.0中哪個有更有優(yōu)勢呢？

圖 3 (此圖無題注)

1.運算性能：

lX86架構的工業(yè)電腦比ARM架構的工業(yè)電腦在性能方面要快，綜合運算能力強，但由于不具有實時系統(tǒng)，無法做到快速零啟動；

lARM的優(yōu)勢在于效率，在完成綜合性工作處于劣勢，而ARM可快速啟動進入狀態(tài)，在任務相對固定的工業(yè)應用場合其優(yōu)勢就能發(fā)揮得淋漓盡致。

2.操作系統(tǒng)兼容性：

l幾乎所有X86硬件平臺都可以直接使用微軟的視窗系統(tǒng)及現(xiàn)在流行的幾乎所有工具軟件，所以X86系統(tǒng)在兼容性方面具有無可比擬的優(yōu)勢；