ARM，MIPS，x86，RISC-V和其他处理器在选择处理器体系结构方面的区别

随着系统功能不断集成到单个芯片上以及对诸如机器学习之类的更专业功能的推动，处理器体系结构之间的竞争日趋白热化。并且，具有新商业模式的新进入者正在进入市场。但是，确定选择哪种处理器体系结构是一个复杂的决定。

如今，开发定制的专用集成电路（ASIC）或片上系统（SoC）变得比以往任何时候都更加容易。许多公司许可执行特定芯片或系统级功能的硅块。芯片设计工具允许在进行生产之前进行设计验证和测试。大多数半导体制造都是由具有优化工艺技术的代工厂进行的。而且，大多数系统软件现在都是开源的。结果，许多公司正在采取步骤开发自己的SoC，以用于从可穿戴消费电子产品和嵌入式系统到用于深度学习的高性能服务器的应用。每个设计的核心是指令集体系结构（ISA）和随附的处理器硬件体系结构。

由于没有两个处理功能或工作负载相同，因此一直存在许多ISA。这些ISA包括完全自定义或专有，可许可和开放源代码。

多数ISA都属于可许可的范围，但是许可结构可能会有很大差异。在有限的一端是 英特尔 ，它将在非常有限的情况下（例如， AMD公司 应法院和美国政府的要求，寻找其他来源，并向某些中国供应商供英特尔设计的不可修改的硬件处理模块使用。还有像Arm和MIPS这样的公司，提供广泛的许可证。ISA许可证可以包括可以直接嵌入ASIC或SoC设计中的预先设计的标准处理内核，也可以包括将标准内核或端口直接修改为自定义内核的功能，后两个称为体系结构许可证。ISA许可证通常包括使用ISA的设备的许可证费用和/或特许权使用费。

最近，引入了称为RISC-V的开源ISA。就像开源软件一样，任何人都可以使用ISA，而无需支付任何许可或使用费。此外，用户可以轻松添加针对特定功能的自定义说明，例如机器学习或安全性。使用新的ISA还消除了一些旧版ISA支持要求。因此，使用开源ISA可以提供更大的灵活性，但不包括任何处理器设计。被许可方有责任从其他IP供应商（例如SiFive公司）开发定制处理器或许可，然后向IP供应商提供某种形式或许可和/或特许权使用费。

结果，无论为新设计选择哪种ISA，都会产生费用。但是，选择ISA的最大因素是风险。风险来自硬件开发，软件开发，可制造性和上市时间等形式。

　　开发定制处理核心是一项昂贵的提议，很容易会花费数千万美元甚至更多。另外，开发新架构需要花费时间。一个新的处理器设计可能需要至少两到三年的时间，这还不包括设计其余ASIC或SoC的时间。相比之下，SoC的设计可以在六个月内完成，它具有定义明确的可授权内核，该内核也得到工具和软件库的良好支持。

　　授予ISA许可而不是从头开发ISA的最大好处是软件。软件是如此重要，以至于即使以硬件闻名的公司，例如半导体和系统公司，也往往比硬件工程师拥有更多的软件工程师。诸如x86和Arm之类的较流行的ISA具有非常大的生态系统，成熟的软件堆栈（从固件和工具到操作系统和应用程序的所有内容）以及严格的验证套件，使系统和应用程序开发人员可以更轻松地利用新设备或平台。此外，这些说明在SoC和平台之间是一致的。