前言
在周一的WWDC20上，苹果公司介绍了全新一代的MacOS：MacOS-Big-Sur。而这次的WWDC，苹果不仅推出了全新一代的操作系统，也随之带来了为新Mac自主研发的芯片。而说到芯片，就不能不提到架构。而提到架构，就不能不说计算机的一些基本知识。我想用这篇文章来一起总结一下。
CPU
稍微对计算机有一些了解的人应该都听说过CPU，而其中绝大多数人也了解CPU在电脑中起到的作用，但我在这里不妨再总结一次。CPU（中央处理器） 一听这个这个名就觉得很高大上，没错在计算机上发生的所有运算和数据的交互和运用都会通过CPU来完成。冯·诺伊曼阐述的CPU的工作原理可分为四步：提取，解码，执行和写回。
Von Neumann Architectue
通过上面的图我们可以发现CPU实际上是控制单元和运算单元的一种合并。而冯·诺伊曼提出的这种计算机架构也一直沿用至今。
x86？ARM？
上篇文章我简单了说了关于一些CPU的基本概念，而我们还需要知道的是CPU有两种分类：精简指令集和复杂指令集而x86和ARM分别代表这两种指令集。在我们讨论这两种指令集之前，我们不妨说一下什么是指令集。
指令集
在CPU工作中，也需要执行指令，而每一次CPU指令指令，都需要调用控制信息，地址信息和数据信息，而这些指令的集合我们就可以看作是一个指令集。换句话说，当我们电脑执行一次简单的运算，（例如1+1=2）使用者需要告诉计算机执行什么操作，从哪里调取数据（LOAD），如何进行运算（ADD），和如何存储运算结果（STORE）。而很显然我们需要执行的是加法运算，所以CPU调用加法指令来完成我们的指令。而所有的这些指令集都是二进制代码形式来存在的，也就是我们熟知的0和1。之前的文章提到了，二进制代码是机器语言，所以人们用汇编语言来标记指令代码，而后来我们发明了高级语言，也就是我们现在的编程语言。但道理还是一样，最终都需要翻译成二进制代码。在这里我就不具体展开指令集的内容了，我们在编程时使用的编程语言不同，而我们现在也可以理解为什么指令集也有不同了。简单来说，无论是精简指令集还是复杂指令集，他们都能办事，只是他们的办事发放不一样罢了。
好文章
An example of Instruction Set Architectue
复杂指令集（x86）
如果你不知道什么是x86，但你一定知道Intel是什么？如果你的个人计算机现在使的是Intel酷睿的CPU，那么大概率你的个人计算机就是x86架构的。所以Intel开发的x86是复杂指令集的代表。我们如何理解复杂指令集呢？在这里我举个例子，比如我们去买东西，我们选好时间，地点和物品，，然后我们出发就可以了。而需要强调的是这一系列过程我们需要一次完成。那x86代表着Intel代号8086的CPU的家族统称。
精简指令集（ARM）
如果你不知道什么是ARM，但你一定知道iPhone。iPhone使用的处理器都是都是已ARM为基础架构的。当然了也是WWDC上的重头戏，Apple为Mac自研的CPU也是ARM架构的。这也就不难理解为什么iPhone上的app未来也可以在Mac上运行了。我再来用买东西作为例子去解释精简指令集。例如：我周五要去买东西。买什么呢？买手机。去哪买呢？Apple store。看出区别了嘛？我们把一个复杂的过程拆分成若干个指令来分别执行。其实我觉得挺像我们编程时的面向过程的。每个指令都比较简单且短小，执行完一个再去执行下一个。 但是如果要处理更繁琐的要求，就需要更多的指令来完成。
More about CPU
还有一些其他零零碎碎的关于CPU的知识，在这里说一下
CPU速度
每当有新产品的发布，用户总会关心芯片的性能，而性能的高低总是跟运算的速度或者频率紧密相连。想要提升芯片速度，增加芯片内晶体管的数量是最直接的方法。而增加晶体管的数量无外乎这两个方法：增加芯片体积或者缩小晶体管体积。CPU物理极限
讲完速度，我们不能不提摩尔定律。摩尔定律其核心内容为：集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过24个月便会增加一倍。换句话说，芯片的性能在一定时间内性能必然会得到提升。但当芯片的开发达到物理极限时，芯片的发展又将何去何从？CPU字长
我们的计算机在位数上各不同是因为CPU字长不同所导致的。现在我们熟悉的64位架构是什么意思呢？上文提到了，CPU所处理的数据是一段二进制代码，这些二进制代码分别代表着用户像计算机所下达的操作指令，而64所指的是，CPU在单位时间内处理长度为64bit的二进制数据。32位同理。寻址空间
聊完CPU字长，我们来说内存。因为在CPU处理命令过程中，内存的作用非同小可。而我们也都听说过内存的大小，影响着计算机运行的速度。这一说法如何解释呢？拿32位CPU举例，其寻址空间位2的32次方，也就是4GB左右。这说明32位CPU最大寻址空间为4GB。如果在此计算机上执行太过复杂的运算或命令，那么计算机卡顿或者不相应也就不足为奇了。结语
这次Apple介绍的芯片，提起了我想要了解CPU的兴趣，但短时间内的了解和研究，还远远达不到烂熟于胸的程度。这篇文章也只是从兴趣的角度出发，宏观的阐述了一些关于CPU的概念。如果想要深入的了解与学习，想必还得更多的下下功夫。Peace✌️