ARM vs x86: 冷飯重炒的假議題 | RISC vs CISC分析

好久不見，最長的影片，給最長的你，cheers everyone😉
另外，影片中的觀念多半都經過高度簡化，不一定能完美反映真實的情況，純粹是為了幫助大家了解觀念，還請見諒🙏🏻
00:00 開宗名義
02:05 什麼是指令集
03:54 什麼是RISC和CISC
05:41 CISC與RISC的崛起與爭議
10:35 x86的缺點之一: 指令長度和解碼器
14:06 x86的缺點之二: x86的歷史包袱
15:19 Jim Keller的見解: 指令集與性能無關
16:29 x86與ARM的刻板印象由來
19:06 這麼多指令集真正的目的 feat. AMD EPYC、IBM Power、Intel Itanium
24:01 下集預告
延伸閱讀:
〈ARM or x86? ISA Doesn't Matter〉by Chips and Cheese: reurl.cc/95RDRV
〈How Zen 2's Op Cache Affects Performance〉by Chips and Cheese: reurl.cc/zW6q67
〈Neoverse N1 vs Zen 2: ARM in Practice〉by Chips and Cheese:reurl.cc/q10G0p
〈An AnandTech Interview with Jim Keller: 'The Laziest Person at Tesla'〉 by Dr. Ian Cutress: reurl.cc/0xZKZY
〈Is x86 Dead?〉by Linus Tech Tips ft. James Prior: reurl.cc/dxmQm6

[@ClancyChou]

21:21 作為一個近期的 EPYC 受害者，不能同意更多...

[@chiishenq]

可以分享嗎? 感謝~

[@Tech4AllYall]

EPYC災情時有耳聞，最嚴重的倒不是那些問題本身，而是AMD後勤讓人等到花都謝了，對伺服器業者來說，服務下的時間真的是一秒幾十萬上下

[@ClancyChou]

@@chiishenq 問題發生在 DELL 最近的一批 R7525 上，iDrac Cli 有各種神奇的小問題，開機檢查比 R740 慢超級多，Windows deploy 有 Bug，這些應該都只能算是 Dell 跟 AMD 的平台沒匹配好。最坑的是 ESXi 我用 powercli 新增移除了一些 vSwitch 、 PG 和 VLAN 上完 Licence 之後重開，整個網路設定大亂，刪掉的東西跑回來，VLAN 到處亂飛，其中一台的 Web GUI 還整個壞了，能看但是不能操作，只能用 esxcli 下指令，最後重灌 OS 解決。重點是這些問題在 Intel 的機器上完全沒辦法復現。

[@Tech4AllYall]

過程中有求助dell嗎？

[@ClancyChou]

@@Tech4AllYall Windows Deploy 的部分有請 Support 協助，因為那個實在繞不開。其他 iDrac 上的問題，由於可以修改腳本來迴避，所以就沒跟 Support 浪費時間了。 ESXi 由於客人是用 hypervisor 的授權，所以 VMware 不可能鳥，我們只能自立自強。

[@Tech4AllYall]

小提醒：影片中的觀念多半都經過高度簡化，不一定能完美反映真實的情況，純粹是為了幫助大家了解觀念，如有疏漏還請見諒🙏🏻

[@arthurhuang6160]

坦白說我對你的解釋不認同。我早期學習理解是： 精簡指令的概念二十幾年前就有了！早期Intel 與 Zilog 開發出的 CPU 都是複雜指令，它之所以複雜是因為指令超過 150 個。“ 每個指令解碼後會對應一個區塊的硬體，執行指令。” 後來發現，其實許多指令很少用到，而且這些少用到的指令，可以藉由其他指令組合運算來完成。例如乘法指令，可以用位元位移的指令與加法指令組合完成。 所以拿掉乘法、除法指令，CPU 就減少了許多晶體。散熱與成本更優化。無奈 Intel 推出 286 後大賣，升級到 386 時，為了與 286 相容，沒有減少指令反 而增加。為了與舊版軟、硬體相容，Intel CPU 背負沉重的包袱，無法拿掉一堆少用的指令，導致散熱成為其發展的瓶頸。 留意，精簡指令是拿掉複雜指令當中，“很少用到的指令”，而這些少用到的指令，是可以由精簡指令組合來完成的。 指令減少、電晶體數目就減少、散熱的問題就減少了、減少了散熱問題，就可以提高頻率來增加運算效能。 例如我們拿掉複雜指令中，平均100次才會出現一次的指令，而這些指令可以藉由其他三個指令的組合來完成。若我們因此可以拿掉 10% 的指令集，讓CPU多出超過10%的空間，這樣可以讓散熱更好、成本更優化，改進了散熱就可以藉由提高頻率來增進效能。假設效能可以增進25%。 1000行的組合語言指令程式，每個指令假設運算 1 秒，執行需要耗費1000秒。精簡指令後是需要 750秒＋20*0.75秒(100次出現一次的指令取代 ) 至於你說的，現在硬體都是用精簡指令架構，然後複雜指令會有一個對照表...。 這不就 多一個步驟。為了市場 (軟體相容性與 IBM PC 開放式架構擁有最多應用軟體)，消費者反而無法體驗更好效能的 CPU 架構，直到手機新市場產生。 事實上工業應用早已使用精簡指令 CPU，應用最廣的是 Microchip CPU，它早期只定義 33 個指令，而且是採用長位元方式。也就是；一般指令若 8位元，Microchip 指令則達 16位元。一個指令通常由 4個 clock ( 時脈 )完成：抓取、解碼、運算、執行。Microchip CPU 則是抓取、解碼一個 clock 完成，運算、執行一個 clock。像四行程與二行程。

[@user-qt1kb6qk1r]

有複雜指令集和精簡指令集的正體中文書籍可以推薦的嗎??????

[@pbs0083]

PS3是多家廠商合作的 CELL 處理器...

[@_w62_]

不知道能否分享一些你在準備這支視頻/呢條片的資料？另外，可否從能源功耗的角度，介紹一下各款CPU？我其實想搞一部不太耗電的mini PC 編譯Linux 內核用。謝謝🙏

[@jian-liangliao9764]

1, risc 與 cisc 不是兩種全然不相干的設計概念, 甚至可以說只是指令集數量的差異 區分只是在risc 只做基本的工作, 其他工作由程式組譯器來完成 cisc指令集就會包山包海 哪一種好用, 取決於CPU速度, memory大小, memory速度, 程式儲存媒介大小的對比 2, 基本上同製程的CPU, 效能應該是CISC 架構勝出 3, 但耗電來說, cisc 的指令集多, 就是gate counter變多, 必然比較耗電 4, 在攜帶式的物品(像手機), 講求耗電勝過功能, 所以必然是 risc 勝出 5, 商業考量, 就是向下相容, 要包括以前的指令集, gate counter 就變大了, 耗電就省不下來 6, 誕生越久的架構(像Ｘ８６)　就得支援各種使用條件 　還有各種歷史包袱, 當然前行也吃力, 　但程式支援夥伴也會更多 7, 新生的架構似乎包袱沒那麼重, 耗電會比較好, 所以會在一些封閉系統上發展得比較好 　但得突破無人支援的窘境

[@jamyao4683]

感覺有點像自排車和手排車的差異. 各有各的市場.

[@sail]

x86 歷史包袱太多

[@hoifungso4433]

@@jamyao4683 是汽油車和電動車之分

[@ryoushousou8774]

看到一个说法：CISC的产生和当时计算机的内存、硬盘都比较小有关系，CISC能产生的更少的汇编指令、程序就更小。

[@stephensu4371]

但是我覺得可以把最近15年到20年的常用的指令留下，然後太老的就利用模擬仿真的方式來做

[@lokeung0807]

恭喜找到新工作👏🏻 這影片的內容很好，長知識了😍

[@freesimply7311]

Very clear and easy to understand! Looking for your informative video in the future!

[@huhuwu8]

CISC:69? RISC:今晚我們要不要來首尾相連? 你真的是我看過最一本正經講幹話的科技頻道 XDDDDDD

[@yss8393]

這真的很秒懂

[@rayhongsun9229]

靠北哦 一下子就記住了

[@user-mz6uu8ld8k]

乾貨滿滿的超優質影片，期待下集內容

[@user-fq6ck5ov3y]

這次內容真的太精采了，感謝。 局長在Description 和討論串的解釋內容，真是太有心了。

[@Tech4AllYall]

跟大家討論才好玩😉

[@myaqq]

超級感謝深入淺出的解說，影片真的好好看ಥ_ಥ

[@Xiuqi_liu]

感恩你的科普，很多知識在學校教的課不會有這些面向來剖析，謝謝！😍

[@franky7451]

也等太久了⋯⋯ 終於🥳🥳

[@user-ju1vb8sw4u]

讲得很详细，支持！

[@wsmao1154]

恭喜局長找到工作！謝謝研究分享！

[@yaote392512]

超優質的頻道 感謝局長

[@sellbird2004]

很喜歡這部影片。這是第3次重頭看到尾！呼~好累ㄛ。謝謝作者用心，裡面的解釋都很讚！

[@johnyap4605]

Well done. I don't quite understand the differents between the various processors until and after watching your narration. Your explanations are clear and simple to understand. Thank you. Looking forward to your next series. 👍👍👍👍👍👍👍👍👍👍

[@Haru_SwS]

被演算法帶來的，我覺得你講的很有意思，已訂閱w 恭喜你找到新工作🎉

[@photizohwang9632]

感謝哥的解釋！這個影片太讚了～～～

[@user-iv6df7mt1s]

謝謝你的知識分享～ 對於非理工出生的我，也能有所收穫！！ 再次謝謝！！

[@AlkanPaganini]

感謝分享新知，加油!

[@deluxchen5317]

很棒的說明與解釋 讚~

[@kevinfeng9130]

真的很棒。层层递进、逻辑清晰。

[@ivan4511]

太強了👍 整理的超級好

[@rockchen9028]

謝謝您的分享，把困難的東西講得淺顯易懂真的很厲害

[@OXOX-cp5oy]

謝謝您的詳細解說 讚

[@chankazef915]

非常棒，第一次有人能有條理地講明白X86和ARM架構，讓我們這些小白懂得更多。

[@s109913058]

clear and very helpful to me, 謝謝你

[@yuki2go]

淺顯易懂，了不起！！👍

[@sanderchen4016]

局長太猛啦！謝謝局長解說

[@Baliyoho]

好久沒看到有料的科技類台灣youtuber，讚爆

[@aidaguti]

一本正經頭尾相連😂😂感謝言簡意賅的解釋海量知識👍🏻👍🏻

[@chrisyen4216]

超棒的影片，超同意商業考量的部分

[@alanslc3891]

內容很好很充實, 分析合理, 文稿通順, 表達流暢, 每一段幾乎都是一口氣完成, 單是這一點我就想給你兩個讚. 👍👍 (受不了一句甚至說幾個字就剪一下的youtuber😂)

[@Playmaker0125]

Geez 這影片長度是在彌補之前沒發片的時間嗎XD 不過還是看完了 這隻影片不但讓我回想起之前報告的內容 也帶給我蠻多全新的想法和感受 最後恭喜找到新工作 還有 Welcome back

[@Roku__1116]

影片做的好棒… 表情很到位（# 沒啦 你東西講的很好懂 而且也很有趣

[@user-ir2sy9ut1e]

太感謝你了 終於解答了一直以來的疑惑 不然網路上的資料常常都各說各話看不懂那方說的才是對的 原來這一切背後是有更高層次的原因在掌握 包含怎麼把廠商牢牢的綁在自己生態圈 諸如此類

[@freefans]

透彻👍

[@stonk5603]

嗨嗨終於出片了ಥ_ಥ🥳

[@ybc9531]

整理得不錯

[@seanfu522]

一鏡到底，厲害唷！

[@Norman5208]

22:10 看最近祖克柏的臉色就知道，真的承擔不起伺服器突然掛掉的損失

[@joexd52]

您真的很工程師👏

[@ghtai9029]

詳細，一聽就懂

[@_exist_X_]

這幾天不知怎地被演算法帶來，沒多久就把目前的影片全部刷過一輪 欸不是，這麼優質的頻道訂閱怎麼這麼少

[@waynezang4881]

好棒👍

[@SKTTWkartrider]

難得與科技有關的內容，整部都沒什麼支語，聽得太舒服了，謝謝你的努力👍

[@Cordic45]

不得不說在這方面的題材中國的製作者比較多 品質也不差 台灣就少很多這方面的頻道

[@popflower76]

好久不見 更新可以快一點嗎 好期待

[@samwong8755]

讲的很好啊

[@jeffreyglaserrrr]

我居然听懂了，感谢你的科普

[@timstudio645]

Thanks for sharing! This is great stuff! Subscribed!! I'm a Canadian currently in Taiwan. I am trying to learning this jargon in Chinese. This is very helpful!

[@Tech4AllYall]

Howdy mate (pretty sure that's not a Canadian greeting but whatever), glad you find it useful! I feel your pain about the jargon, the internet is filled with a mix of both Chinese/Taiwanese jargon or some inside joke on PTT. Jargon is a condensed word that packs a lot of information, just like a CISC instruction. But you can uncompress/decode it into a longer, less convoluted sentence. I am not saying that we should get rid of jargon, there are tradeoffs between them. For people that are in the loop, using jargon helps them communicate faster. But for outsiders, jargon sounds like a bunch of witchcraft mumbo jumbo. One is not necessarily better than the other, so it all comes down to your implementation/use case. Just a little observation I have, you know, food for thought.

[@timstudio645]

@@Tech4AllYall thanks for taking the time to respond and connect. If you don’t mind me asking….Do you live in Taiwan?

[@Tech4AllYall]

I’m in Boston at the moment, I hope I can go back to visit later this year🥲

[@timstudio645]

@@Tech4AllYall so you’re originally from Taiwan?

[@Tech4AllYall]

Yep! Came to the states in 2018 for grad school and now working as a statistician in pharma industry

[@ternyu]

解了我一些固有的觀念，很多收獲啊！！！

[@chiangdavidct173]

很多以前搞不太懂的東西經過了這支影片的梳理之後就豁然開朗了，真心很想要請教如何找到這些相關的資料然後可以有條理的輸出，也恭喜找到新工作，預祝順心

[@ghanc2200]

this is worth to wait

[@MYC-zz9zg]

超棒的內容!!!學到很多

[@kkk99923]

這片真的優質ಥ_ಥ

[@user-qt1kb6qk1r]

強!!!! 以前就一直在找指令集與性能的影片,很多影片都是簡單帶過影片也相對空洞,總算有指令集的影片從歷史起源和來龍去脈相對比較鉅細靡遺的講解了,還要去維基百科惡補一下了

[@yaus0527]

有更新了!

[@chuntingli6796]

獲益良多 有沒有想法之後影片可以詳細講講Keller所說的branch prediction和data locality的這兩個topic？

[@user-fu3yh1ty5q]

哇靠這集都是硬菜啊 辛苦啦

[@user-go7gg6dd6v]

推推

[@andyhuang3319]

專業! 已極度簡化了，ha

[@cjojo0821]

在電腦應用領域，很多時候 “快” 不一定是重要標準，相容性，穩定，應用範圍大小，大部分情況下比快更重要 Adobe PR 支援硬體加速轉檔 H.264, H.265，但用 Intel 那個不快的核顯反而效果比 NV AMD 都好， 因爲 NV 轉檔雖快卻畫質低劣，PR 直到 14.2 才支援 AMD 至於 NAS 領域也有一樣的現象，ARM 的確快，但不支援虛擬機（在 nas 裏虛擬一個 Win）， 上述兩種情況，“快” 都不會成爲最後的選擇重點

[@jinyeh2320]

新工作欸(இωஇ )週更加油！

[@CHCOOBOO]

辛苦了

[@user-td7ns9rw4o]

受教了。

[@呀咧呀咧]

你講話的表情和肢體動作很像文森佐裡的張俊宇（玉澤演）😂😂好搞笑

[@lululemon0424]

这部影片很棒哦，打开了新视野，感谢！已订阅！请继续保持，期待新影片

[@genelin1790]

Respect

[@tenchouhateinentraumhaften3875]

這部影片，若是以精準無誤的標準來看，還是有不少能夠改進的地方... 但是反過來說，以科普的角度來看，非常、非常、非常的優秀~無出其右者，訂閱了~可以看出影片背後究竟花了多少心力去查找資料，無論書面、訪談... 都令人驚嘆。

[@Tech4AllYall]

精確度的確是還有很多不足，我本身也不是這個領域出身，還請大家見諒

[@what_channel]

超強～～～～～～

[@HabonRoofPlayground]

24:48 看到直接嗑論文我先跪了

[@g1011999]

內容很優質. 看完有個問題 architecture instruction 沒有經過 decode 或 translation 要如何變成 uops?

[@laisan86]

CISC跟RISC長期以來都處於競爭但是互相學習的狀況，像是RISC過往一直強調的pipeline管線作業，x86也有超純量的做法 再者RISC不斷地研發新品的狀況下，發現單純以往的指令設計構想，好比盡量都用MOVE等的做法並不容易保證指令簡化，也改良為擴增指令的方式 因此CISC跟RISC，我覺得兩個都會一直存在才對！這兩個還是會老王賣瓜自賣自誇，然後互相學對方的做法

[@robinvonnegut7987]

呼--好累哦 🥳🥳🥳

[@zark9123]

訂閲了，謝謝

[@one198811]

Hope everything went well!

[@corychan1223]

同意，後勤服務規模是硬傷。 AMD 在Zen崛起以及把負債清償得差不多後，就有開始擴大軟體支援部門了， 服務速度應該會越來越改善。 但現階段仍是以大型雲端需求廠商優先，畢竟這個是Zen當初誕生的首要狙擊對象。 不過當時太悽慘沒人鳥，不得已先從桌機市場開始打(DIY玩家比較M..?)， 好不容易爬回來以後，現在這塊最重要的戰場當然是用力打以完成最初戰略目標。 從應對Wintel 11代各種小雞毛招的回應速度提升有感。 但顯卡驅動仍有待加強(又或者說同屬純IC設計的NVIDIA像鬼一樣..) 從上個時期的產品差被爆打，以及因為分拆被迫綁GF訂貨合約&轉成純IC設計公司的長陣痛期解放後， 不管Wintel出什麼爛招，只要使用製程不要差到太多，要重現過去被虐的情況很難了， Zen & BIG NAVI相關的各種定製業務遍地開花也可以持續貢獻不錯的現金流。 這塊Intel嫌賺得少一直不願意碰，或是碰了又隨隨便便做(例如對岸出的數款WIN掌機) 若要做投資仍是AMD為首選，目前得到的回報也很令人滿意。

[@hsinancheng2029]

今天 yt 演算法推薦後大致全看了一遍，終於有理解老師上課說的 micro-op / chiplets 意思 (資工系但老師上課也會提相關內容) 想問您平常除了延伸閱讀內的一些技術類網站和臉書粉專外是否還有其他管道獲取新技術的消息？

[@Tech4AllYall]

我自己常看的大概就是AnandTech, Serve the Home, IEEE Spectrum, Chips and Cheese, SemiWiki, Semianalysis, Moore’s Law Is Dead (KZbin), Tech Tech Potato剩下就是一些Twitter 帳號

[@user-lu4gp5rk4x]

好久不見 Oao

[@lux5366]

我終於知道microcode的用途了！

[@dDopeEXE]

...睡覺睡到一半，youtube突然自動撥放這部影片 "欸!好久不見" 一瞬間從床上跳起來嚇死我了

[@slowlifehk7086]

好長~大滿足

[@Tech4AllYall]

😉

[@BfLiaw]

讚嗯

[@samwu8070]

之前在曲博科技教室有討論到這個議題，非常同意最後的結論「商業考量」。真正影響使用體驗除了優秀的硬體之外，軟體的體驗也是非常的重要。至於是什麼指令集，其實消費者不用操心。

[@hermeswu7581]

我認為指令集是拿來考驗"開發者"的, 一般的消費者就是........最好什麼都有什麼都支援!!!

[@newttonn831205]

這個也是遊戲機會在機能大多不如頂級 pc 的情況下畫面卻追到甚至比PC跑得更好

[@Supercow-vb8sc]

大师， 人才， 膜拜

[@chiishenq]

局座 要開斗內嗎? 25分鐘影片的企劃，真的很棒~

[@Tech4AllYall]

哈哈哈沒關係啦，大家開心就好

[@user-pt5wk3ys2e]

Intel耗电能效低的问题更多来自于 1.纳米制程迟迟不更新， 2.执着与自家集显提升，并且同时拼命提高寄存器宽度和三级缓存来衍进sse/avx体系妄图与gpu进行竞争并行计算.

[@mimiylu1986]

補充了學校計概課不會教的，開心。

[@huangjewin5856]

讲得很好。 RISC最大优势是手册比较短。反正我不太想读CISC的手册，实在太太太长了~

[@iamhowardhsieh]

我已經跳到餐飲市場三年，不知道為什麼這個影片會出現在我的推薦頻道，然後我也不知道為什麼看完之後還決定按讚追蹤.....XDDDDDDD

[@Tech4AllYall]

一日宅宅終身宅宅😉

[@chankamfai218]

看一次不懂沒關係, 重覆再看就好 身為男性觀眾就是喜歡又長又硬 🥴 一發不行就再來一發 🙈 恭喜找到新工作 👏🏻

[@_w62_]

從這個角度那就非挑CISC不可，(encoding)可長可短，因情況而異，符合實際。果然(影片內容)又長又硬真棒捧。

[@leechangyi]

市場才是決定誰活下來的關鍵。

[@eric455w]

講到重點了…

[@rtlinsn5085]

شكرا لك. Thank you very much

[@user-og6rm7bu1q]

X86早在coer時代開始就已經RISC化，雖然前端依樣接受X86指令，但是他在X86指令器之後加入了解碼器，把指令編譯成固定的長度，以便更快速的填滿後端的運算單元。 這樣可以減少能耗，加速運算的速度。簡單來說就是改進能耗 以上...是我在intel core(775)系列處理器發表的時候，在網路上看的

[@newttonn831205]

其實 AMD早就就在 k5 和 intel 早在 486 已經是行 micro code 了(還有就是 k6 的 ev6 架構算是其中一個最早把 ram 控制器做在 cpu 內的[其實這個架構也是從 dec alpha 轉過來略])

[@user-gj7xb5tq8l]

其實有些名詞與概念出現，跟當時工業技術與應用背景有關，不提歷史，會讓人誤以為一切都是商業炒作。至少歷史告訴我們，只要不停砸錢升級，""再爛的技術""都可以華麗轉身變成夢幻高科技(X86)。。。。

[@robert1723520]

看完真的覺得很神，原來都是武器被限定開發

[@jerryhuang3565]

以前看沒錯，但最近發現，其實有點偏誤，ARM與X86還是有CISC跟RISC的歷史包袱差異，只是AMD的EPYC演示了CISC的逃不掉的老問題，尤其是指令及方面，但ARM這邊做出各種整合的應用，是爆發式的，尤其伺服器方面。

[@allenzhou6667]

研究做得细致深入，提炼总结成自己的独到见解，满满的干货！👍 等一周才能再见你实在太久，你在Tweet 上吗？这样可以随时分享，也可以cross-market 你的KZbin channel 🙏🙂

[@user-qt1kb6qk1r]

想請問有RISC和CISC的正體中文書籍可以閱讀嗎????有推薦的書籍嗎

[@Timothy_CY]

16:11 一個是把最有可能用到的資料放在快取，一個是先猜下一個可能會需要執行的機率，應該有極限在