MIPS pret ARM
Var identificēt vairākas atšķirības starp MIPS un ARM, lai gan abi ir vienā instrukciju kopu saimē. Šajā sakarā MIPS un ARM ir divas instrukciju kopas arhitektūras (ISA), kas ir pieejamas mikroprocesoru pasaulē. Gan ARM, gan MIPS ir balstīti uz samazinātu instrukciju kopu skaitļošanu (RISC), un tie ir reģistra-reģistra tipa. Abām instrukciju kopām ir 32 bitu/64 bitu fiksēts instrukciju lielums (adreses telpa), un abas instrukciju kopas var konfigurēt gan lielai, gan mazai endianitātei. Abas arhitektūras atbalsta atpakaļejošu saderību. Gan ARM, gan MIPS arhitektūras tiek izmantotas viedtālruņu un planšetdatoru procesoros, piemēram, iPhone, Android un Windows RT planšetdatoros, bet ne galvenajos datoros, piemēram, klēpjdatoros un serveros.
Kas ir ARM?
ARM ISA galvenais dizainers ir ARM Holdings. ARM arhitektūra tika ieviesta 1985. gadā un izstrādāta, pamatojoties uz RISC. Šī ISA sazarošanā izmanto nosacījumu kodus. Ir vairākas ARM arhitektūras, piemēram, 64/32 bitu arhitektūras, 32 bitu arhitektūras (kortekss) un 32 bitu arhitektūras (mantotās). ARM ir pasaulē visplašāk izmantotā instrukciju kopas arhitektūra. Arm instrukciju kopu var iedalīt sešās plašās instrukciju klasēs, piemēram, filiāles instrukcijas, datu apstrādes instrukcijas, ielādes un saglabāšanas instrukcijas, kopprocesora instrukcijas un izņēmumu ģenerēšanas instrukcijas. Izmantojot operācijas kodu un nosacījumu karogus, var identificēt dažādus ARM instrukciju veidus. ARM ISA ir 16 vispārējas nozīmes reģistri, ko sauc par R0 līdz R15, un katrs no tiem ir 32 bitu lielums. R13 reģistru sauc par Stack Pointer (SP), R14 sauc par saišu reģistru (LR) un R15 sauc par programmu skaitītāju (PC). ARM ISA atbalsta daudzas aritmētiskās darbības, piemēram, saskaitīšanu, atņemšanu un reizināšanu. ARM kodoliem ir 32 bitu adrešu kopne, kas nodrošina plakanu 4 GB lineāro adrešu telpu. Atmiņa tiek adresēta baitos, un tai var piekļūt kā dubultvārdiem (8 baiti), vārdiem (4 baiti) vai pusvārdiem (2 baiti).
ARM arhitektūras tiek izmantotas viedtālruņos, planšetdatoros PDA un citās mobilajās ierīcēs. ARM mikroshēmas tiek izmantotas arī Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard un citos viena plates datoros, jo tiem ir mazs enerģijas patēriņš, lētums un mazāka forma.
Kas ir MIPS?
MIPS izstrādāja un ieviesa MIPS Technologies 1981. gadā. Šī ISA ir balstīta arī uz RISC instrukciju kopas arhitektūru, un tai ir fiksēta kodēšanas sistēma. Atzarojumam tiek izmantoti nosacījumu reģistri un kā paplašinājumi tiek izmantoti MDMX, MIPS-3D. Ir trīs veidu MIPS instrukcijas, un tās ir R, I un J. Katra instrukcija sākas ar 6 bitu opkodu. R tipa instrukcijās ir trīs reģistri, maiņas piestiprināšanas lauks un funkcijas lauks. I tipa instrukcijās ir divi reģistri un 16 bitu tūlītējā vērtība, savukārt J tipa instrukcijas seko opkodam ar 26 bitu lēciena mērķi. MIPS ir 32 veselu skaitļu reģistri, lai veiktu aritmētiskās darbības. Reģistrā $0 ir 0, un reģistrā $1 parasti ir rezervēts montētājam.
MIP arhitektūra tiek izmantota viedtālruņu, vakariņu datoru, iegulto sistēmu, piemēram, maršrutētāju, dzīvojamo vārtejas un video konsoļu, piemēram, Sony PlayStation, ražošanā.
Kāda ir atšķirība starp MIPS un ARM?
• MIPS un ARM ir divas dažādas instrukciju kopas arhitektūras RISC instrukciju kopas saimē.
• Lai gan abām instrukciju kopām ir fiksēts un vienāds instrukciju lielums, ARM ir tikai 16 reģistri, savukārt MIPS ir 32 reģistri.
• ARM ir liela caurlaidspēja un lieliska efektivitāte nekā MIPS, jo ARM procesori atbalsta 64 bitu datu kopnes starp kodolu un kešatmiņām.
• Lai nodrošinātu efektīvu konteksta maiņu, MIPS arhitektūra atbalsta vairāku reģistru banku ieviešanu. ARM nodrošina tikai vispārējas nozīmes reģistrus aritmētiskām darbībām un visām pārējām funkcijām, bet MIPS nodrošina divus atsevišķus reģistrus, lai glabātu reizināšanas darbības rezultātus.
• MIPS nav ARM MOV instrukcijai līdzvērtīgas instrukcijas.
• MIPS ADD instrukcija parasti ģenerē izņēmumu pārpildes gadījumā, tāpēc to izmanto retāk nekā ARM.
• Visas ARM datu apstrādes instrukcijas pēc noklusējuma iestata ALU nosacījumu kodus, bet MIPS nodrošina SLT salīdzināšanai.
Kopsavilkums:
MIPS pret ARM
Mikroprocesoru pasaulē MIPS un ARM sniedz lielisku pakalpojumu savu instrukciju kopas arhitektūras vārdā. MIPS galvenokārt tiek ieviestas iegultās sistēmās. Taču šobrīd ARM nozarē ir kļuvis daudz populārāks nekā MIPS.
