MIPS prieš ARM
Galima nustatyti daugybę skirtumų tarp MIPS ir ARM, nors abu yra toje pačioje komandų rinkinių šeimoje. Šiuo klausimu MIPS ir ARM yra dvi instrukcijų rinkinių architektūros (ISA), kurios yra prieinamos mikroprocesorių pasaulyje. Tiek ARM, tiek MIPS yra pagrįsti sumažintų instrukcijų rinkinio skaičiavimu (RISC) ir yra registro-registro tipo. Abu instrukcijų rinkiniai turi 32 bitų / 64 bitų fiksuotą instrukcijų dydį (adreso erdvę) ir abu instrukcijų rinkiniai gali būti sukonfigūruoti tiek dideliam, tiek mažam. Abi architektūros palaiko atgalinį suderinamumą. ARM ir MIPS architektūros naudojamos išmaniųjų telefonų ir planšetinių kompiuterių, pvz., „iPhone“, „Android“ir „Windows RT“planšetinių kompiuterių, procesoriuose, bet ne pagrindiniuose kompiuteriuose, pvz., nešiojamuosiuose kompiuteriuose ir serveriuose.
Kas yra ARM?
Pagrindinis ARM ISA dizaineris yra ARM Holdings. ARM architektūra buvo pristatyta 1985 m. ir sukurta remiantis RISC. Ši ISA šakojimui naudoja sąlyginius kodus. Yra keletas ARM architektūrų, tokių kaip 64/32 bitų architektūros, 32 bitų architektūros (žievės) ir 32 bitų architektūros (palikimo). ARM yra plačiausiai naudojama instrukcijų rinkinio architektūra pasaulyje. Rankinio valdymo instrukcijų rinkinį galima suskirstyti į šešias plačias instrukcijų klases, tokias kaip atšakų instrukcijos, duomenų apdorojimo instrukcijos, įkėlimo ir saugojimo instrukcijos, bendro procesoriaus instrukcijos ir išimčių generavimo instrukcijos. Įvairių tipų ARM instrukcijas galima atpažinti naudojant opkodą ir sąlygines vėliavėles. ARM ISA yra 16 bendrosios paskirties registrų, vadinamų R0–R15, kurių kiekvienas yra 32 bitų dydžio. R13 registras vadinamas Stack Pointer (SP), R14 vadinamas nuorodų registru (LR), o R15 vadinamas programų skaitikliu (PC). ARM ISA palaiko daugybę aritmetinių operacijų, tokių kaip sudėtis, atimtis ir daugyba. ARM branduoliai turi 32 bitų adresų magistralę, kuri suteikia plokščią 4 GB linijinę adresų erdvę. Atmintis adresuojama baitais ir gali būti pasiekiama kaip dvigubi žodžiai (8 baitai), žodžiai (4 baitai) arba pusė žodžių (2 baitai).
ARM architektūros naudojamos išmaniuosiuose telefonuose, planšetiniuose kompiuteriuose ir kituose mobiliuosiuose įrenginiuose. ARM lustai taip pat naudojami Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard ir kituose vienos plokštės kompiuteriuose dėl mažo energijos suvartojimo, pigumo ir mažesnės formos.
Kas yra MIPS?
MIPS sukūrė ir pristatė MIPS Technologies 1981 m. Ši ISA taip pat pagrįsta RISC instrukcijų rinkinio architektūra ir turi fiksuotą kodavimo sistemą. Šakojimui naudojami sąlygų registrai, o kaip plėtiniai naudojami MDMX, MIPS-3D. Yra trijų tipų MIPS instrukcijos: R, I ir J. Kiekviena instrukcija prasideda 6 bitų operatyviniu kodu. R tipo instrukcijose yra trys registrai, pamainos prijungimo laukas ir funkcijos laukas. I tipo instrukcijose yra du registrai ir 16 bitų tiesioginė reikšmė, o J tipo instrukcijos seka operacijos kodą su 26 bitų šuolio taikiniu. MIPS turi 32 sveikųjų skaičių registrus, kad būtų galima atlikti aritmetines operacijas. Registre $0 yra 0, o registre $1 paprastai rezervuojamas surinkėjas.
MIP architektūra naudojama kuriant išmaniuosius telefonus, vakarienės kompiuterius, įterptąsias sistemas, pvz., maršruto parinktuvus, namų šliuzus ir vaizdo pultus, pvz., Sony PlayStations.
Kuo skiriasi MIPS ir ARM?
• MIPS ir ARM yra dvi skirtingos instrukcijų rinkinių architektūros RISC instrukcijų rinkinio šeimoje.
• Nors abu komandų rinkiniai turi fiksuotą ir tą patį komandų dydį, ARM turi tik 16 registrų, o MIPS – 32 registrus.
• ARM turi didelį pralaidumą ir didelį efektyvumą nei MIPS, nes ARM procesoriai palaiko 64 bitų duomenų magistrales tarp branduolio ir talpyklų.
• Kad būtų galima efektyviai keisti kontekstą, MIPS architektūra palaiko kelių registrų bankų diegimą. ARM teikia tik bendrosios paskirties registrus aritmetinėms operacijoms ir visoms kitoms funkcijoms, tačiau MIPS suteikia du atskirus registrus, kuriuose saugomi daugybos operacijos rezultatai.
• MIPS neturi ARM MOV komandai lygiaverčių nurodymų.
• MIPS ADD instrukcija paprastai sukuria išimtį dėl perpildymo, todėl ji naudojama retai nei ARM.
• Visos ARM duomenų apdorojimo instrukcijos nustato ALU sąlygų kodus pagal numatytuosius nustatymus, tačiau MIPS pateikia SLT palyginimui.
Santrauka:
MIPS prieš ARM
Mikroprocesorių pasaulyje MIPS ir ARM puikiai atlieka savo instrukcijų rinkinių architektūros paslaugas. MIPS pirmiausia įdiegtos įterptosiose sistemose. Tačiau šiuo metu ARM pramonėje tapo daug populiaresnis nei MIPS.
