MIPS против ARM
Можно выделить ряд различий между MIPS и ARM, хотя оба они принадлежат к одному семейству наборов команд. В этом отношении MIPS и ARM - это две архитектуры набора команд (ISA), которые доступны в мире микропроцессоров. И ARM, и MIPS основаны на вычислениях с сокращенным набором команд (RISC) и имеют регистр-регистровый тип. Оба набора инструкций имеют фиксированный размер команды (адресное пространство) 32/64-бит, и оба набора инструкций могут быть сконфигурированы как с прямым, так и с малым порядком байтов. Обе архитектуры поддерживают обратную совместимость. Архитектуры ARM и MIPS используются в процессорах смартфонов и планшетных компьютеров, таких как iPhone, планшеты Android и Windows RT, но не в основных компьютерах, таких как ноутбуки и серверы.
Что такое ARM?
Главный разработчик ARM ISA - ARM Holdings. Архитектура ARM была представлена в 1985 году и разработана на основе RISC. Этот ISA использует условные коды при ветвлении. Существует несколько архитектур ARM, таких как 64/32 битные архитектуры, 32-битные архитектуры (cortex) и 32-битные архитектуры (устаревшие). ARM - это наиболее широко используемая архитектура набора команд в мире. Набор инструкций Arm можно разделить на шесть широких классов инструкций, таких как инструкции перехода, инструкции обработки данных, инструкции загрузки и сохранения, инструкции сопроцессора и инструкции создания исключений. Различные типы инструкций ARM могут быть идентифицированы с помощью кода операции и условных флагов. В ARM ISA имеется 16 регистров общего назначения, называемых от R0 до R15, каждый из которых имеет размер 32 бита. Регистр R13 называется указателем стека (SP),R14 называется регистром связи (LR), а R15 - программным счетчиком (ПК). ARM ISA поддерживает множество арифметических операций, таких как сложение, вычитание и умножение. Ядра ARM имеют 32-битную адресную шину, которая обеспечивает плоское линейное адресное пространство 4 ГБ. Память адресуется в байтах и может быть доступна как двойные слова (8 байтов), слова (4 байта) или полусловы (2 байта).
Архитектуры ARM используются в смартфонах, планшетных компьютерах, КПК и других мобильных устройствах. Чипы ARM также используются в Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard и других одноплатных компьютерах из-за их небольшого энергопотребления, дешевизны и меньшей формы.
Что такое MIPS?
MIPS был разработан и представлен MIPS Technologies в 1981 году. Этот ISA также основан на архитектуре набора команд RISC и имеет фиксированную систему кодирования. Регистры условий используются для ветвления, а MDMX, MIPS-3D используются как расширения. Есть три типа инструкций MIPS: R, I и J. Каждая инструкция начинается с 6-битного кода операции. В инструкциях типа R есть три регистра, поле монтирования сдвига и поле функции. В инструкциях типа I есть два регистра и 16-битное непосредственное значение, в то время как инструкции типа J следуют за кодом операции с 26-битной целью перехода. MIPS имеет 32 целочисленных регистра для выполнения арифметических операций. Регистр $ 0 содержит 0, а регистр $ 1 обычно зарезервирован для ассемблера.
Архитектура MIP используется при создании смартфонов, компьютеров для ужина, встроенных систем, таких как маршрутизаторы, бытовые шлюзы и видеоконсоли, такие как Sony PlayStations.
В чем разница между MIPS и ARM?
• MIPS и ARM - это две разные архитектуры набора команд в семействе наборов команд RISC.
• Хотя оба набора инструкций имеют фиксированный и одинаковый размер инструкции, ARM имеет только 16 регистров, а MIPS - 32 регистра.
• ARM имеет высокую пропускную способность и большую эффективность, чем MIPS, поскольку процессоры ARM поддерживают 64-битные шины данных между ядром и кэшами.
• Для обеспечения эффективного переключения контекста архитектура MIPS поддерживает реализацию нескольких банков регистров. ARM предоставляет только регистры общего назначения для арифметических операций и всех других функций, но MIPS предоставляет два отдельных регистра для хранения результатов операции умножения.
• MIPS не имеет инструкции, эквивалентной инструкции ARM MOV.
• Инструкция MIPS ADD обычно генерирует исключение при переполнении, поэтому используется редко, чем в ARM.
• Все инструкции по обработке данных ARM по умолчанию устанавливают коды условий ALU, но MIPS предоставляет SLT для сравнения.
Резюме:
MIPS против ARM
В мире микропроцессоров MIPS и ARM оказывают большую услугу от имени своих архитектур наборов команд. MIPS реализован в основном во встроенных системах. Но в настоящее время ARM стала намного более популярной в отрасли, чем MIPS.
Изображения любезно предоставлены:
- Процессор ARM в принтере Hewlett-Packard PSC-1315 от Socram8888 (CC BY 2.0)
- Вид снизу упаковки R4700 от Дила (CC BY-SA 3.0)
