MIPS срещу ARM
Могат да бъдат идентифицирани редица разлики между MIPS и ARM, въпреки че и двата са в едно и също семейство набори от инструкции. По този въпрос MIPS и ARM са две архитектури с набори от инструкции (ISA), които са налични в света на микропроцесорите. И двете, ARM и MIPS, са базирани на редуцирани изчисления с набор от инструкции (RISC) и са от тип регистър-регистър. И двата набора инструкции имат 32-битов/64-битов фиксиран размер на инструкциите (адресно пространство) и двата набора инструкции могат да бъдат конфигурирани както за голям, така и за малък ред. И двете архитектури поддържат обратна съвместимост. Архитектурите както на ARM, така и на MIPS се използват в процесори на смарт телефони и таблетни компютри като iPhone, таблети с android и Windows RT, но не и в основни компютри като лаптопи и сървъри.
Какво е ARM?
Основният дизайнер на ARM ISA е ARM Holdings. ARM архитектурата е представена през 1985 г. и е проектирана на базата на RISC. Този ISA използва условни кодове при разклоняване. Има няколко ARM архитектури като 64/32 битови архитектури, 32-битови архитектури (кортекс) и 32-битови архитектури (наследени). ARM е най-широко използваната архитектура на набор от инструкции в света. Наборът от инструкции за Arm може да бъде разделен на шест широки класа инструкции, като инструкции за разклоняване, инструкции за обработка на данни, инструкции за зареждане и съхраняване, инструкции за копроцесор и инструкции за генериране на изключения. Различни типове ARM инструкции могат да бъдат идентифицирани с помощта на кода на операцията и условните флагове. Има 16 регистъра с общо предназначение, наречени R0 до R15 в ARM ISA и всеки има размер от 32 бита. Регистърът R13 се нарича Stack Pointer (SP), R14 се нарича Link Register (LR) и R15 се нарича Program Counter (PC). ARM ISA поддържа много аритметични операции като събиране, изваждане и умножение. ARM ядрата имат 32-битова адресна шина, която осигурява плоско 4GB линейно адресно пространство. Паметта се адресира в байтове и може да бъде достъпна като двойни думи (8-байта), думи (4-байта) или половин думи (2-байта).
ARM архитектурите се използват в смарт телефони, таблетни компютри PDA и други мобилни устройства. ARM чиповете се използват и в Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard и други едноплаткови компютри поради малката им консумация на енергия, евтиността и по-малката им форма.
Какво е MIPS?
MIPS е проектиран и въведен от MIPS Technologies през 1981 г. Този ISA също е базиран на архитектура на набор от инструкции RISC и има фиксирана система за кодиране. Регистрите на условията се използват за разклоняване, а MDMX, MIPS-3D се използват като разширения. Има три вида MIPS инструкции и те са R, I и J. Всяка инструкция започва с 6-битов код на операцията. В инструкциите от тип R има три регистъра, поле за изместване и поле за функция. В инструкциите тип I има два регистъра и 16-битова непосредствена стойност, докато инструкциите тип J следват код на операция с 26-битова цел за прескачане. MIPS има 32 целочислени регистъра за извършване на аритметични операции. Регистър $0 съдържа 0, а регистър $1 обикновено е запазен за асемблера.
MIPs архитектурата се използва при направата на смарт телефони, компютри за вечеря, вградени системи като рутери, жилищни шлюзове и видео конзоли като Sony PlayStation.
Каква е разликата между MIPS и ARM?
• MIPS и ARM са две различни архитектури на набори от инструкции в семейството на RISC набори от инструкции.
• Въпреки че и двата набора инструкции имат фиксиран и еднакъв размер на инструкциите, ARM има само 16 регистъра, докато MIPS има 32 регистъра.
• ARM има висока пропускателна способност и голяма ефективност от MIPS, тъй като ARM процесорите поддържат 64-битови шини за данни между ядрото и кеш паметта.
• За да позволи ефективно превключване на контекста, MIPS архитектурата поддържа внедряването на множество банки от регистри. ARM предоставя само регистри с общо предназначение за аритметични операции и всички други функции, но MIPS предоставя два отделни регистъра за съхранение на резултатите от операцията за умножение.
• MIPS няма еквивалентна инструкция на инструкцията ARM MOV.
• Инструкцията MIPS ADD обикновено генерира изключение при препълване, така че се използва по-рядко, отколкото в ARM.
• Всички инструкции за обработка на данни на ARM задават кодовете за условия на ALU по подразбиране, но MIPS предоставя SLT за сравнение.
Резюме:
MIPS срещу ARM
В света на микропроцесорите MIPS и ARM правят страхотна услуга от името на своите архитектури на набор от инструкции. MIPS се прилага предимно във вградени системи. Но в момента ARM стана много по-популярен в индустрията от MIPS.
