MIPS vs ARM
Var noteikt vairākas atšķirības starp MIPS un ARM, lai gan abas ir vienā instrukciju kopu ģimenē. Šajā ziņā MIPS un ARM ir divas instrukciju kopu 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 ar lielu endianitāti, gan ar nelielu endianitāti. Abas arhitektūras atbalsta savietojamību atpakaļ. Gan ARM, gan MIPS arhitektūras tiek izmantotas viedtālruņu un planšetdatoru procesoros, piemēram, iPhone, Android un Windows RT planšetdatoros, bet ne galvenās plūsmas datoros, piemēram, klēpjdatoros un serveros.
Kas ir ARM?
ARM ISA galvenais dizainers ir ARM Holdings. ARM arhitektūra tika ieviesta 1985. gadā un tika izstrādāta, pamatojoties uz RISC. Šajā ISA tiek izmantoti nosacītie kodi atzarojumā. Ir vairākas ARM arhitektūras, piemēram, 64/32 bitu arhitektūras, 32 bitu arhitektūras (garoza) un 32 bitu arhitektūras (mantojums). ARM ir visplašāk izmantotā instrukciju kopu arhitektūra pasaulē. Roku instrukciju komplektu var iedalīt sešās plašās instrukciju klasēs, piemēram, filiāles instrukcijas, datu apstrādes instrukcijas, instrukcijas par ielādi un glabāšanu, kopprocesora instrukcijas un izņēmumu ģenerējošas instrukcijas. Dažādus ARM instrukciju veidus var identificēt, izmantojot opkodu un nosacītos karodziņus. ARM ISA ir 16 vispārējas nozīmes reģistri, kurus sauc par R0 līdz R15, un katra 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 adreses kopne, kas nodrošina plakanu 4 GB lielu adreses vietu. Atmiņa tiek adresēta baitos, un tai var piekļūt kā dubultvārdi (8 baiti), vārdi (4 baiti) vai pusvārdi (2 baiti).
ARM arhitektūras tiek izmantotas viedtālruņos, planšetdatoros, plaukstdatoros un citās mobilajās ierīcēs. ARM mikroshēmas tiek izmantotas arī Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard un citos viena borta datoros, jo tiem ir maz enerģijas, lētums un mazāka forma.
Kas ir MIPS?
MIPS izstrādāja un ieviesa MIPS Technologies 1981. gadā. Šis ISA ir balstīts arī uz RISC instrukciju kopas arhitektūru un tam ir fiksēta kodēšanas sistēma. Nosacījumam tiek izmantoti nosacījumu reģistri, bet kā paplašinājumi - 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 stiprinājuma lauks un funkciju lauks. I tipa instrukcijās ir divi reģistri un 16 bitu tūlītējā vērtība, savukārt J tipa instrukcijās seko opcode ar 26 bitu lēciena mērķi. MIPS ir 32 veselu skaitļu reģistri, lai veiktu aritmētiskās darbības. Reģistram $ 0 pieder 0, un reģistram $ 1 parasti tiek rezervēts montētājs.
MIPs arhitektūra tiek izmantota viedtālruņu, vakariņu datoru, iegulto sistēmu, piemēram, maršrutētāju, mājokļu vārteju, un videokonsoļu, piemēram, Sony PlayStations, izgatavošanā.
Kāda ir atšķirība starp MIPS un ARM?
• MIPS un ARM ir divas dažādas instrukciju kopu arhitektūras RISC instrukciju kopas saimē.
• Lai gan abām instrukciju kopām ir fiksēts un vienāds instrukciju izmērs, ARM ir tikai 16 reģistri, bet MIPS ir 32 reģistri.
• ARM ir liela caurlaidspēja un liela efektivitāte nekā MIPS, jo ARM procesori atbalsta 64 bitu datu kopnes starp kodolu un kešatmiņu.
• 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 turētu reizināšanas darbības rezultātus.
• MIPS nav līdzvērtīgas instrukcijas ARM MOV instrukcijai.
• MIPS ADD instrukcija parasti rada izņēmumu pārplūdes gadījumā, tāpēc to reti izmanto kā ARM.
• Visi ARM datu apstrādes norādījumi pēc noklusējuma nosaka ALU nosacījumu kodus, bet MIPS nodrošina SLT salīdzināšanai.
Kopsavilkums:
MIPS vs ARM
Mikroprocesoru pasaulē MIPS un ARM sniedz lielu servisu viņu instrukciju kopu arhitektūras vārdā. MIPS tiek ieviests galvenokārt iegultās sistēmās. Bet šobrīd ARM nozarē ir kļuvis daudz populārāks nekā MIPS.
Attēli Pieklājība:
- ARM procesors Hewlett-Packard PSC-1315 printerī, autors: Socram8888 (CC BY 2.0)
- Dyl R4700 paketes apakšējais sānu skats (CC BY-SA 3.0)
