MIPS vs ARM
Je možné identifikovať množstvo rozdielov medzi MIPS a ARM, aj keď sú obidve v rovnakej skupine inštrukčných sád. Z tohto hľadiska sú MIPS a ARM dve architektúry inštrukčných sad (ISA), ktoré sú dostupné vo svete mikroprocesorov. ARM aj MIPS sú založené na výpočte so zníženou inštrukčnou sadou (RISC) a sú typu registra-registra. Obe sady inštrukcií majú pevnú veľkosť inštrukcie 32 bitov / 64 bitov (adresný priestor) a obe sady inštrukcií je možné nakonfigurovať na veľkú endianness aj malú endianness. Obe architektúry podporujú spätnú kompatibilitu. Architektúry ARM aj MIPS sa používajú v procesoroch inteligentných telefónov a tabletových počítačov, ako sú telefóny iPhone, tablety s Androidom a Windows RT, ale nie v počítačoch s hlavným prúdom, ako sú notebooky a servery.
Čo je to ARM?
Hlavným dizajnérom ARM ISA je ARM Holdings. ARM architektúra bola predstavená v roku 1985 a navrhnutá na základe RISC. Tento ISA používa pri vetvení podmienené kódy. Existuje niekoľko architektúr ARM, ako sú 64/32 bitové architektúry, 32-bitové architektúry (cortex) a 32-bitové architektúry (legacy). ARM je najbežnejšie používaná architektúra inštrukčnej sady na svete. Sada inštrukcií ramena môže byť rozdelená do šiestich širokých tried inštrukcií, ako sú inštrukcie pobočky, inštrukcie na spracovanie dát, inštrukcia načítania a uloženia, inštrukcie koprocesora a inštrukcie generujúce výnimku. Rôzne typy inštrukcií ARM možno identifikovať pomocou operačného kódu a podmienených príznakov. V serveri ARM ISA sa nachádza 16 registrov na všeobecné účely nazývaných R0 až R15 a každý z nich má veľkosť 32 bitov. Register R13 sa nazýva Stack Pointer (SP),R14 sa nazýva Link Register (LR) a R15 sa nazýva Program Counter (PC). ARM ISA podporuje mnoho aritmetických operácií, ako je sčítanie, odčítanie a násobenie. Jadrá ARM majú 32-bitovú adresnú zbernicu, ktorá poskytuje plochý 4 GB lineárny adresný priestor. Pamäť je adresovaná v bajtoch a je k nej možné pristupovať ako k dvojslovám (8-bajtov), k slovám (4-bytes) alebo k polovičným slovám (2-bytes).
Architektúry ARM sa používajú v smartfónoch, tabletoch, počítačoch PDA a iných mobilných zariadeniach. Čipy ARM sa používajú aj v počítačoch Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard a iných jednodeskových počítačoch kvôli ich nízkej spotrebe energie, lacnosti a menšiemu tvaru.
Čo je to MIPS?
Program MIPS bol navrhnutý a predstavený spoločnosťou MIPS Technologies v roku 1981. Tento ISA je tiež založený na architektúre inštrukčných setov RISC a má pevný systém kódovania. Registre podmienok sa používajú na rozvetvenie a MDMX, MIPS-3D sa používajú ako rozšírenia. Existujú tri typy pokynov MIPS a sú to R, I a J. Každá inštrukcia začína 6-bitovým operačným kódom. V pokynoch typu R sa nachádzajú tri registre, pole pre pripojenie posuvu a funkčné pole. V pokynoch typu I existujú dva registre a 16-bitová okamžitá hodnota, zatiaľ čo pokyny typu J sledujú operačný kód s 26-bitovým cieľom skoku. MIPS má 32 celočíselných registrov na vykonávanie aritmetických operácií. Register $ 0 obsahuje 0 a register $ 1 je zvyčajne vyhradený pre assembler.
Architektúra MIP sa používa na výrobu inteligentných telefónov, večerných počítačov, zabudovaných systémov, ako sú smerovače, bytové brány a video konzoly, ako napríklad Sony PlayStations.
Aký je rozdiel medzi MIPS a ARM?
• MIPS a ARM sú dve odlišné architektúry sady inštrukcií v rodine inštrukčných setov RISC.
• Aj keď majú obe sady inštrukcií pevnú a rovnakú veľkosť inštrukcií, ARM má iba 16 registrov, zatiaľ čo MIPS má 32 registrov.
• ARM má vysokú priepustnosť a veľkú účinnosť ako MIPS, pretože procesory ARM podporujú 64-bitové dátové zbernice medzi jadrom a keškami.
• S cieľom umožniť efektívne prepínanie kontextu podporuje architektúra MIPS implementáciu viacerých bánk registrov. ARM poskytuje iba registre na všeobecné účely pre aritmetické operácie a všetky ostatné funkcie, ale MIPS poskytuje dva samostatné registre na uchovávanie výsledkov operácie násobenia.
• MIPS nemá ekvivalentnú inštrukciu s inštrukciou ARM MOV.
• Inštrukcia MIPS ADD zvyčajne generuje výnimku pri pretečení, takže sa zriedka používa ako v ARM.
• Všetky inštrukcie na spracovanie dát ARM nastavujú ALU stavové kódy štandardne, ale MIPS poskytuje SLT na porovnanie.
Zhrnutie:
MIPS vs ARM
Vo svete mikroprocesorov poskytujú MIPS a ARM skvelú službu v mene svojich architektúr sady inštrukcií. MIPS je implementovaný predovšetkým v zabudovaných systémoch. Ale v súčasnosti je ARM v priemysle oveľa populárnejším ako MIPS.
Obrázky so zdvorilosťou:
- Procesor ARM v tlačiarni Hewlett-Packard PSC-1315 od spoločnosti Socram8888 (CC BY 2.0)
- Pohľad zdola na balík R4700 od spoločnosti Dyl (CC BY-SA 3.0)
