MIPS vs ARM
Lze identifikovat řadu rozdílů mezi MIPS a ARM, ačkoli oba jsou ve stejné rodině instrukčních sad. MIPS a ARM jsou dvě architektury instrukčních sad (ISA), které jsou k dispozici ve světě mikroprocesorů. ARM i MIPS jsou založeny na výpočtu RISC (Reduced Instruction Set Computing) a jsou typu registr-registr. Obě sady instrukcí mají 32bitovou / 64bitovou pevnou velikost instrukce (adresní prostor) a obě sady instrukcí lze konfigurovat na velkou endianness i malou endianness. Obě architektury podporují zpětnou kompatibilitu. Architektury ARM i MIPS se používají v procesorech chytrých telefonů a tabletových počítačů, jako jsou iPhony, tablety s Androidem a Windows RT, ale ne v hlavních streamovacích počítačích, jako jsou notebooky a servery.
Co je to ARM?
Hlavním designérem ARM ISA je ARM Holdings. ARM architektura byla představena v roce 1985 a navržena na základě RISC. Tento standard používá při větvení podmíněné kódy. Existuje několik ARM architektur, jako jsou 64/32 bitové architektury, 32bitové architektury (cortex) a 32bitové architektury (starší). ARM je nejpoužívanější architektura instrukční sady na světě. Sada instrukcí Arm může být rozdělena do šesti širokých tříd instrukcí, jako jsou instrukce Branch, instrukce pro zpracování dat, instrukce Load and store, instrukce koprocesoru a instrukce generující výjimku. Různé typy instrukcí ARM lze identifikovat pomocí operačního kódu a podmíněných příznaků. V ARM ISA existuje 16 univerzálních registrů s názvem R0 až R15 a každý má velikost 32 bitů. Registr R13 se nazývá Stack Pointer (SP),R14 se nazývá Link Register (LR) a R15 se nazývá Program Counter (PC). ARM ISA podporuje mnoho aritmetických operací, jako je sčítání, odčítání a násobení. Jádra ARM mají 32bitovou adresovou sběrnici, která poskytuje plochý 4 GB lineární adresní prostor. Paměť je adresována v bajtech a lze k ní přistupovat jako dvojitá slova (8 bajtů), slova (4 bajty) nebo poloviční slova (2 bajty).
Architektury ARM se používají v chytrých telefonech, tabletových počítačích PDA a dalších mobilních zařízeních. Čipy ARM se také používají v počítačích Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard a dalších počítačích s jednou deskou kvůli jejich malé spotřebě energie, levnosti a menšímu tvaru.
Co je MIPS?
MIPS byl navržen a představen společností MIPS Technologies v roce 1981. Tento ISA je také založen na architektuře instrukční sady RISC a má pevný systém kódování. Podmíněné registry se používají pro větvení a MDMX, MIPS-3D se používají jako rozšíření. Existují tři typy instrukcí MIPS a jsou to R, I a J. Každá instrukce začíná 6bitovým operačním kódem. V pokynech typu R existují tři registry, pole pro připojení posunu a funkční pole. V pokynech typu I existují dva registry a 16bitová okamžitá hodnota, zatímco instrukce typu J sledují operační kód s 26bitovým cílem skoku. MIPS má 32 celočíselných registrů, aby mohl provádět aritmetické operace. Registr $ 0 obsahuje 0 a registr $ 1 je obvykle vyhrazen pro assembler.
Architektura MIP se používá při výrobě chytrých telefonů, večeří počítačů, vestavěných systémů, jako jsou směrovače, rezidenční brány a video konzolí, jako jsou Sony PlayStations.
Jaký je rozdíl mezi MIPS a ARM?
• MIPS a ARM jsou dvě různé architektury instrukční sady v rodině instrukční sady RISC.
• Přestože obě sady instrukcí mají pevnou a stejnou velikost instrukce, ARM má pouze 16 registrů, zatímco MIPS má 32 registrů.
• ARM má vysokou propustnost a velkou účinnost než MIPS, protože procesory ARM podporují 64bitové datové sběrnice mezi jádrem a mezipamětí.
• Aby bylo možné efektivně přepínat kontext, architektura MIPS podporuje implementaci více bank registrů. ARM poskytuje pouze registry pro obecné účely pro aritmetické operace a všechny ostatní funkce, ale MIPS poskytuje dva samostatné registry, které uchovávají výsledky operace násobení.
• MIPS nemá žádnou ekvivalentní instrukci jako instrukce ARM MOV.
• Instrukce MIPS ADD obvykle generuje výjimku při přetečení, takže se používá zřídka než v ARM.
• Všechny instrukce pro zpracování dat ARM nastavují ALU stavové kódy jako výchozí, ale MIPS poskytuje SLT pro srovnání.
Souhrn:
MIPS vs ARM
Ve světě mikroprocesorů poskytují MIPS a ARM skvělou službu jménem svých architektur instrukčních sad. MIPS je implementován primárně ve vestavěných systémech. V současné době se ale ARM v oboru stává mnohem populárnějším než MIPS.
Obrázky se svolením:
- Procesor ARM v tiskárně Hewlett-Packard PSC-1315 od společnosti Socram8888 (CC BY 2.0)
- Pohled zdola na balíček R4700 od Dyl (CC BY-SA 3.0)
