MIPS proti ARM
Med MIPS in ARM je mogoče prepoznati številne razlike, čeprav sta oba v isti družini nizov ukazov. Glede na to sta MIPS in ARM dve arhitekturi nabora ukazov (ISA), ki sta na voljo v svetu mikroprocesorjev. Oba, ARM in MIPS, temeljita na RISC (Reduced Instruction Set Computing) in sta tipa register-register. Oba nabora navodil imata 32-bitno/64-bitno fiksno velikost navodil (naslovni prostor) in oba nabora navodil je mogoče konfigurirati tako na big endianness kot tudi na little endianness. Obe arhitekturi podpirata združljivost za nazaj. Arhitekturi ARM in MIPS se uporabljata v procesorjih pametnih telefonov in tabličnih računalnikov, kot so telefoni iPhone, android in tablični računalniki Windows RT, ne pa tudi v glavnih računalnikih, kot so prenosniki in strežniki.
Kaj je ARM?
Glavni oblikovalec ARM ISA je ARM Holdings. Arhitektura ARM je bila predstavljena leta 1985 in zasnovana na osnovi RISC. Ta ISA uporablja pogojne kode pri razvejanju. Obstaja več arhitektur ARM, kot so 64/32 bitne arhitekture, 32-bitne arhitekture (cortex) in 32-bitne arhitekture (legacy). ARM je najpogosteje uporabljena arhitektura nabora navodil na svetu. Nabor navodil za roko lahko razdelimo na šest širokih razredov navodil, kot so navodila za razvejanje, navodila za obdelavo podatkov, navodila za nalaganje in shranjevanje, navodila za koprocesor in navodila za ustvarjanje izjem. Različne vrste navodil ARM je mogoče prepoznati z uporabo operacijske kode in pogojnih zastavic. V ARM ISA je 16 registrov splošnega namena, imenovanih R0 do R15, in vsak ima velikost 32 bitov. Register R13 se imenuje kazalec sklada (SP), R14 se imenuje register povezav (LR) in R15 se imenuje programski števec (PC). ARM ISA podpira številne aritmetične operacije, kot so seštevanje, odštevanje in množenje. Jedra ARM imajo 32-bitno naslovno vodilo, ki zagotavlja ravno 4 GB linearnega naslovnega prostora. Pomnilnik je naslovljen v bajtih in do njega lahko dostopate kot dvojne besede (8-bajti), besede (4-bajti) ali polbesede (2-bajti).
Arhitekture ARM se uporabljajo v pametnih telefonih, tabličnih računalnikih dlančnikih in drugih mobilnih napravah. Čipi ARM se uporabljajo tudi v Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard in drugih računalnikih z eno ploščo zaradi majhne porabe energije, cenenosti in manjše oblike.
Kaj je MIPS?
MIPS je zasnoval in uvedel MIPS Technologies leta 1981. Ta ISA prav tako temelji na arhitekturi nabora ukazov RISC in ima fiksni sistem kodiranja. Registri pogojev se uporabljajo za razvejanje, MDMX, MIPS-3D pa kot razširitve. Obstajajo tri vrste navodil MIPS in so R, I in J. Vsako navodilo se začne s 6-bitno operacijsko kodo. V navodilih tipa R obstajajo trije registri, polje za vpetje premika in funkcijsko polje. V navodilih tipa I sta dva registra in 16-bitna takojšnja vrednost, medtem ko navodila tipa J sledijo operacijski kodi s 26-bitnim ciljem skoka. MIPS ima 32 celih registrov za izvajanje aritmetičnih operacij. Register $0 vsebuje 0, register $1 pa je običajno rezerviran za asembler.
Arhitektura MIPs se uporablja pri izdelavi pametnih telefonov, večernih računalnikov, vgrajenih sistemov, kot so usmerjevalniki, bivalni prehodi in video konzole, kot so Sony PlayStation.
Kakšna je razlika med MIPS in ARM?
• MIPS in ARM sta dve različni arhitekturi nabora navodil v družini nabora navodil RISC.
• Čeprav imata oba niza ukazov fiksno in enako velikost ukazov, ima ARM le 16 registrov, medtem ko ima MIPS 32 registrov.
• ARM ima visoko prepustnost in veliko učinkovitost kot MIPS, ker procesorji ARM podpirajo 64-bitna podatkovna vodila med jedrom in predpomnilniki.
• Da bi omogočili učinkovito preklapljanje konteksta, MIPS arhitektura podpira implementacijo več bank registrov. ARM nudi samo splošne registre za aritmetične operacije in vse druge funkcije, MIPS pa ponuja dva ločena registra za shranjevanje rezultatov operacije množenja.
• MIPS nima enakovrednega ukaza kot ukaz ARM MOV.
• Ukaz MIPS ADD običajno ustvari izjemo pri prelivanju, zato se uporablja redkeje kot v ARM.
• Vsa navodila za obdelavo podatkov ARM privzeto nastavijo kode pogojev ALU, vendar MIPS zagotavlja SLT za primerjavo.
Povzetek:
MIPS proti ARM
V svetu mikroprocesorjev MIPS in ARM naredita veliko storitev v imenu svojih arhitektur nabora ukazov. MIPS se izvaja predvsem v vgrajenih sistemih. Toda trenutno je ARM postal veliko bolj priljubljen v industriji kot MIPS.
