MIPS vs ARM
MIPS-i ja ARM-i vahel saab tuvastada mitmeid erinevusi, kuigi mõlemad kuuluvad samasse käsukomplektide perekonda. Selles osas on MIPS ja ARM kaks käskude arhitektuuri (ISA), mis on saadaval mikroprotsessorite maailmas. Mõlemad, ARM ja MIPS, põhinevad RISC-arvul (Reduced Instruction Set Computing) ja need on registri-registri tüüpi. Mõlemal käsukomplektil on 32-bitine / 64-bitine fikseeritud käsu suurus (aadressiruum) ja mõlemat käsukomplekti saab konfigureerida nii suure endianismi kui ka väikese endianismiga. Mõlemad arhitektuurid toetavad tagasiühilduvust. Nii ARM-i kui ka MIPS-i arhitektuure kasutatakse nutitelefonide ja tahvelarvutite protsessorites nagu iPhone, Android ja Windows RT tahvelarvutid, kuid mitte peavoolu arvutites, näiteks sülearvutites ja serverites.
Mis on ARM?
ARM ISA peamine disainer on ARM Holdings. ARM-i arhitektuur võeti kasutusele 1985. aastal ja kujundati RISC-i põhjal. See ISA kasutab hargnemisel tingimuslikke koode. ARM-i arhitektuure on mitu, näiteks 64/32-bitised, 32-bitised (ajukoor) ja 32-bitised (pärand). ARM on maailmas enimkasutatav käskude arhitektuur. Käsi käsukomplekti saab jagada kuude laia juhiste klassi, nagu haruharjutused, andmetöötlusjuhised, laadimis- ja salvestusjuhised, kaasprotsessori juhised ja erandeid loovad juhised. Erinevat tüüpi ARM-i juhiseid saab tuvastada opkoodi ja tingimuslike lippude abil. ARM ISA-s on 16 üldotstarbelist registrit nimega R0 kuni R15 ja igaüks neist on 32-bitine. R13 register on Stack Pointer (SP),R14 nimetatakse linkide registriks (LR) ja R15 nimetatakse programmiloenduriks (PC). ARM ISA toetab paljusid aritmeetilisi toiminguid, nagu liitmine, lahutamine ja korrutamine. ARM-tuumadel on 32-bitine aadressibuss, mis tagab tasase 4 GB lineaarse aadressiruumi. Mälu on adresseeritud baitides ja sellele pääseb juurde topeltsõnadena (8 baiti), sõnadena (4 baiti) või poolte sõnadena (2 baiti).
ARM-i arhitektuure kasutatakse nutitelefonides, tahvelarvutites PDA-des ja muudes mobiilseadmetes. ARM-kiipe kasutatakse ka Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard ja teistes üheplaadilistes arvutites, kuna neil on vähe energiatarvet, odavust ja väiksemat kuju.
Mis on MIPS?
MIPSi on välja töötanud ja kasutusele võtnud MIPS Technologies 1981. aastal. See ISA põhineb samuti RISC käskude arhitektuuril ja sellel on fikseeritud kodeerimissüsteem. Hargnemiseks kasutatakse tingimusregistreid ja laiendustena MDMX, MIPS-3D. MIPS-käske on kolme tüüpi ja need on R, I ja J. Iga käsk algab 6-bitise opkoodiga. R-tüüpi juhistes on kolm registrit, nihkeühenduse väli ja funktsiooniväli. I-tüüpi juhistes on kaks registrit ja 16-bitine vahetu väärtus, samas kui J-tüüpi juhised järgivad op-koodi 26-bitise hüppeesmärgiga. Aritmeetiliste toimingute tegemiseks on MIPS-il 32 täisarvuregistrit. Registreerimisel $ 0 on 0 ja registreerimisel $ 1 reserveeritakse tavaliselt monteerijale.
MIP-de arhitektuuri kasutatakse nutitelefonide, õhtusöögi arvutite, sisseehitatud süsteemide, näiteks ruuterite, koduväravate ja videokonsoolide, nagu Sony PlayStations, valmistamiseks.
Mis vahe on MIPSil ja ARMil?
• MIPS ja ARM on RISC käskude komplekti perekonnas kaks erinevat käskude arhitektuuri.
• Kuigi mõlemal käsukomplektil on fikseeritud ja sama käsu suurus, on ARM-il ainult 16 registrit, MIPS-il 32 registrit.
• ARM on suure läbilaskevõimega ja suure efektiivsusega kui MIPS, kuna ARM-protsessorid toetavad 64-bitiseid andmesiini tuuma ja vahemälude vahel.
• Konteksti tõhusa vahetamise võimaldamiseks toetab MIPS-i arhitektuur mitme registripanga juurutamist. ARM pakub aritmeetiliste toimingute ja kõigi muude funktsioonide jaoks ainult üldotstarbelisi registreid, kuid MIPS pakub kaks eraldi registrit korrutamise tulemuste hoidmiseks.
• MIPS-il pole ARM MOV-i käsuga samaväärset käsku.
• MIPS ADD käsk loob ülevoolu korral tavaliselt erandi, seetõttu kasutatakse seda harva kui ARM-is.
• Kõik ARM-i andmetöötlusjuhised määravad vaikimisi ALU-tingimuste koodid, kuid MIPS pakub SLT-d võrdluseks.
Kokkuvõte:
MIPS vs ARM
Mikroprotsessorite maailmas pakuvad MIPS ja ARM oma käskude arhitektuuride nimel suurt teenust. MIPSi rakendatakse peamiselt manustatud süsteemides. Kuid praegu on ARM tööstuses muutunud palju populaarsemaks kui MIPS.
Pildid viisakalt:
- Socram8888 ARM-protsessor Hewlett-Packardi PSC-1315 printeris (CC BY 2.0)
- Dyl'i R4700 pakendi alumine külgvaade (CC BY-SA 3.0)
