Rozdíl mezi MIPS a ARM

MIPS vs. ARM
 

Lze identifikovat řadu rozdílů mezi MIPS a ARM, ačkoli jsou oba ve stejné skupině instrukčních sad. MIPS a ARM jsou dvě architektury instrukčních sad (ISA), které jsou dostupné ve světě mikroprocesorů. Jak ARM, tak MIPS, jsou založeny na výpočetní metodě RISC (Reduced Instruction Set Computing) a jsou typu registrů. Obě sady instrukcí mají pevnou velikost instrukce 32 bitů / 64 bitů (adresní prostor) a obě sady instrukcí lze konfigurovat pro velkou endianness i malou endianness. Obě architektury podporují zpětnou kompatibilitu. Architektury ARM a MIPS se používají v procesorech chytrých telefonů a tabletových počítačů, jako jsou telefony iPhone, Android a Windows RT, ale ne v počítačích s hlavním proudem, jako jsou notebooky a servery..

Co je ARM?

Hlavním konstruktérem ARM ISA je ARM Holdings. ARM architektura byla představena v roce 1985 a navržena na základě RISC. Tento ISA používá při větvení podmíněné kódy. Existuje několik architektur ARM, jako jsou 64/32 bitové architektury, 32-bitové architektury (cortex) a 32-bitové architektury (legacy). ARM je nejčastěji používanou architekturou instrukčních sad na světě. Sada instrukcí aktivace může být rozdělena do šesti širokých tříd instrukcí, jako jsou instrukce Branch, instrukce pro zpracování dat, instrukce Load and Store, instrukce Coprocessor a instrukce generující výjimky. Různé typy instrukcí ARM lze identifikovat pomocí operačního kódu a podmíněných příznaků. V ARM ISA existuje 16 obecných registrů nazývaných 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 Counter). ARM ISA podporuje mnoho aritmetických operací, jako je sčítání, odčítání a násobení. Jádra ARM mají 32bitovou adresovou sběrnici, která poskytuje plochý 4GB lineární adresový prostor. Paměť je adresována v bajtech a je přístupná jako dvojitá slova (8 bajtů), slova (4 bajty) nebo půl slova (2 bajty).

Architektury ARM se používají v chytrých telefonech, tabletových počítačích PDA a dalších mobilních zařízeních. Čipy ARM se používají také v počítačích Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard a dalších jednodeskových počítačích, protože mají malou spotřebu energie, levnost a menší tvar.

Co je MIPS?

MIPS byl navržen a zaveden MIPS Technologies v roce 1981. Tento ISA je také založen na architektuře instrukčních sad RISC a má pevný kódovací systém. Pro větvení se používají registry stavu a jako rozšíření se používají MDMX, MIPS-3D. Existují tři typy instrukcí MIPS a jsou to R, I a J. Každá instrukce začíná 6bitovým opcode. V instrukcích typu R existují tři registry, pole pro připojení řazení a funkční pole. V instrukcích typu I existují dva registry a okamžitá hodnota 16 bitů, zatímco instrukce typu J následují operační kód s 26bitovým skokovým cílem. MIPS má 32 celočíselných registrů pro provádění aritmetických operací. Registrace $ 0 obsahuje 0 a registrace $ 1 je obvykle vyhrazena pro assembler.

Architektura MIPs se používá při výrobě chytrých telefonů, večeří počítačů, vestavěných systémů, jako jsou směrovače, obytné brány a video konzoly, jako jsou Sony PlayStations..

Jaký je rozdíl mezi MIPS a ARM?

• MIPS a ARM jsou dvě různé architektury instrukčních sad v rodině instrukčních sad RISC.

• Ačkoli 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 efektivní přepínání kontextu, architektura MIPS podporuje implementaci více bank registrů. ARM poskytuje pouze aritmetické registry pro aritmetické operace a všechny ostatní funkce, ale MIPS poskytuje dva samostatné registry pro uchovávání výsledků násobení operací.

• MIPS nemá ekvivalentní instrukci k instrukci ARM MOV.

• Instrukce MIPS ADD obvykle generuje výjimku při přetečení, takže se používá jen zřídka než v ARM.

• Všechny instrukce pro zpracování dat ARM standardně nastavují stavové kódy ALU, ale MIPS poskytuje SLT pro srovnání.

Souhrn:

MIPS vs. ARM

Ve světě mikroprocesorů poskytují MIPS a ARM skvělé služby jménem jejich architektur instrukčních sad. MIPS je implementován primárně ve vestavěných systémech. V současné době je však ARM v tomto odvětví mnohem populárnější než MIPS.

Obrázky se svolením: 

1. Procesor ARM v tiskárně Hewlett-Packard PSC-1315 od Socram8888 (CC BY 2.0)
2. Pohled zdola na obal R4700 od Dyl (CC BY-SA 3.0)