2015年9月23日 星期三

MIPS與ARM

MIPS(Microprocessor without interlocked pipeline stages, 亦即不含 Interlock 機制的管線階層微處理器。) MIPS 也是一家具有悠久歷史的處理器研發商,同樣的,MIPS 架構處理器 也出現在許多日常生活中可見到的產品中,在遊樂器方面,過去的任天堂 64、 SONY Playstation 1、Playstation 2,以及新近的 PSP 等產品等是採用 MIPS 架構,而在一般手持式 Windows CE 產品中,也有採用 MIPS 架構,在網通產品方面,MIPS 處理器也被廣泛的應用在 CISCO 的路由器中。 以 MIPS 的架構來說,其發展的歷史比起 ARM 要來得悠久,設計上也有不少過 人之處,比如說從 32 位元處理到 64 位元運算的架構延展性,讓 MIPS 處理器可適用於於各種用途。

ARM 結構在課堂上已有詳細的描述,因此就不多提。ARM 主要是以指令集來區分而 V1~V3 奠定了基礎。 V1 架構是最原始的 ARM 指令集,僅具備有基本的資料處理指令,不包含乘法指令。 而在 V2 版中則是加入了乘法, 以及乘加指令,並且加入了輔助處 理器的操作指令,增加了快速中斷模式,以及對暫存記憶體的管理規則。到V3架構中則是將記憶體的, 定址空間大幅增加到 32 位元也就,是可以定址到 4GB 的記憶體容量, 而增加了 CPSR 以及 SPSR 暫存器, 可以保存程式狀態,並且加入了 MRS/MSR 兩個指令,藉以存取這兩 個暫存器。之後延續的系列皆以這些基 礎來做修改。雖然該公司本身並無晶圓廠,而純粹以 IP的形式出售處理器架構,由於定位正確,在短短的數年間取得了極大的市場地位,全世界絕大多數的手持式裝置都嵌入了ARM 的處理器技術。

架構比較
MIPS 最簡單的體系結構之一 ,體積小、耗能比低。 但 MIPS 有 "branch delay slot" 以及 "load delay slot"兩個明顯的缺點,MIPS使用編譯器来解决上面的兩個問題。因為MIPS 最初的設計思想是使用簡單的 RISC 及其他軟體技術,来達成 RISC的完整概念。

ARM’s Shifter shifter 是 ARM 中很重要的概念,他可以提高運算邏輯的速度,跟同樣功能的 adder/shift register 相比,效率更高,但是也 占用更多的芯片面積。

沒有留言:

張貼留言