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1.流水线结构 pipeline6 F S" i5 h/ J+ B. V
- MIPS 是最简单的体系结构之一,所以使大学喜欢选择 MIPS 体系结构来介绍计算体系结构课程。
9 _6 `/ F) B2 v: s6 ~8 O5 h; j7 o- ARM has barrel shifter3 D6 ~: ~1 Z! h( K4 b
shifter是两面性的,一方面它可以提高数学逻辑运算速度,另一方面它也增加了硬件的复杂性。所以和可以完成同样功能的adder/shift register相比,效率更高,但是也占用更多的芯片面积。2 s5 j6 M$ @6 `
2 n6 j5 S8 e. i: E/ p0 x- W- MIPS have "branch delay slot" and "load delay slot"
; @" k* E, v2 {MIPS使用编译器来解决上面的两个问题。因为MIPS最初的设计思想就是使用简单的RISC硬体,然后靠编译器及其他软体技术,来达成RISC的完整概念。
! H; z% D. [+ _) B" G( b) `; o0 R2 F" i: t: X# ^. L, S
2.指令结构 instruction
* W Q$ a$ ^. p! y# I- d4 o- w- MIPS have 32bit and 64bit architecture,but ARM only have 32bit architecture
$ c, S- E1 Q' X9 D3 nARM11 局部64位
0 @5 A: c! M$ g% r4 U- MIPS是开放式的架构,用户可以在开发的内核中加入自己的指令,
) e6 v6 ]1 K; J- ARM has 4-bit condition code in every instruction
6 H$ C7 y/ a& L! `& ~ARM 在这一点很像x86。MIPS在MIPS IV也加入"conditional move"指令,来提高pipeline的效率。( \" `) {1 M2 s% a! S
- ARM has pre- and post-increment addressing modes! w8 P0 @& f; A! }* F
auto-increment/decrement on load/store instructions" ^. Q* M9 G& L6 i- B9 T
- 在节省代码空间方面,MIPS16 很类似ARM Thumb" Y3 [, C- P, y: o2 O# P
5 }1 c, P8 `* v/ y3.寄存器 register/ q$ r( M" G' ^4 C6 n# A
-由于MIPS内核中有32个注册器(Register),而ARM只有16个,这种结构设计上的先天优势,决定了在同等性能表现下,MIPS的芯片面积和功耗会更小。
* Z3 W% k G2 P$ }* C# D: w- ARM 有一组特殊用途寄存器cp0-cp15,可以使用MCR,MRC等指令控制;相对应的,MIPS也有cp0 0-30,使用mfc0,mtc0 指令控制。
$ c: f+ Y, ~* T& S, \+ s) m7 E. ?/ w8 L% e$ o
- Register banking in ARM. r8-r12 FIQ mode;r13:SP r14 R
# N& c* o3 h0 D' S) o6 i# r感觉不出banked register有什么好处。
! {+ E2 l+ B1 \% H
" u( a# \8 w2 w$ R1 b+ b- MIPS has a hard-wired-to-zero register ,but ARM not
3 M' `3 h: c/ R) q4 N# b( ]MIPS use register $0 for Zero( A1 j, u w$ ~) F; n& I! Q
( c. E! T+ T) T7 r, d4.地址空间 address space
5 I L! \7 Q- F- MIPS 起始地址是0xbfc00000,会有4Mbyte的大小限制,但一般MIPS芯片都会采取一些方法解决这个问题。
1 ?) W/ B2 b' \+ [0 ]ARM没有这种问题。
) \, q* H* ]2 b" v1 NMIPS24K 起始地址改到了0xbf000000,现在有16Mbyte的空间了。
* T+ l! b/ z. t Q" V0 s+ T
* |4 M& f8 d: {- MIPS don''''''''''''''''t have to turn paging on to enable the cache.
; g6 u1 o3 q1 j/ A2 ?1 S# [7 f: LMIPS have the address space for both cache and un-cache
! _/ J3 i. r, J' g7 k: G# Ebut ARM need enable/disable cache
3 \: c0 N% }$ D
) ^6 {4 E1 d% t% _( d; V. Z! x5.功能 function( G: A0 i3 ^7 m* g
- Float point: MIPS64 has.
7 Z: }' P' Z: C+ V8 W% y* p6 sARM''''''''''''''''s support for FP is limited, and usually not included, and it is a 32 bit architecture
9 D8 Q$ ?& \& D9 D- ARM use JTAG,MIPS use EJTAG。Debug工具一般两种都支持。使用起来感觉差不多。1 @- }; ?4 F+ O) y( h
& M" V8 F2 h* I/ `* b
6.性能 performance4 ]7 k: a2 j0 P4 f
- 具体性能比较,因为差异性太大,所以很难分出谁好谁坏。从个人经验来讲 MIPS4k和ARM9基本上是同一个级别的,但ARM9性能似乎要比MIPS4K好。
G3 e/ |* x0 S0 r3 w& W4 e同样是32bit的MIPS24K性能上比MIPS4K有很大提升,也应该比ARM9要好些。
8 s5 @+ t- ?, E9 T) O3 A* x# }因为没有用过ARM11和MIPS34K的芯片,没法比较,但感觉这两个似乎是一个级别的。7 @! n7 O6 q6 X
* I4 K) G2 L' Q2 a( ]( N" k3 ~7.应用
0 _) M' r+ Y. `5 F. ~; A/ O- 在1000MHz以上的应用,很难找到采用ARM架构的产品。" }3 g: i% r2 Z. n6 ^
MIPS架构用在200MHz或者是266MHz以下的应用比较少,而这恰恰是ARM的主攻市场。- V& ~) A: H( V- ]. o7 B+ @/ v* U
- ARM 在手机等便携式领域,MIPS 在住宅网关、线缆调制解调器、线缆机顶盒等
1 L# K/ D2 ]+ g7 {- ARM 采用硬核授权;MIPS 采用软核授权,用户可以自己配置,做自己的产品。
: I; y% o+ R. X6 w6 b& e& ^ |
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