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1.流水线结构 pipeline$ G" V1 y' X8 T t- B; z: ]& i
- 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。
) |0 m+ O5 w5 E% X2 i- ARM has barrel shifter
) _ s; E; q; nshifter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。# D% W$ |" Y. r+ U* O
3 w" \6 z7 o0 y1 M) G1 o
- MIPS have "branch delay slot" and "load delay slot"
, g8 C% f) w6 g8 `7 c6 aMIPS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。
' w: K$ H# n& I0 e M3 d' Q5 k0 F' X- H4 S) j! _( o/ U7 p. x
2.指令结构 instruction% u" {: s& a" V+ F/ c
- MIPS have 32bit and 64bit architecture,but ARM only have 32bit architecture
$ t: a# a) o6 }: WARM11 局部64位9 _" M: ~: L9 H0 S* V- W
- 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,# L) b/ u, e, l& L
- ARM has 4-bit condition code in every instruction8 Z; f9 ^2 \4 r2 m1 e
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。
9 n1 y2 E8 \" l" k) Y7 R- ARM has pre- and post-increment addressing modes5 i5 j! D( W+ I
auto-increment/decrement on load/store instructions
5 l( P" }' n0 u8 N9 Y3 i- 在节省代码空间方面,MIPS16 很类似ARM Thumb0 r9 V6 E+ F( P' V; j. A% b
. }, a% o/ j& b0 _3.寄存器 register
! |8 z2 {( }! Q' u8 }; t1 b-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。
# i! p, z) U$ o1 G( P' D$ Q2 r- 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。
, B# \8 |+ ?& d: Q+ @
# V x" k7 O+ R' L- Register banking in ARM. r8-r12 FIQ mode;r13:SP r14 R
k7 }# x7 p7 s9 z感觉不出banked register有什么好处。
# A& l! b$ k9 O( |' a7 [3 l6 G! Z# M. X8 `0 i, d
- MIPS has a hard-wired-to-zero register ,but ARM not9 [# o2 U$ d: |4 }( d9 M
MIPS use register $0 for Zero9 W, f# b: N* K% b* l
, y3 h; f* [8 t5 w4.地址空间 address space
7 _$ J4 O7 `% K$ W0 ?" ?' D- 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。: [( {' f0 w' | I
ARM没有这种问题。
8 Y- u8 L1 {: D7 {! O+ ZMIPS24K 起始地址改到了0xbf000000,现在有16Mbyte的空间了。
' L2 r1 a* W% Z% l
( |! L$ y( V( S6 a9 |8 w- MIPS don''''''''''''''''t have to turn paging on to enable the cache.7 t. z0 h8 ]/ `1 b0 [7 v7 q, t
MIPS have the address space for both cache and un-cache7 z! e, V2 ~. _1 v1 Z6 A2 T
but ARM need enable/disable cache/ K) b4 F; l: Y' K
& R8 c$ n' r0 c7 ?2 \2 f+ L5.功能 function
# F( }( u- g8 [- n1 A+ m5 M- Float point: MIPS64 has. d6 h7 h! o- x# ]6 m+ O
ARM''''''''''''''''s support for FP is limited, and usually not included, and it is a 32 bit architecture
! m' h8 t* m4 J" {- 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 s( A" y( S M' X( z/ l/ Q3 W) C1 O# ` y' Y$ M
6.性能 performance0 w' w9 C9 ^9 V: G. T
- 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。- a2 ^7 C: A8 ^+ p/ g( 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。( W% z! O& a4 h+ s! k9 v
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。
6 j6 ?& p- a) J \0 W: ?; a7 v" j/ g
7.应用
2 N* H. l* e! ^) g0 D- 在1000MHz以上的应用,很难找到采用ARM架构的产品。6 s1 w+ Y5 L' ^6 L4 ^( R
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。
" c% { C7 H$ F$ C0 J; Z6 [6 x- 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
' e! d8 x$ u; t0 {- 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。' v; v3 G1 M1 m; V$ K" [- @9 \& W& @
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