Erinevus MIPS-i ja ARM-i vahel

MIPS vs ARM
 

MIPS-i ja ARM-i vahel on võimalik tuvastada mitmeid erinevusi, ehkki mõlemad asuvad samasse juhiste komplekti. Selles osas on MIPS ja ARM kaks käskude komplekti arhitektuuri (ISA), mis on saadaval mikroprotsessorite maailmas. Mõlemad, ARM ja MIPS, põhinevad vähendatud juhendikomplekti arvutamisel (RISC) ja nad on registri-tüüpi. Mõlemal juhiskomplektil on 32-bitine / 64-bitine fikseeritud käsu suurus (aadressiruum) ja mõlemat käskkomplekti saab konfigureerida nii suure lõpptulemusena kui ka vähese lõplikkusega jaoks. Mõlemad arhitektuurid toetavad tagasiühilduvust. Nii ARM-i kui ka MIPS-i arhitektuure kasutatakse nutitelefonide ja tahvelarvutite (nt iPhones, android ja Windows RT tahvelarvutid) protsessorites, kuid mitte põhivooga arvutites, näiteks sülearvutites ja serverites.

Mis on ARM?

ARM ISA peadisainer on ARM Holdings. ARM-i arhitektuur võeti kasutusele 1985. aastal ja selle konstrueerimise aluseks oli RISC. See ISA kasutab hargnemisel tingimuslikke koode. ARM-i arhitektuure on mitmeid, näiteks 64/32-bitised, 32-bitised (cortex) ja 32-bitised (pärand). ARM on maailmas enim kasutatud juhiskomplektide arhitektuur. Käskude seadistamise komplekt võib jagada kuueks juhiste klassiks, näiteks hargnemisjuhised, andmetöötlusjuhised, laadimis- ja säilitamisjuhised, kooprosessori juhised ja erandeid loovad juhised. Opcode'i ja tingimuslike märkide abil saab tuvastada erinevat tüüpi ARM-i juhiseid. ARM ISA-s on 16 üldotstarbelist registrit nimega R0 kuni R15 ja igaühe suurus on 32-bitine. R13 registrit nimetatakse Stack Pointer (SP), R14 nimetatakse Link Register (LR) ja R15 nimetatakse Program Counter (PC). ARM ISA toetab paljusid aritmeetilisi toiminguid, nagu liitmine, lahutamine ja korrutamine. ARM-i südamikel on 32-bitine aadressibuss, mis pakub tasast 4 GB lineaarset aadressiruumi. Mälu on adresseeritud baitides ja sellele pääseb juurde kahesõnadena (8 baiti), sõnadena (4 baiti) või poolsõnadena (2 baiti).

ARM-i arhitektuure kasutatakse nutitelefonides, tahvelarvutites PDA-des ja teistes mobiilsetes seadmetes. ARM-kiipi kasutatakse nende väikese energiatarbe, odavuse ja väiksema kuju tõttu ka Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard ja teistes ühekordsetes arvutites.

Mis on MIPS?

MIPS-i kavandas ja tutvustas MIPS Technologies 1981. See ISA põhineb ka RISC-käskude komplekti arhitektuuril ja sellel on fikseeritud kodeerimissüsteem. Hargnemiseks kasutatakse tingimuste registreid ja laienditena MDMX, MIPS-3D. MIPS-i käske on kolme tüüpi ja need on R, I ja J. Kõik juhised algavad 6-bitise opoodiga. R-tüüpi juhendites on kolm registrit, nihkeasendi väli ja funktsiooni väli. I tüüpi juhistes on kaks registrit ja 16-bitine vahetu väärtus, samas kui J-tüüpi juhised järgivad 26-bitise hüppe sihtmärgiga opcode. MIPSil on aritmeetiliste toimingute tegemiseks 32 täisarvu registrit. Registreerida $ 0 omab 0 ja register $ 1 on tavaliselt reserveeritud koostajale.

MIP-ide arhitektuuri kasutatakse nutitelefonide, õhtusöögi arvutite, manussüsteemide (nt ruuterid, elamuväravad) ja videokonsoolide (nt Sony PlayStationid) valmistamiseks.

Mis vahe on MIPS-il ja ARM-il??

• MIPS ja ARM on kaks erinevat käskude komplekti arhitektuuri RISC käskude komplekti perekonnas.

• Ehkki mõlemal käskude komplektil on kindel ja sama käsu suurus, on ARM-il ainult 16 registrit, samas kui MIPS-il on 32 registrit.

• ARM on kõrge läbilaskevõime ja suure tõhususega kui MIPS, kuna ARM protsessorid toetavad 64-bitiseid andmesiine südamiku ja vahemällude vahel.

• Tõhusa konteksti vahetamise võimaldamiseks toetab MIPS-i arhitektuur mitme registripanga rakendamist. ARM pakub ainult üldotstarbelisi registreid aritmeetiliste operatsioonide ja kõigi muude funktsioonide jaoks, kuid MIPS pakub kahte eraldi registrit, mis hoiavad paljundusoperatsiooni tulemusi.

• MIPS-il pole käsku ARM MOV samaväärset käsku.

• MIPS ADD käsk loob tavaliselt ülevoolu korral erandi, seetõttu kasutatakse seda harva kui ARM-is.

• Kõik ARM-i andmetöötlusjuhised määravad vaikimisi ALU tingimuste koodid, kuid MIPS pakub võrdluseks SLT-d.

Kokkuvõte:

MIPS vs ARM

Mikroprotsessorite maailmas pakuvad MIPS ja ARM oma käskkomplekti arhitektuuri nimel suurepärast teenust. MIPSi rakendatakse peamiselt manustatud süsteemides. Kuid praegu on ARM muutunud tööstuses palju populaarsemaks kui MIPS.

Pildid viisakalt: 

1. ARM-protsessor Hewlett-Packard PSC-1315 printeris Socram8888 (CC BY 2.0)
2. R4700 pakendi altvaade Dyl (CC BY-SA 3.0)