Sự khác biệt giữa MIPS và ARM

MIPS vs ARM

Một số khác biệt giữa MIPS và ARM có thể được xác định mặc dù cả hai đều nằm trong cùng một bộ các tập lệnh. Đối với vấn đề đó, MIPS và ARM là hai kiến trúc tập lệnh (ISA) có sẵn trong thế giới của bộ vi xử lý. Cả ARM và MIPS đều dựa trên tính toán bộ hướng dẫn giảm (RISC) và chúng thuộc loại đăng ký-đăng ký. Cả hai bộ hướng dẫn đều có kích thước lệnh cố định 32 bit / 64 bit (không gian địa chỉ) và cả hai bộ hướng dẫn có thể được cấu hình để có độ bền lớn cũng như độ bền nhỏ. Cả hai kiến trúc đều hỗ trợ khả năng tương thích ngược. Các kiến trúc của cả ARM và MIPS được sử dụng trong các bộ xử lý của điện thoại thông minh và máy tính bảng như iPhone, máy tính bảng Android và Windows RT, nhưng không phải trong các máy tính dòng chính như máy tính xách tay và máy chủ.

ARM là gì?

Nhà thiết kế chính của ARM ISA là ARM Holdings. Kiến trúc ARM được giới thiệu vào năm 1985 và được thiết kế dựa trên RISC. ISA này sử dụng mã có điều kiện trong phân nhánh. Có một số kiến trúc ARM như kiến trúc 64/32 bit, kiến trúc 32 bit (vỏ não) và kiến trúc 32 bit (di sản). ARM là kiến trúc tập lệnh được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới. Tập lệnh hướng dẫn có thể được chia thành sáu loại hướng dẫn rộng như Hướng dẫn chi nhánh, Hướng dẫn xử lý dữ liệu, Hướng dẫn tải và lưu trữ, Hướng dẫn bộ đồng xử lý và Hướng dẫn tạo ngoại lệ. Các loại hướng dẫn ARM khác nhau có thể được xác định bằng cách sử dụng opcode và các cờ điều kiện. Có 16 thanh ghi mục đích chung được gọi là R0 đến R15 trong ARM ARM và mỗi thanh ghi có kích thước 32 bit. Thanh ghi R13 được gọi là Stack Pulum (SP), R14 được gọi là Thanh ghi liên kết (LR) và R15 được gọi là Bộ đếm chương trình (PC). ARM ISA hỗ trợ nhiều hoạt động số học như cộng, trừ và nhân. Các lõi ARM có bus địa chỉ 32 bit, cung cấp không gian địa chỉ tuyến tính 4GB phẳng. Bộ nhớ được xử lý theo byte và có thể được truy cập dưới dạng từ kép (8 byte), từ (4 byte) hoặc nửa từ (2 byte).

Kiến trúc ARM được sử dụng trong điện thoại thông minh, máy tính bảng PDA và các thiết bị di động khác. Chip ARM cũng được sử dụng trong Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard và các máy tính bảng đơn khác vì tiêu thụ ít năng lượng, giá rẻ và hình dạng nhỏ hơn.

MIPS là gì?

MIPS được thiết kế và giới thiệu bởi MIPS Technologies vào năm 1981. ISA này cũng dựa trên kiến trúc tập lệnh RISC và có một hệ thống mã hóa cố định. Các thanh ghi điều kiện được sử dụng để phân nhánh và MDMX, MIPS-3D được sử dụng làm tiện ích mở rộng. Có ba loại hướng dẫn MIPS và chúng là R, I và J. Mỗi lệnh bắt đầu bằng opcode 6 bit. Trong hướng dẫn loại R, có ba thanh ghi, trường gắn ca và trường chức năng. Trong hướng dẫn nhập I, có hai thanh ghi và giá trị ngay lập tức 16 bit trong khi hướng dẫn loại J tuân theo opcode với mục tiêu nhảy 26 bit. MIPS có 32 thanh ghi số nguyên để thực hiện các phép toán số học. Đăng ký $ 0 giữ 0 và đăng ký $ 1 thường được dành riêng cho trình biên dịch chương trình.

Kiến trúc MIP được sử dụng để chế tạo điện thoại thông minh, máy tính siêu tốc, hệ thống nhúng như bộ định tuyến, cổng dân cư và bảng điều khiển video như Sony PlayStations.

Sự khác biệt giữa MIPS và ARM là gì?

• MIPS và ARM là hai kiến trúc tập lệnh khác nhau trong họ tập lệnh RISC.

• Mặc dù cả hai tập lệnh đều có kích thước lệnh cố định và giống nhau, ARM chỉ có 16 thanh ghi trong khi MIPS có 32 thanh ghi.

• ARM có thông lượng cao và hiệu quả cao hơn MIPS vì bộ xử lý ARM hỗ trợ các bus dữ liệu 64 bit giữa lõi và bộ nhớ cache.

• Để cho phép chuyển đổi ngữ cảnh hiệu quả, kiến trúc MIPS hỗ trợ triển khai nhiều ngân hàng đăng ký. ARM chỉ cung cấp các thanh ghi mục đích chung cho các hoạt động số học và tất cả các chức năng khác, nhưng MIPS cung cấp hai thanh ghi riêng biệt để giữ kết quả của hoạt động nhân.

• MIPS không có lệnh tương đương với lệnh ARM MOV.

• Lệnh MIPS ADD thường tạo ra ngoại lệ khi tràn, do đó, nó hiếm khi được sử dụng hơn trong ARM.

• Tất cả các hướng dẫn xử lý dữ liệu ARM đặt mã điều kiện ALU theo mặc định, nhưng MIPS cung cấp SLT để so sánh.

Tóm lược:

MIPS vs ARM

Trong thế giới của bộ vi xử lý, MIPS và ARM thực hiện một dịch vụ tuyệt vời thay cho các kiến trúc tập lệnh của họ. MIPSis thực hiện chủ yếu trong các hệ thống nhúng. Nhưng, hiện tại, ARM đã trở nên phổ biến hơn nhiều trong ngành so với MIPS.

Hình ảnh lịch sự:

Bộ xử lý ARM trong máy in Hewlett-Packard PSC-1315 của Socram8888 (CC BY 2.0)
Mặt dưới của gói R4700 của Dyl (CC BY-SA 3.0)

Công nghệ