MIPS vs ARM
Můžeme identifikovat řadu rozdílů mezi MIPS a ARM, ačkoli oba jsou ve stejné rodině instrukčních sad. MIPS a ARM jsou dvě architektury instrukční sady (ISA), které jsou dostupné ve světě mikroprocesorů. Oba, ARM i MIPS, jsou založeny na Reduced Instruction Set Computing (RISC) a jsou typu registr-registr. Obě instrukční sady mají 32bitovou/64bitovou pevnou velikost instrukce (adresový prostor) a obě instrukční sady lze konfigurovat na velkou i malou endiannost. Obě architektury podporují zpětnou kompatibilitu. Architektury ARM i MIPS se používají v procesorech chytrých telefonů a tabletových počítačů, jako jsou iPhony, tablety se systémem Android a Windows RT, ale ne v běžných počítačích, jako jsou notebooky a servery.
Co je ARM?
Hlavním designérem ARM ISA je ARM Holdings. Architektura ARM byla představena v roce 1985 a navržena na základě RISC. Tento ISA používá podmíněné kódy při větvení. Existuje několik architektur ARM, jako jsou 64/32bitové architektury, 32bitové architektury (cortex) a 32bitové architektury (starší). ARM je nejrozšířenější architektura instrukční sady na světě. Instrukční sadu Arm lze rozdělit do šesti širokých tříd instrukcí, jako jsou instrukce větvení, instrukce pro zpracování dat, instrukce načítání a ukládání, instrukce koprocesoru a instrukce generující výjimky. Různé typy instrukcí ARM lze identifikovat pomocí operačního kódu a podmíněných příznaků. V ARM ISA je 16 obecných registrů nazývaných R0 až R15 a každý má velikost 32 bitů. Registr R13 se nazývá Stack Pointer (SP), R14 se nazývá Link Register (LR) a R15 se nazývá Program Counter (PC). ARM ISA podporuje mnoho aritmetických operací, jako je sčítání, odčítání a násobení. Jádra ARM mají 32bitovou adresovou sběrnici, která poskytuje plochý lineární adresní prostor 4 GB. Paměť je adresována v bajtech a lze k ní přistupovat jako dvojitá slova (8 bajtů), slova (4 bajty) nebo poloviční slova (2 bajty).
Architektury ARM se používají v chytrých telefonech, tabletech, PDA a dalších mobilních zařízeních. Čipy ARM se také používají v počítačích Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard a dalších jednodeskových počítačích kvůli jejich malé spotřebě energie, levnosti a menšímu tvaru.
Co je MIPS?
MIPS byl navržen a představen společností MIPS Technologies v roce 1981. Tento ISA je také založen na architektuře instrukční sady RISC a má pevný systém kódování. Pro větvení se používají stavové registry a jako rozšíření se používají MDMX, MIPS-3D. Existují tři typy instrukcí MIPS a jsou to R, I a J. Každá instrukce začíná 6bitovým operačním kódem. V instrukcích typu R jsou tři registry, pole pro připojení posuvu a pole funkce. V instrukcích typu I jsou dva registry a 16bitová okamžitá hodnota, zatímco instrukce typu J následují operační kód s 26bitovým cílem skoku. MIPS má 32 celočíselných registrů pro provádění aritmetických operací. Registr $0 obsahuje 0 a registr $1 je normálně rezervován pro assembler.
Architektura MIPs se používá při výrobě chytrých telefonů, stolních počítačů, vestavěných systémů, jako jsou směrovače, obytné brány a video konzole, jako jsou Sony PlayStation.
Jaký je rozdíl mezi MIPS a ARM?
• MIPS a ARM jsou dvě různé architektury instrukční sady v rodině instrukční sady RISC.
• Přestože obě sady instrukcí mají pevnou a stejnou velikost instrukcí, ARM má pouze 16 registrů, zatímco MIPS má 32 registrů.
• ARM má vysokou propustnost a velkou efektivitu než MIPS, protože procesory ARM podporují 64bitové datové sběrnice mezi jádrem a mezipamětí.
• Aby bylo umožněno efektivní přepínání kontextu, architektura MIPS podporuje implementaci více bank registrů. ARM poskytuje pouze obecné registry pro aritmetické operace a všechny ostatní funkce, ale MIPS poskytuje dva samostatné registry pro uložení výsledků operace násobení.
• MIPS nemá žádnou ekvivalentní instrukci k instrukci ARM MOV.
• Instrukce MIPS ADD normálně generuje výjimku při přetečení, takže se používá zřídka než v ARM.
• Všechny instrukce pro zpracování dat ARM standardně nastavují stavové kódy ALU, ale MIPS poskytuje SLT pro srovnání.
Shrnutí:
MIPS vs ARM
Ve světě mikroprocesorů odvádějí MIPS a ARM skvělou službu jménem svých architektur instrukční sady. MIPS je implementován především ve vestavěných systémech. V současnosti se však ARM v tomto odvětví stal mnohem populárnější než MIPS.
