MIPS vs ARM
Võib tuvastada mitmeid erinevusi MIPS-i ja ARM-i vahel, kuigi mõlemad kuuluvad samasse käsukomplektide perekonda. MIPS ja ARM on kaks käsukomplekti arhitektuuri (ISA), mis on saadaval mikroprotsessorite maailmas. Mõlemad, ARM ja MIPS, põhinevad vähendatud käsukomplekti arvutamisel (RISC) ja on registri-registri tüüpi. Mõlemal käsukomplektil on 32-bitine/64-bitine fikseeritud käsusuurus (aadressiruum) ja mõlemat käsukomplekti saab konfigureerida nii suurele kui ka väikesele endiaalsusele. Mõlemad arhitektuurid toetavad tagasiühilduvust. Nii ARM-i kui ka MIPS-i arhitektuure kasutatakse nutitelefonide ja tahvelarvutite (nt iPhone'id, Androidi ja Windows RT tahvelarvutid) protsessorites, kuid mitte tavaarvutites, nagu sülearvutid ja serverid.
Mis on ARM?
ARM ISA peamine kujundaja on ARM Holdings. ARM-i arhitektuur võeti kasutusele 1985. aastal ja kujundati RISC-i baasil. See ISA kasutab hargnemisel tingimuslikke koode. On mitmeid ARM-arhitektuure, nagu 64/32-bitised arhitektuurid, 32-bitised arhitektuurid (korteks) ja 32-bitised arhitektuurid (pärand). ARM on maailmas kõige laialdasem alt kasutatav käsukomplekti arhitektuur. Käskude komplekti saab jagada kuueks suureks käskude klassiks, nagu harukäsud, andmetöötlusjuhised, laadimis- ja salvestamisjuhised, kaasprotsessori juhised ja erandite genereerimise juhised. Opkoodi ja tingimuslippude abil saab tuvastada erinevat tüüpi ARM-i käske. ARM ISA-s on 16 üldotstarbelist registrit nimega R0 kuni R15 ja igaüks neist on 32-bitine. R13 registrit nimetatakse stack Pointeriks (SP), R14 nimetatakse lingiregistriks (LR) ja R15 nimetatakse programmiloenduriks (PC). ARM ISA toetab paljusid aritmeetilisi tehteid, nagu liitmine, lahutamine ja korrutamine. ARM-i tuumadel on 32-bitine aadresssiin, mis tagab tasase 4 GB lineaarse aadressiruumi. Mälu adresseeritakse baitides ja sellele pääseb juurde topeltsõnadena (8 baiti), sõnadena (4 baiti) või poolsõnadena (2 baiti).
ARM-arhitektuure kasutatakse nutitelefonides, tahvelarvutites pihuarvutites ja muudes mobiilseadmetes. ARM-kiipe kasutatakse nende vähese energiatarbimise, odavuse ja väiksema kuju tõttu ka Raspberry Pi, BeagleBoardi, PandaBoardi ja teistes ühe pardaarvutites.
Mis on MIPS?
MIPSi kujundas ja tutvustas MIPS Technologies 1981. aastal. See ISA põhineb samuti RISC käsukomplekti arhitektuuril ja sellel on fikseeritud kodeerimissüsteem. Hargnemiseks kasutatakse tingimuste registreid ja laiendustena MDMX, MIPS-3D. MIPS-käske on kolme tüüpi ja need on R, I ja J. Iga käsk algab 6-bitise opkoodiga. R-tüüpi juhistes on kolm registrit, nihutamisväli ja funktsiooniväli. I tüüpi juhistes on kaks registrit ja 16-bitine vahetu väärtus, samas kui J-tüüpi juhised järgivad opkoodi 26-bitise hüppe sihtmärgiga. MIPS-il on aritmeetiliste toimingute tegemiseks 32 täisarvu registrit. Registris $0 on 0 ja register $1 on tavaliselt reserveeritud komplekteerijale.
MIP-i arhitektuuri kasutatakse nutitelefonide, õhtusöögiarvutite, manustatud süsteemide (nt ruuterite), koduväravate ja videokonsoolide (nt Sony PlayStations) valmistamisel.
Mis vahe on MIPS-il ja ARM-il?
• MIPS ja ARM on kaks erinevat käsukomplekti arhitektuuri RISC-käsustiku perekonnas.
• Kuigi mõlemal käsukomplektil on fikseeritud ja sama suurus, on ARM-il ainult 16 registrit, samas kui MIPS-il on 32 registrit.
• ARM-il on suur läbilaskevõime ja suur tõhusus kui MIPS-il, kuna ARM-protsessorid toetavad 64-bitiseid andmesiine tuuma ja vahemälu vahel.
• Tõhusa kontekstivahetuse võimaldamiseks toetab MIPS-arhitektuur mitme registripanga rakendamist. ARM pakub aritmeetiliste toimingute ja kõigi muude funktsioonide jaoks ainult üldotstarbelisi registreid, kuid MIPS pakub korrutamise tulemuste hoidmiseks kahte eraldi registrit.
• MIPS-il pole ARM MOV käsuga samaväärset käsku.
• MIPS ADD käsk genereerib tavaliselt ületäitumisel erandi, seega 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 teevad MIPS ja ARM oma käsukomplekti arhitektuuride nimel suurepärast teenust. MIPS-i rakendatakse peamiselt manussüsteemides. Kuid praegu on ARM muutunud selles valdkonnas palju populaarsemaks kui MIPS.
