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MIPS和ARM各有什麽優勢?

1.流水線結構 pipeline

- MIPS 是最簡單的體系結構之壹,所以使大學喜歡選擇 MIPS 體系結構來介紹計算體系結構課程。

- ARM has barrel shifter

shifter是兩面性的,壹方面它可以提高數學邏輯運算速度,另壹方面它也增加了硬件的復雜性。所以和可以完成同樣功能的adder/shift register相比,效率更高,但是也占用更多的芯片面積。

- MIPS have "branch delay slot" and "load delay slot"

MIPS使用編譯器來解決上面的兩個問題。因為MIPS最初的設計思想就是使用簡單的RISC硬體,然後靠編譯器及其他軟體技術,來達成RISC的完整概念。

2.指令結構 instruction

- MIPS have 32bit and 64bit architecture,but ARM only have 32bit architecture

ARM11 局部64位

- MIPS是開放式的架構,用戶可以在開發的內核中加入自己的指令,

- ARM has 4-bit condition code in every instruction

ARM 在這壹點很像x86。MIPS在MIPS IV也加入"conditional move"指令,來提高pipeline的效率。

- ARM has pre- and post-increment addressing modes

auto-increment/decrement on load/store instructions

- 在節省代碼空間方面,MIPS16 很類似ARM Thumb

3.寄存器 register

-由於MIPS內核中有32個註冊器(Register),而ARM只有16個,這種結構設計上的先天優勢,決定了在同等性能表現下,MIPS的芯片面積和功耗會更小。

- ARM 有壹組特殊用途寄存器cp0-cp15,可以使用MCR,MRC等指令控制;相對應的,MIPS也有cp0 0-30,使用mfc0,mtc0 指令控制。

- Register banking in ARM. r8-r12 FIQ mode;r13:SP r14:LR

感覺不出banked register有什麽好處。

- MIPS has a hard-wired-to-zero register ,but ARM not

MIPS use register $0 for Zero

4.地址空間 address space

- MIPS 起始地址是0xbfc00000,會有4Mbyte的大小限制,但壹般MIPS芯片都會采取壹些方法解決這個問題。

ARM沒有這種問題。

MIPS24K 起始地址改到了0xbf000000,現在有16Mbyte的空間了。

- MIPS don''''''''''''''''t have to turn paging on to enable the cache.

MIPS have the address space for both cache and un-cache

but ARM need enable/disable cache

5.功能 function

- Float point: MIPS64 has.

ARM''''''''''''''''s support for FP is limited, and usually not included, and it is a 32 bit architecture

- ARM use JTAG,MIPS use EJTAG。Debug工具壹般兩種都支持。使用起來感覺差不多。

6.性能 performance

- 具體性能比較,因為差異性太大,所以很難分出誰好誰壞。從個人經驗來講 MIPS4k和ARM9基本上是同壹個級別的,但ARM9性能似乎要比MIPS4K好。

同樣是32bit的MIPS24K性能上比MIPS4K有很大提升,也應該比ARM9要好些。

因為沒有用過ARM11和MIPS34K的芯片,沒法比較,但感覺這兩個似乎是壹個級別的。

7.應用

- 在1000MHz以上的應用,很難找到采用ARM架構的產品。

MIPS架構用在200MHz或者是266MHz以下的應用比較少,而這恰恰是ARM的主攻市場。

- ARM 在手機等便攜式領域,MIPS 在住宅網關、線纜調制解調器、線纜機頂盒等

- ARM 采用硬核授權;MIPS 采用軟核授權,用戶可以自己配置,做自己的產品。

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