MIPS vs ARM的比較(從網路整理的資料)

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[正文]6k | o&}9h J%i R
1.流水線結構 pipeline%Z A&[1j |0O
　　- MIPS 是最簡單的體系結構之一，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。 ar t-R U O4H)D
　　- ARM has barrel shifter n&\/Y | [5k9m
　　　　shifter是兩面性的，一方面它可以提高數學邏輯運算速度，另一方面它也增加了硬體的複雜性。所以和可以完成同樣功能的adder/shift register相比，效率更高，但是也佔用更多的晶片面積。
　　　　
　　- 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。 ]'K P N @ g M _ l
w m @,|%A5B;l0Z
2.指令結構 instruction
　　- MIPS have 32bit and 64bit architecture,but ARM only have 32bit architectureX B | E q
　　　 ARM11 局部64位元
　　- 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， h a d h ]
　　- ARM has 4-bit condition code in every instruction
　　　ARM 在這一點很像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 \(W K S s a i g,{

3.寄存器 register V8t2g j#j9W
　　-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的晶片面積和功耗會更小。2b T n:X6c1}9v'j _z K
　　- ARM 有一組特殊用途寄存器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。
L d!F8N | d K,V p
　　- Register banking in ARM.　r8-r12 FIQ mode;r13:SP r14:LR Y p&O*s2Z"p0P,K
　　　 感覺不出banked register有什麼好處。
　　- MIPS has a hard-wired-to-zero register ,but ARM not ` S H(s5h }+A
　　　 MIPS use register $0 for Zero

4.位址空間 address space,];J*W6D*zJ0R1B
　　- MIPS 起始位址是0xbfc00000,會有4Mbyte的大小限制，但一般MIPS晶片都會採取一些方法解決這個問題。 H x/Z$d N S-_;[
　　　ARM沒有這種問題。)T r(Z4Y0L#P D u m }-J
　　　MIPS24K 起始位址改到了0xbf000000,現在有16Mbyte的空間了。
　　- MIPS don't have to turn paging on to enable the cache.6]#v-I ?0f T&n
　　　　MIPS have the address space for both cache and un-cache+u O:c v-N @
　　　　but ARM need enable/disable cache+M w O Z L K8c3Q I-D Y6L
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5.功能 function ` D"~ a N V)t y P
　　- Float point: MIPS64 has./Q.h u!v)m6_%^*` y j
　　　　ARM's support for FP is limited, and usually not included, and it is a 32 bit architecture
　　- ARM use JTAG,MIPS use EJTAG。Debug工具一般兩種都支援。使用起來感覺差不多。
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6.性能 performance \+z8i"Z T K b w
　　- 具體性能比較，因為差異性太大，所以很難分出誰好誰壞。從個人經驗來講 MIPS4k和ARM9基本上是同一個級別的,但ARM9性能似乎要比MIPS4K好。 p2v/j N*K+{"N'f
　　　同樣是32bit的MIPS24K性能上比MIPS4K有很大提升，也應該比ARM9要好些。 V O ^ [7K c#p&f g.M
　　　因為沒有用過ARM11和MIPS34K的晶片，沒法比較，但感覺這兩個似乎是一個級別的。,s F z t8v Z4_.D$Q
2s b F g B$M#t
7.應用
　　- 在1000MHz以上的應用,很難找到採用ARM架構的產品。!e {.\'K k
　　　MIPS架構用在200MHz或者是266MHz以下的應用比較少,而這恰恰是ARM的主攻市場。
　　- ARM 在手機等可擕式領域,MIPS 在住宅閘道、線纜數據機、線纜機上盒等
　　- ARM 採用硬核授權;MIPS 採用軟核授權，使用者可以自己配置，做自己的產品。;g U6G d'~ P x5g$p O a `

8.未來發展
　　- ARM的下一代走向多內核結構，而MIPS公司的下一代核心則轉向硬體多執行緒功能(multithreading)
　　　MIPS 的multithreading 很類似Intel 的 HyperThreading技術。從現在的發展來看，多內核占上風。

9.總結(U C i$D8o2h b
　　自己感覺ARM和MIPS在一開始的RISC的設計上有很多不同，但隨著技術的發展，各自揚長避短，好的技術大家都會使用。比如ARM11和MIPS R1000就使用了很多一樣的技術。感覺RISC做到了極至就都一樣了。

Cortex-A9多核心處理器

最高效能可達到8000 DMIPS之外，還同時兼具了低功耗特性，可使新一代的行動運算裝置功能更為強大。
Cortex-A9改良了先前的超純量管線設計，它利用一個動態調整長度的八階超純量，以及具有亂序執行預測能力的同步多工管線，使其每個週期能執行四個指令。其元件時脈可超過1GHz，不僅能降低成本，更能解決現今主流八階處理器的效率問題。
而在MPCore技術的增強方面，姜新雨表示，多核心處理時如何維持各核心中快取記憶體的一致性(coherence)是一重要工作。對此，我們透過加速器一致性埠(Accelerator Coherence Port，ACP)的設計，可以利用這個連接埠與其它master裝置共享快取記憶體的內容。此一介面可作為AMBA 3 AXI匯流排的slave，並支援所有標準的讀/寫動作，無需外加另外的一致性功能電路，能夠在不增加功耗的情況下，進一步提升多核心效能。
採用台積電的65 nm原生製程，Cortex-A9可提供超過2.0 DMIPS/MHz的效能，同時核心邏輯成本佔用不到1.5mm2面積的矽元件。目前包括NEC、NVIDIA、Samsung、STMicroelectronics及TI等公司都已宣佈採用此新一代的處理器方案。