MIPS技术及应用社区 加入该社区
  • 首页
  • 论坛
  • 文章
  • 文档
  • 产品
  • 问答
  • 视频
  • 图书
  • GoogleTV
  • 新闻信集粹
  • MIPS-Based PIC32大赛集锦
个人中心
MIPS技术社区
  • MIPS 社区活动
  • PIC32嵌入式创新
  • Android平台
  • Linux编程
  • 综合讨论
  • 视频设备技术
  • 网络设备技术
  • ChipKIT Uno32™
积分排名
hui2354893
jetimchen3637
lfjqin1262
tyzhgf390
sailmoon337
stpetofi320
xiaocai201...273
shitouya190
xinxincaij...168
fjq_cxx108
首页 >>MIPS技术社区 >>综合讨论 论坛规则 | 收藏本版 | RSS订阅
15 1/1 共1页 1
  • 发布新帖
  • 发布投票
  •        
[讨论] ARM 与 MIPS 比较
幸福的胖子
头衔:
管理员
精华:
1
积分:
0
等级:
学徒
登陆次数:
2407 
发表帖子:
344 
注册时间:
2006-09-15 
最后登陆:
2012-05-17 
状态:
在线

查看详细资料

头衔:管理员
积分:0
帖子:344
精华:1
等级:学徒
注册时间:2006-09-15
最后登录:2012-05-17
我的博客 发短消息
我的相册 当前在线
发表于2010-04-12 16:28
1#
ARM 与 MIPS 比较

 

 [前言]
        这是一个几年以来我一直想做的“功课”,之所以称之为“功课”,而不能说是“文章”,是因为我觉得自己的知识还远远不够,不管是深度还是广度,也不管是全 面性还是透彻性,我都不敢。但是我实在是很想把我的一些理解写出来,然后能和其他朋友一起探讨,纠正错误,补充完善,最终目的就是要加深对ARM和 MIPS 这两种CPU架构的认识。
    这里的目前最多只能算个草稿吧,请大家不断的补充。

[正文]
1.流水线结构 pipeline
    - MIPS 是最简单的体系结构之一,所以使大学喜欢选择 MIPS 体系结构来介绍计算体系结构课程。
    - ARM has barrel shifter
        shifter是两面性的,一方面它可以提高数学逻辑运算速度,另一方面它也增加了硬件的复杂性。所以和可以完成同样功能的adder/shift register相比,效率更高,但是也     占用更多的芯片面积。
       
    - MIPS have "branch delay slot" and "load delay slot"
        MIPS使用编译器来解决上面的两个问题。因为MIPS最初的设计思想就是使用简单的RISC硬体,然后靠编译器及其他软体技术,来达成RISC的完整概 念。

2.指令结构 instruction
    - MIPS have 32bit and 64bit architecture,but ARM only have 32bit architecture
       ARM11 局部64位
    - MIPS是开放式的架构,用户可以在开发的内核中加入自己的指令,
    - ARM has 4-bit condition code in every instruction
      ARM 在这一点很像x86。MIPS在MIPS IV也加入"conditional move"指令,来提高pipeline的效率。
    - ARM has pre- and post-increment addressing modes
        auto-increment/decrement on load/store instructions
    - 在节省代码空间方面,MIPS16 很类似ARM Thumb

3.寄存器 register
    -  由于MIPS内核中有32个注册器(Register),而ARM只有16个,这种结构设计上的先天优势,决定了在同等性能表现下,MIPS的芯片面积和 功耗会更小。
    -  ARM 有一组特殊用途寄存器cp0-cp15,可以使用MCR,MRC等指令控制; 相对应的,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 R
       感觉不出banked register有什么好处。

    -  MIPS has a hard-wired-to-zero register ,but ARM not
       MIPS use register $0 for Zero

4.地址空间 address space
    -  MIPS 起始地址是0xbfc00000,会有4Mbyte的大小限制,但一般MIPS芯片都会采取一些方法解决这个问题。
       ARM没有这种问题。
       MIPS24K 起始地址改到了0xbf000000,现在有16Mbyte的空间了。

    -   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工具一般两种都支持。使用起来感觉差不多。

6.性能 performance
    -  具体性能比较,因为差异性太大,所以很难分出谁好谁坏。从个人经验来讲 MIPS4k和ARM9基本上是同一个级别的,但ARM9性能似乎要比MIPS4K好。
       同样是32bit的MIPS24K性能上比MIPS4K有很大提升,也应该比ARM9要好些。
       因为没有用过ARM11和MIPS34K的芯片,没法比较,但感觉这两个似乎是一个级别的。

7.应用
    -  在1000MHz以上的应用,很难找到采用ARM架构的产品。
       MIPS架构用在200MHz或者是266MHz以下的应用比较少,而这恰恰是ARM的主攻市场。
    -  ARM 在手机等便携式领域,MIPS 在住宅网关、线缆调制解调器、线缆机顶盒等
    -  ARM 采用硬核授权;MIPS 采用软核授权,用户可以自己配置,做自己的产品。

8.未来发展
    -  ARM的下一代走向多内核结构,而MIPS公司的下一代核心则转向硬件多线程功能(multithreading)
       MIPS 的multithreading 很类似Intel 的 HyperThreading技术。从现在的发展来看,多内核占上风。

9.总结
    自己感觉ARM和MIPS在一开始的RISC的设计上有很多不同,但随着技术的发展,各自扬长避短,好的技术大家都会使用。比如ARM11和MIPS R1000就使用了很多一样的技术。感觉RISC做到了极至就都一样了。

[最后修改于2012-03-27 14:54]
 
相关主题
生活就是一个七日接着又一个七日a
回复 链接 收藏
 
bluehacker
精华:
2
积分:
0
等级:
学徒
登陆次数:
257 
发表帖子:
453 
注册时间:
2009-03-17 
最后登陆:
2012-05-14 
状态:
离线

查看详细资料


积分:0
帖子:453
精华:2
等级:学徒
注册时间:2009-03-17
最后登录:2012-05-14
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2010-08-01 17:14
2#
RE:ARM 与 MIPS 比较
hehe 比较的很仔细,现在确实越来越难说哪个架构就最好,技术到最后都差不多了,关键看应用、市场做的好坏了。ARM开始的时候从技术角度这个架构并不怎么样,但由于它走了条成功的商业路线,导致它有机会有条件不断的改进,才有了今天。
 
专业提供freescale、TI和STM32开发板及解决方案。http://nicrosystem.taobao.com
回复 链接 收藏
 
usherr
精华:
0
积分:
0
等级:
学徒
登陆次数:
0 
发表帖子:
2 
注册时间:
2010-08-06 
最后登陆:
2010-08-06 
状态:
离线

查看详细资料


积分:0
帖子:2
精华:0
等级:学徒
注册时间:2010-08-06
最后登录:2010-08-06
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2010-08-06 21:47
3#
RE:ARM 与 MIPS 比较
我不太懂这个,但是还是支持了。
 
...
回复 链接 收藏
 
qintian
精华:
0
积分:
0
等级:
学徒
登陆次数:
2 
发表帖子:
4 
注册时间:
2010-08-06 
最后登陆:
2010-08-08 
状态:
离线

查看详细资料


积分:0
帖子:4
精华:0
等级:学徒
注册时间:2010-08-06
最后登录:2010-08-08
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2010-08-07 00:14
4#
RE:ARM 与 MIPS 比较
我不太懂这个,但是还是支持了。
 
...
回复 链接 收藏
 
718059156
精华:
0
积分:
0
等级:
学徒
登陆次数:
9548 
发表帖子:
67 
注册时间:
2008-09-17 
最后登陆:
2012-04-25 
状态:
离线

查看详细资料


积分:0
帖子:67
精华:0
等级:学徒
注册时间:2008-09-17
最后登录:2012-04-25
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2010-10-14 23:58
5#
RE:ARM 与 MIPS 比较
不错!
 
梦圆2012,给力我的世界!
回复 链接 收藏
 
lovelove000000
精华:
0
积分:
0
等级:
学徒
登陆次数:
87 
发表帖子:
1 
注册时间:
2010-09-16 
最后登陆:
2012-01-03 
状态:
离线

查看详细资料


积分:0
帖子:1
精华:0
等级:学徒
注册时间:2010-09-16
最后登录:2012-01-03
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2010-10-28 15:49
6#
RE:ARM 与 MIPS 比较
呵呵 不错
 
...
回复 链接 收藏
 
ji_dan
精华:
0
积分:
0
等级:
学徒
登陆次数:
104 
发表帖子:
44 
注册时间:
2010-09-25 
最后登陆:
2012-03-16 
状态:
离线

查看详细资料


积分:0
帖子:44
精华:0
等级:学徒
注册时间:2010-09-25
最后登录:2012-03-16
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2010-12-15 23:11
7#
RE:ARM 与 MIPS 比较
很好哦
 
量变终究会产生质变!
回复 链接 收藏
 
lyj496332184
精华:
0
积分:
1
等级:
学徒
登陆次数:
6 
发表帖子:
6 
注册时间:
2011-02-19 
最后登陆:
2011-11-13 
状态:
离线

查看详细资料


积分:1
帖子:6
精华:0
等级:学徒
注册时间:2011-02-19
最后登录:2011-11-13
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2011-02-19 14:09
8#
回复:ARM 与 MIPS 比较

楼主总结的相当给力。

关于地址空间中 有关 cache部分不是很了解,不知道楼主可不可以给个例子之类的?

 
...
回复 链接 收藏
 
flywindwyy
精华:
0
积分:
0
等级:
学徒
登陆次数:
3 
发表帖子:
3 
注册时间:
2011-02-14 
最后登陆:
2011-04-20 
状态:
离线

查看详细资料


积分:0
帖子:3
精华:0
等级:学徒
注册时间:2011-02-14
最后登录:2011-04-20
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2011-02-26 14:32
9#
RE:ARM 与 MIPS 比较
正在学习!!!
 
...
回复 链接 收藏
 
qikuizhou
精华:
0
积分:
0
等级:
学徒
登陆次数:
69 
发表帖子:
54 
注册时间:
2011-04-09 
最后登陆:
2012-05-16 
状态:
离线

查看详细资料


积分:0
帖子:54
精华:0
等级:学徒
注册时间:2011-04-09
最后登录:2012-05-16
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2011-05-07 20:38
10#
回复:ARM 与 MIPS 比较
回复第 1 楼 幸福的胖子于2010-04-12 08:28:57发表:

 

 

 

 

 [前言]
        这是一个几年以来我一直想做的“功课”,之所以称之为“功课”,而不能说是“文章”,是因为我觉得自己的知识还远远不够,不管是深度还是广度,也不管是全 面性还是透彻性,我都不敢。但是我实在是很想把我的一些理解写出来,然后能和其他朋友一起探讨,纠正错误,补充完善,最终目的就是要加深对ARM和 MIPS 这两种CPU架构的认识。
    这里的目前最多只能算个草稿吧,请大家不断的补充。

[正文]
1.流水线结构 pipeline
    - MIPS 是最简单的体系结构之一,所以使大学喜欢选择 MIPS 体系结构来介绍计算体系结构课程。
    - ARM has barrel shifter
        shifter是两面性的,一方面它可以提高数学逻辑运算速度,另一方面它也增加了硬件的复杂性。所以和可以完成同样功能的adder/shift register相比,效率更高,但是也     占用更多的芯片面积。
       
    - MIPS have "branch delay slot" and "load delay slot"
        MIPS使用编译器来解决上面的两个问题。因为MIPS最初的设计思想就是使用简单的RISC硬体,然后靠编译器及其他软体技术,来达成RISC的完整概 念。

2.指令结构 instruction
    - MIPS have 32bit and 64bit architecture,but ARM only have 32bit architecture
       ARM11 局部64位
    - MIPS是开放式的架构,用户可以在开发的内核中加入自己的指令,
    - ARM has 4-bit condition code in every instruction
      ARM 在这一点很像x86。MIPS在MIPS IV也加入"conditional move"指令,来提高pipeline的效率。
    - ARM has pre- and post-increment addressing modes
        auto-increment/decrement on load/store instructions
    - 在节省代码空间方面,MIPS16 很类似ARM Thumb

3.寄存器 register
    -  由于MIPS内核中有32个注册器(Register),而ARM只有16个,这种结构设计上的先天优势,决定了在同等性能表现下,MIPS的芯片面积和 功耗会更小。
    -  ARM 有一组特殊用途寄存器cp0-cp15,可以使用MCR,MRC等指令控制; 相对应的,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 R
       感觉不出banked register有什么好处。

    -  MIPS has a hard-wired-to-zero register ,but ARM not
       MIPS use register $0 for Zero

4.地址空间 address space
    -  MIPS 起始地址是0xbfc00000,会有4Mbyte的大小限制,但一般MIPS芯片都会采取一些方法解决这个问题。
       ARM没有这种问题。
       MIPS24K 起始地址改到了0xbf000000,现在有16Mbyte的空间了。

    -   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工具一般两种都支持。使用起来感觉差不多。

6.性能 performance
    -  具体性能比较,因为差异性太大,所以很难分出谁好谁坏。从个人经验来讲 MIPS4k和ARM9基本上是同一个级别的,但ARM9性能似乎要比MIPS4K好。
       同样是32bit的MIPS24K性能上比MIPS4K有很大提升,也应该比ARM9要好些。
       因为没有用过ARM11和MIPS34K的芯片,没法比较,但感觉这两个似乎是一个级别的。

7.应用
    -  在1000MHz以上的应用,很难找到采用ARM架构的产品。
       MIPS架构用在200MHz或者是266MHz以下的应用比较少,而这恰恰是ARM的主攻市场。
    -  ARM 在手机等便携式领域,MIPS 在住宅网关、线缆调制解调器、线缆机顶盒等
    -  ARM 采用硬核授权;MIPS 采用软核授权,用户可以自己配置,做自己的产品。

8.未来发展
    -  ARM的下一代走向多内核结构,而MIPS公司的下一代核心则转向硬件多线程功能(multithreading)
       MIPS 的multithreading 很类似Intel 的 HyperThreading技术。从现在的发展来看,多内核占上风。

9.总结
    自己感觉ARM和MIPS在一开始的RISC的设计上有很多不同,但随着技术的发展,各自扬长避短,好的技术大家都会使用。比如ARM11和MIPS R1000就使用了很多一样的技术。感觉RISC做到了极至就都一样了。

hu  tu le

[最后修改于2011-05-07 20:43]
 
...
回复 链接 收藏
 
jsongyan
精华:
43
积分:
5
等级:
学徒
登陆次数:
651 
发表帖子:
1873 
注册时间:
2009-06-09 
最后登陆:
2012-05-16 
状态:
离线

查看详细资料


积分:5
帖子:1873
精华:43
等级:学徒
注册时间:2009-06-09
最后登录:2012-05-16
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2011-07-23 11:33
11#
RE:ARM 与 MIPS 比较
学习了,就回贴。
 
...
回复 链接 收藏
 
hui235
头衔:
管理员
精华:
8
积分:
4893
等级:
副教授
登陆次数:
397 
发表帖子:
1079 
注册时间:
2011-07-14 
最后登陆:
2012-05-15 
状态:
离线

查看详细资料

头衔:管理员
积分:4893
帖子:1079
精华:8
等级:副教授
注册时间:2011-07-14
最后登录:2012-05-15
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2011-08-16 12:25
12#
RE:ARM 与 MIPS 比较
在1000MHz以上的应用,很难找到采用ARM架构的产品。
那是在以前,现在的平板电脑的解决方案,ARM A8,A9架构,1G以上的多不胜举。最高能跑到2G多,所以现在的ARM,不仅仅是低功耗,性能也相当不错,
包括新出的3DGPU,mail系列。。
 
不论在什么时候开始,重要的是开始后就不要停止, 不论在什么时候结束,重要的是在结束后不要悔恨!
回复 链接 收藏
 
qwerrewt
精华:
0
积分:
14
等级:
学徒
登陆次数:
1 
发表帖子:
6 
注册时间:
2011-07-07 
最后登陆:
2011-08-17 
状态:
离线

查看详细资料


积分:14
帖子:6
精华:0
等级:学徒
注册时间:2011-07-07
最后登录:2011-08-17
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2011-08-23 13:36
13#
回复:ARM 与 MIPS 比较
回复第 12 楼 于2011-08-16 04:25:26发表:
在1000MHz以上的应用,很难找到采用ARM架构的产品。
那是在以前,现在的平板电脑的解决方案,ARM A8,A9架构,1G以上的多不胜举。最高能跑到2G多,所以现在的ARM,不仅仅是低功耗,性能也相当不错,
包括新出的3DGPU,mail系列。。
 

的确啊,ARM现在嵌入式高端芯片很多的,而且现在流水线级数也很多了,发展太快啦~

 
...
回复 链接 收藏
 
hui235
头衔:
管理员
精华:
8
积分:
4893
等级:
副教授
登陆次数:
397 
发表帖子:
1079 
注册时间:
2011-07-14 
最后登陆:
2012-05-15 
状态:
离线

查看详细资料

头衔:管理员
积分:4893
帖子:1079
精华:8
等级:副教授
注册时间:2011-07-14
最后登录:2012-05-15
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2011-08-23 14:06
14#
RE:ARM 与 MIPS 比较
楼主发帖的时候可能没怎么关注手机和平板,新出的ARM处理器,双核能跑到2G的太多了,而且低功耗的优势发挥的淋漓尽致,电池一般都可以撑到7,8个小时,解1080P的高清视频易如反掌,连intel的凌动都吃不消了。。。
还是要多关注关注市场。。。
 
不论在什么时候开始,重要的是开始后就不要停止, 不论在什么时候结束,重要的是在结束后不要悔恨!
回复 链接 收藏
 
fjq_cxx
精华:
0
积分:
108
等级:
学徒
登陆次数:
61 
发表帖子:
151 
注册时间:
2012-03-19 
最后登陆:
2012-05-16 
状态:
离线

查看详细资料


积分:108
帖子:151
精华:0
等级:学徒
注册时间:2012-03-19
最后登录:2012-05-16
我的博客 发短消息
我的相册 当前离线
发表于2012-05-04 14:00
15#
RE:ARM 与 MIPS 比较
比较的不错,不过现在MIPS比ARM市场差太多了,不知道他们高层有啥策略木有~~~
 
...
回复 链接 收藏
 
15 1/1 共1页 1
  • 发布新帖
  • 发布投票
  •        
您尚未 登录 | 注册
© 2006-2012 与非门科技(北京)有限公司关于与非网 | 法律及版权声明 | 网站地图

联系邮件:dandan@eefocus.com  联系电话: 010-62967005-8019