當今處理器一共有三個最強大的架構,其中之一是以intel和amd為代表的x86架構(cisc),另外乙個是手機、平板處理器所使用的arm架構(risc),最後乙個便是我國龍芯處理器所選擇的mips架構(risc)。
cisc是複雜指令集cpu,內部為將較複雜的指令解碼,也就是指令較長,分成幾個微指令去執行,正是如此開發程式比較容易(指令多的緣故),但是由於指令複雜,執行工作效率較差,處理資料速度較慢。例如intel和amd的x86架構的cpu。
risc是精簡指令集cpu,指令位數較短,內部還有快速處理指令的電路,使得指令的解碼與資料的處理較快,所以執行效率比cisc高,不過,必須經過編譯程式的處理,才能發揮它的效率。例如arm和mips架構的cpu。
arm是乙個精簡指令集(risc)**處理器(processor)架構。arm是acorn電腦公司(acorn computers ltd)於2023年開始的開發計畫。acorn於2023年將設計團隊另組成一間名為安謀國際科技(arm holdings plc)的新公司。arm公司自身並不生產處理器,而是將自身的設計licensing賣給需要處理器的公司,而後交給他們生產或者是找人代工。不允許購買者進行任何對arm架構有更改的設計。
mips是高效精簡指令集計算機(risc)體系結構中最優雅的一種,最早誕生於史丹福大學的一項科研專案(這也是mips公司學院派思想的由來),該項目的目的是設計一種高效能簡化指令處理器。最終的產物便是mips處理器,也便是第一代risc系統晶元。
與當前商業化最成功的arm架構相比,mips的優勢主要有以下幾點:
1、mips支援64bit指令和操作,arm目前只到32bit;
2、mips有專門的除法器,可以執行除法指令;
3、mips的核心暫存器比arm多一倍,所以同樣的效能下mips的功耗會比arm更低,同樣功耗下效能比arm更高;
4、mips指令比arm稍微多一點,稍微靈活一點;
5、有觀點認為mips的bank暫存器效能也要好於arm,不過沒見過能反映出來的測試。
以上為mips對比arm架構的優勢,接下來我們再看一看mips架構的不足之處,
與arm架構相比,mips架構也存在著以下幾點不足:
1、mips的記憶體位址起始有問題,這導致了mips在記憶體和cache的支援方面都有限制,現在的mips處理器單核心面對高容量記憶體時有問題;
2、mips今後的發展方向是並行執行緒,類似intel的超執行緒,而arm未來的發展方向是物理多核,目前看來物理多核佔優。由此來看,我國的龍芯向多核發展還是頗具遠見的;
3、mips雖然結構更加簡單,但是到現在還是順序單發射,arm已經進化到了亂序雙發射,甚至nv的丹佛已經是亂序三發**。
mips雖然存在著一些問題,但mips擁有乙個絕對最大的優勢,那就是最開放化的架構授權。他允許授權商自行更改設計,只要你的眼光夠前衛,不管多少核的處理器都可以自行設計。倘若是換做arm的話,那麼你就只能等待他為你提出解決方案了。
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