MIPS және ARM
MIPS және ARM арасындағы бірқатар айырмашылықтарды анықтауға болады, бірақ екеуі де бір нұсқау жиынтық тобында. Осыған байланысты MIPS және ARM микропроцессорлар әлемінде қол жетімді екі нұсқаулықтар жинағы архитектурасы (ISA) болып табылады. ARM және MIPS екеуі де Reduced Instruction Set Computing (RISC) жүйесіне негізделген және олар регистр-тізілім түрінде. Нұсқаулар жиынының екеуінде де 32 бит/64 бит бекітілген нұсқаулық өлшемі (мекенжай кеңістігі) бар және екі нұсқаулық жиыны да үлкен индиандыққа, сондай-ақ аз индиандыққа конфигурациялануы мүмкін. Екі архитектура кері үйлесімділікті қолдайды. ARM және MIPS екеуінің де архитектурасы смартфондар мен iPhone, Android және Windows RT планшеттері сияқты смартфондар мен планшеттік компьютерлердің процессорларында пайдаланылады, бірақ ноутбуктер мен серверлер сияқты негізгі ағынды компьютерлерде емес.
ARM дегеніміз не?
ARM ISA-ның бас дизайнері - ARM Holdings. ARM архитектурасы 1985 жылы енгізілген және RISC негізінде жасалған. Бұл АХС тармақталуда шартты кодтарды пайдаланады. 64/32 биттік архитектуралар, 32 биттік архитектуралар (кортекс) және 32 биттік архитектуралар (мұра) сияқты бірнеше ARM архитектуралары бар. ARM - әлемдегі ең көп қолданылатын нұсқаулар жиынтығы архитектурасы. Артқы нұсқаулар жинағын филиалдық нұсқаулар, Деректерді өңдеу нұсқаулары, Жүктеу және сақтау нұсқаулары, Сопроцессор нұсқаулары және Ерекше жағдайды жасау нұсқаулары сияқты нұсқаулардың алты кең класына бөлуге болады. ARM нұсқауларының әртүрлі түрлерін операциялық код пен шартты жалаушалар арқылы анықтауға болады. ARM ISA жүйесінде R0 - R15 деп аталатын 16 жалпы мақсаттағы регистрлер бар және әрқайсысының өлшемі 32 бит. R13 регистрі Stack Pointer (SP), R14 - Link Register (LR) және R15 - Program Counter (PC) деп аталады. ARM ISA қосу, алу және көбейту сияқты көптеген арифметикалық операцияларды қолдайды. ARM өзектерінде 32 биттік адрес шинасы бар, ол 4 ГБ тегіс сызықтық мекенжай кеңістігін қамтамасыз етеді. Жад байтпен адрестеледі және оған қос сөздер (8 байт), сөздер (4 байт) немесе жарты сөз (2 байт) ретінде кіруге болады.
ARM архитектуралары смартфондарда, планшеттік компьютерлерде, PDA құрылғыларында және басқа мобильді құрылғыларда қолданылады. ARM чиптері сонымен қатар Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard және басқа да бір тақталы компьютерлерде пайдаланылады, себебі олардың аз қуат тұтынуы, арзандығы және пішіні кішірек.
MIPS дегеніміз не?
MIPS 1981 жылы MIPS Technologies компаниясымен әзірленген және енгізілген. Бұл ISA сонымен қатар RISC нұсқаулар жинағы архитектурасына негізделген және бекітілген кодтау жүйесі бар. Тармақтау үшін шарт регистрлері, ал кеңейтімдер ретінде MDMX, MIPS-3D қолданылады. MIPS нұсқауларының үш түрі бар және олар R, I және J. Әрбір нұсқау 6 биттік операциялық кодтан басталады. R түріндегі нұсқауларда үш регистр бар, ауысымды орнату өрісі және функция өрісі. I типті нұсқауларда екі регистр және 16 биттік жедел мән бар, ал J түріндегі нұсқаулар 26 биттік секіру мақсаты бар операциялық кодты орындайды. MIPS-те арифметикалық амалдарды орындау үшін 32 бүтін регистрлер бар. $0 тізілімінде 0 болады және $1 тіркелімі әдетте ассемблер үшін сақталған.
MIP архитектурасы смартфондар, кешкі компьютерлер, маршрутизаторлар сияқты ендірілген жүйелер, тұрғын үй шлюздері және Sony PlayStations сияқты бейне консольдер жасауда қолданылады.
MIPS пен ARM арасындағы айырмашылық неде?
• MIPS және ARM – RISC нұсқаулар жинағындағы екі түрлі нұсқаулар жиынының архитектурасы.
• Нұсқаулар жиынының екеуінде де бекітілген және бірдей нұсқаулар өлшемі болғанымен, ARM-де тек 16 регистр бар, ал MIPS-те 32 регистр бар.
• ARM MIPS-ке қарағанда жоғары өткізу қабілеті мен жоғары тиімділігіне ие, себебі ARM процессорлары ядро мен кэштер арасындағы 64-биттік деректер автобустарын қолдайды.
• Тиімді мәтінмәндік ауысуға мүмкіндік беру үшін MIPS архитектурасы регистрлердің бірнеше банктерін іске асыруды қолдайды. ARM арифметикалық амалдар мен барлық басқа функциялар үшін тек жалпы мақсаттағы регистрлерді қамтамасыз етеді, бірақ MIPS көбейту операциясының нәтижелерін сақтау үшін екі бөлек регистрді қамтамасыз етеді.
• MIPS-те ARM MOV нұсқаулығына баламалы нұсқау жоқ.
• MIPS ADD нұсқауы әдетте толып кету кезінде ерекшелік жасайды, сондықтан ол ARM-ге қарағанда сирек қолданылады.
• ARM деректерін өңдеу нұсқауларының барлығы әдепкі бойынша ALU күй кодтарын орнатады, бірақ MIPS салыстыру үшін SLT береді.
Қорытынды:
MIPS және ARM
Микропроцессорлар әлемінде MIPS және ARM өздерінің нұсқаулар жинағы архитектурасы атынан тамаша қызмет көрсетеді. MIPS негізінен ендірілген жүйелерде жүзеге асырылады. Бірақ қазіргі уақытта ARM индустрияда MIPS-ке қарағанда әлдеқайда танымал болды.
