ARM MISP区别

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问题:通常说ARM架构和MIPS架构,根本点究竟在哪一点?

 

回答:

MIPS是第一个RISC
microprocessor,
ARMCISC
microprocessor,
这是早期的分别。

 

问题:在RISCCISC,具体指什么呢?能否深入简出的说明一下?

risc = 精简指令集

cisc=复杂指令集

risc, 用很少的指令集做完所有的事,
pipeline
等长,指令集和数据都标准;cisc,指令集很多,pipeline不等长,指令也不等长,数据类型也很多;这种分别在早期很重要,因为受限于晶体管数量。

但现在已经不重要,芯片的die很大,存储也很多,追求频率与功耗。

现在来看,简单点讲,就是指令集不同而已。

处理器内部结构,大家都可以做得完全一样,尤其是关键处。

所以说其实到现在,像intel现在的处理器器,里面有个微码,将指令集转换成更小的执行序列,理论上讲指令集并不重要了。

 

 

问题:可是很多人说ARM也是说是RISCcore,这是有概念错误吗?

 

回答:

现在已经不争论risc/cisc了,因为不重要。

从前重要是:1. 芯片本身的实现,用risc可以比cisc做得频率高,性能好;2.软件工具链。

  还有很重要的是eco-chain,从软件工具来讲,arm的要完善很多。

 

问题:什么是eco-chain?

回答:

生态链

 

从前,mips在高性能计算领域,arm做不到那么好,因此做嵌入式。现在,ARM业发展了。起步时ARMmips要差很远,技术和能力都比MIPS差许多。早期arm的编译器也做不好,而现在ARM的工具链完善了许多。不是技术决定市场,而是市场决定了技术的生命力。市场需要某种技术,然后正好谁有,谁就撞上了。ARM并不是技术领先者,而是当移动设备起来时,它正好能够提供,以比别人低的价格。MIPS/Intel/IBM,自己那时的芯片都卖得好好的,则没有license出去的想法,给ARM留出了发展的空间。

 

问题:我将发表一篇博客,给关心这个话题的同学们一个解释

回答:

其实wikipedia上有很好的评论,googe一下 debate
on risc v.s. cisc
,应该就都有了。

http://blog.sina.com.cn/s/blog_59cb3f7001014cs3.html

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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个寄存器(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:LR 
       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。 
     Cortex-A8和 MIPS 74K都是最新的设计,应该性能也差不多。

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 由于功耗小,普遍用在在手机/PDA等便携式消费电子领域; MIPS 在住宅网关、线缆调制解调器、线缆机顶盒等,由于MIPS 多核的发展,现在大型网关设备也多用它。 
    – 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multi-threading 很类似Intel 的 HyperThreading技术。从现在的发展来看,多内核占上风。 
      2008.12.21: 其实今天看来,也不好妄自评论孰好孰坏,虽说, HT技术在intel上发展并不好(已经基本被dual core)代替,但是并不能推断说MT在MIPS上就发展不好,毕竟mips的应用场合多是嵌入式领域,而MT的功耗小芯片面积小的优势正好能发挥作用。 
     2008.12.29: MIPS也并不是只有multithreading, 其实现在很多的MIPS cpu的厂商都有multi-core的mips cpu在出,比如cavium, broadcom, infineon,国内的龙芯也有多核的产品。 
2009.6.11: MIPS的多核发展显然比ARM要好。从 Cavium,RMI,公司的产品大量的应用便可见一斑。

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。

http://www.cnblogs.com/xmphoenix/archive/2011/11/02/2233397.html