MIPS vs ARM
MIPS болон ARM-ын хооронд хэд хэдэн ялгааг тодорхойлж болно, гэхдээ хоёулаа нэг төрлийн зааврын багцад багтдаг. Үүний тулд MIPS ба ARM нь микропроцессорын ертөнцөд байдаг хоёр зааварчилгааны багц архитектур (ISA) юм. ARM болон MIPS хоёулаа Reduced Instruction Set Computing (RISC) дээр суурилдаг бөгөөд тэдгээр нь бүртгэлийн төрөлтэй. Хоёр зааврын багц нь 32 бит/64 битийн тогтмол зааврын хэмжээтэй (хаяг зай) бөгөөд зааврын багцыг хоёуланг нь том болон бага зэрэгтэй болгон тохируулах боломжтой. Хоёр архитектур нь хоцрогдсон нийцтэй байдлыг дэмждэг. ARM болон MIPS хоёрын аль алиных нь архитектурыг iPhone, Android, Windows RT таблет зэрэг ухаалаг гар утас, таблет компьютерийн процессоруудад ашигладаг боловч зөөврийн компьютер, сервер зэрэг үндсэн компьютерт ашигладаггүй.
ARM гэж юу вэ?
ARM ISA-ийн гол дизайнер нь ARM Holdings юм. ARM архитектурыг 1985 онд нэвтрүүлсэн бөгөөд RISC дээр суурилсан. Энэхүү ISA нь салбарлахдаа нөхцөлт кодуудыг ашигладаг. 64/32 битийн архитектур, 32 битийн архитектур (кортекс) болон 32 битийн архитектур (өвшил) зэрэг хэд хэдэн ARM архитектурууд байдаг. ARM бол дэлхийн хамгийн өргөн хэрэглэгддэг зааврын багц архитектур юм. Гарын зааврын багцыг Салбарын заавар, Мэдээлэл боловсруулах заавар, Ачаалах, хадгалах заавар, Копроцессорын заавар, Онцгой нөхцөл үүсгэх заавар гэх мэт зургаан өргөн ангиллын заавруудад хувааж болно. Төрөл бүрийн ARM зааврыг opcode болон нөхцөлт тугуудыг ашиглан тодорхойлж болно. ARM ISA-д R0-оос R15 гэж нэрлэгддэг 16 ерөнхий зориулалтын регистр байдаг бөгөөд тус бүр нь 32 битийн хэмжээтэй. R13 регистрийг Stack Pointer (SP), R14-ийг Link Register (LR), R15-ыг Program Counter (PC) гэж нэрлэдэг. ARM ISA нь нэмэх, хасах, үржүүлэх гэх мэт олон тооны арифметик үйлдлийг дэмждэг. ARM цөм нь 32 бит хаягийн автобустай бөгөөд энэ нь хавтгай 4 ГБ шугаман хаягийн зайг өгдөг. Санах ойг байтаар хаягласан бөгөөд давхар үг (8-байт), үг (4-байт), хагас үг (2-байт) хэлбэрээр хандах боломжтой.
ARM архитектурыг ухаалаг утас, таблет компьютер, PDA болон бусад хөдөлгөөнт төхөөрөмжүүдэд ашигладаг. ARM чипийг Raspberry Pi, BeagleBoard, PandaBoard болон бусад нэг самбарт компьютерт бага эрчим хүч зарцуулдаг, хямд, жижиг хэлбэртэй байдаг тул ашигладаг.
MIPS гэж юу вэ?
MIPS-ийг 1981 онд MIPS Technologies зохион бүтээж, нэвтрүүлсэн. Энэхүү ISA нь мөн RISC зааварчилгааны архитектурт суурилсан бөгөөд тогтмол кодчиллын системтэй. Нөхцөл байдлын бүртгэлийг салбарлахад ашигладаг ба MDMX, MIPS-3D өргөтгөлүүдийг ашигладаг. Гурван төрлийн MIPS заавар байдаг бөгөөд тэдгээр нь R, I, J юм. Заавар бүр нь 6 битийн үйлдлийн кодоор эхэлдэг. R төрлийн зааварт ээлжийн холбох талбар, функцийн талбар гэсэн гурван регистр байдаг. I төрлийн зааварт хоёр регистр ба 16 битийн шууд утга байдаг бол J төрлийн заавар нь 26 битийн үсрэлт бүхий opcode-г дагаж мөрддөг. MIPS нь арифметик үйлдлийг гүйцэтгэхийн тулд 32 бүхэл тооны регистртэй. $0-г бүртгүүлэхэд 0 байх ба $1-г бүртгүүлэхэд ассемблерт зориулагдсан байдаг.
MIP-ийн архитектурыг ухаалаг утас, оройн хоолны компьютер, чиглүүлэгч гэх мэт суулгагдсан систем, орон сууцны гарц, Sony PlayStation зэрэг видео консол үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
MIPS болон ARM хоёрын ялгаа юу вэ?
• MIPS болон ARM нь RISC зааврын багцын гэр бүлийн хоёр өөр зааврын бүтэц юм.
• Хэдийгээр зааврын багц хоёулаа тогтмол бөгөөд ижил зааврын хэмжээтэй боловч ARM ердөө 16 бүртгэлтэй байхад MIPS нь 32 бүртгэлтэй.
• ARM процессорууд нь цөм болон кэшийн хооронд 64 битийн дата автобусыг дэмждэг тул ARM нь MIPS-ээс өндөр дамжуулах чадвар, өндөр үр ашигтай байдаг.
• Контекстийг үр ашигтайгаар солихын тулд MIPS архитектур нь олон тооны регистрийн банкны хэрэгжилтийг дэмждэг. ARM нь зөвхөн арифметик үйлдэл болон бусад бүх функцэд зориулсан ерөнхий зориулалтын бүртгэлээр хангадаг боловч MIPS нь үржүүлэх үйлдлийн үр дүнг хадгалах хоёр тусдаа бүртгэлээр хангадаг.
• MIPS-д ARM MOV заавартай дүйцэх заавар байхгүй.
• MIPS ADD заавар нь ихэвчлэн халихад онцгой тохиолдол үүсгэдэг тул ARM-аас ховор хэрэглэгддэг.
• ARM-н өгөгдөл боловсруулах бүх заавар нь ALU нөхцөлийн кодыг өгөгдмөлөөр тохируулдаг боловч MIPS нь SLT-г харьцуулалтаар хангадаг.
Тойм:
MIPS vs ARM
Микропроцессорын ертөнцөд MIPS болон ARM нь зааврын багцын архитектурын нэрийн өмнөөс маш сайн үйлчилгээ үзүүлдэг. MIPS нь үндсэндээ суулгагдсан системд хэрэгждэг. Гэхдээ одоогоор ARM нь MIPS-ээс хамаагүй илүү алдартай болсон.
