arm 与 mips 架构对比

MIPS 和ARM构架之间不同地方：

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。

问题：现在RISC和CISC，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RISC的core，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。

从前重要的是：

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。

3.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ARM比mips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。