MIPS ընդդեմ ARM
Մի շարք տարբերություններ MIPS-ի և ARM-ի միջև կարելի է բացահայտել, թեև երկուսն էլ գտնվում են հրահանգների միևնույն ընտանիքում: Այդ դեպքում MIPS-ը և ARM-ը երկու հրահանգների հավաքածուի ճարտարապետություն են (ISA), որոնք հասանելի են միկրոպրոցեսորների աշխարհում: Երկուսն էլ՝ ARM-ը և MIPS-ը, հիմնված են Reduced Instruction Set Computing (RISC) վրա և գտնվում են ռեգիստր-գրանցման տեսակի մեջ: Երկու հրահանգների հավաքածուներն ունեն 32 բիթ/64 բիթ ֆիքսված հրահանգների չափ (հասցեի տարածություն), և երկու հրահանգների հավաքածուն էլ կարող է կազմաձևվել մեծ էնդիանության, ինչպես նաև փոքր էնդիականության: Երկու ճարտարապետություններն էլ աջակցում են հետընթաց համատեղելիությանը: Ինչպես ARM-ի, այնպես էլ MIPS-ի ճարտարապետությունն օգտագործվում է խելացի հեռախոսների և պլանշետային համակարգիչների պրոցեսորներում, ինչպիսիք են iPhone-ները, android և Windows RT պլանշետները, բայց ոչ հիմնական հոսքային համակարգիչներում, ինչպիսիք են նոութբուքերը և սերվերները:
Ինչ է ARM?
ARM ISA-ի գլխավոր դիզայները ARM Holdings-ն է։ ARM ճարտարապետությունը ներդրվել է 1985 թվականին և նախագծվել է RISC-ի հիման վրա: Այս ISA-ն ճյուղավորման ժամանակ օգտագործում է պայմանական կոդեր: Կան մի քանի ARM ճարտարապետություններ, ինչպիսիք են 64/32 բիթանոց ճարտարապետությունը, 32-բիթանոց ճարտարապետությունը (կեղև) և 32-բիթանոց ճարտարապետությունը (ժառանգություն): ARM-ն աշխարհում ամենաշատ օգտագործվող հրահանգների հավաքածուի ճարտարապետությունն է: Arm-ի հրահանգների հավաքածուն կարելի է բաժանել հրահանգների վեց լայն դասերի, ինչպիսիք են Մասնաճյուղի հրահանգները, Տվյալների մշակման հրահանգները, Բեռնման և պահեստավորման հրահանգները, Կոպրոցեսորի ցուցումները և Բացառություններ ստեղծող հրահանգները: ARM հրահանգների տարբեր տեսակներ կարելի է նույնականացնել՝ օգտագործելով opcode-ը և պայմանական դրոշակները: ARM ISA-ում կան 16 ընդհանուր նշանակության ռեգիստրներ, որոնք կոչվում են R0-ից մինչև R15, և յուրաքանչյուրն ունի 32 բիթ չափ: R13 ռեգիստրը կոչվում է Stack Pointer (SP), R14՝ Link Register (LR) և R15՝ Program Counter (PC): ARM ISA-ն աջակցում է բազմաթիվ թվաբանական գործողություններ, ինչպիսիք են գումարումը, հանումը և բազմապատկումը:ARM միջուկներն ունեն 32-բիթանոց հասցեի ավտոբուս, որն ապահովում է 4 ԳԲ գծային հասցեների հարթ տարածք: Հիշողությունը հասցեագրված է բայթերով և կարող է մուտք գործել որպես կրկնակի բառեր (8 բայթ), բառեր (4 բայթ) կամ կես բառեր (2 բայթ):
ARM ճարտարապետությունն օգտագործվում է սմարթ հեռախոսների, պլանշետային համակարգիչների PDA-ներում և այլ շարժական սարքերում: ARM չիպերն օգտագործվում են նաև Raspberry Pi-ում, BeagleBoard-ում, PandaBoard-ում և այլ մեկ տախտակով համակարգիչներում՝ իրենց քիչ էներգիայի սպառման, էժանության և ավելի փոքր ձևի պատճառով:
Ի՞նչ է MIPS-ը:
MIPS-ը նախագծվել և ներդրվել է MIPS Technologies-ի կողմից 1981 թվականին: Այս ISA-ն նաև հիմնված է RISC հրահանգների հավաքածուի ճարտարապետության վրա և ունի ֆիքսված կոդավորման համակարգ:Ճյուղավորման համար օգտագործվում են վիճակի ռեգիստրներ, իսկ որպես ընդլայնումներ՝ MDMX, MIPS-3D: Գոյություն ունեն MIPS հրահանգների երեք տեսակ և դրանք R, I և J են: Յուրաքանչյուր հրահանգ սկսվում է 6 բիթանոց opcode-ով: R տիպի հրահանգներում կան երեք ռեգիստրներ՝ հերթափոխի տեղադրման դաշտ և ֆունկցիայի դաշտ։ I type հրահանգներում կան երկու ռեգիստր և 16 բիթ անմիջական արժեք, մինչդեռ J տիպի հրահանգները հետևում են opcode-ին 26 բիթ թռիչքային թիրախով: MIPS-ն ունի 32 ամբողջ թվային ռեգիստր՝ թվաբանական գործողություններ կատարելու համար։ Գրանցման $0-ը պահում է 0-ը, իսկ գրանցման համար $1-ը սովորաբար վերապահված է assembler-ի համար:
MIP-ների ճարտարապետությունն օգտագործվում է խելացի հեռախոսների, ընթրիքի համակարգիչների, ներկառուցված համակարգերի, ինչպիսիք են երթուղիչները, բնակելի դարպասները և վիդեո կոնսուլները, ինչպիսիք են Sony PlayStations-ը::
Ո՞րն է տարբերությունը MIPS-ի և ARM-ի միջև:
• MIPS-ը և ARM-ը երկու տարբեր հրահանգների հավաքածու են RISC հրահանգների հավաքածուի ընտանիքում:
• Թեև երկու հրահանգների հավաքածուն էլ ֆիքսված և նույն հրահանգների չափն ունի, ARM-ն ունի ընդամենը 16 գրանցամատյան, մինչդեռ MIPS-ը՝ 32 գրանցամատյան:
• ARM-ն ունի բարձր թողունակություն և մեծ արդյունավետություն, քան MIPS-ը, քանի որ ARM պրոցեսորներն աջակցում են 64-բիթանոց տվյալների ավտոբուսներ միջուկի և քեշի միջև:
• Համատեքստի արդյունավետ փոխարկումը թույլ տալու համար MIPS-ի ճարտարապետությունն աջակցում է ռեգիստրների բազմաթիվ բանկերի ներդրմանը: ARM-ը տրամադրում է միայն ընդհանուր նշանակության ռեգիստրներ թվաբանական գործողությունների և մնացած բոլոր գործառույթների համար, սակայն MIPS-ը տրամադրում է երկու առանձին ռեգիստր՝ բազմապատկման գործողության արդյունքները պահելու համար:
• MIPS-ը չունի ARM MOV հրահանգին համարժեք հրահանգ:
• MIPS ADD հրահանգը սովորաբար բացառություն է առաջացնում արտահոսքի դեպքում, ուստի այն հազվադեպ է օգտագործվում, քան ARM-ում:
• ARM տվյալների մշակման բոլոր հրահանգները լռելյայն սահմանում են ALU պայմանի կոդերը, սակայն MIPS-ը տրամադրում է SLT համեմատության համար:
Ամփոփում՝
MIPS ընդդեմ ARM
Միկրոպրոցեսորների աշխարհում MIPS-ը և ARM-ը հիանալի ծառայություն են մատուցում իրենց հրահանգների հավաքածուի ճարտարապետության անունից: MIPS-ներն իրականացվում են հիմնականում ներկառուցված համակարգերում: Սակայն ներկայումս ARM-ը շատ ավելի հայտնի է դարձել ոլորտում, քան MIPS-ը:
