的PowerPC,至于INETE公司推出的至强处理器,完全属于ARM范畴。
这几款处理器各有优点,也各有缺点,ARM公司的RISC处理器是为了提高处理器运行速度而设计的芯片体系,它的关键技术在于流水线操作即在一个时钟周期里完成多条指令。
相较复杂指令集CISC而言,以RISC为架构体系的ARM指令集的指令格式统一、种类少、寻址方式少,简单的指令意味着相应硬件线路可以尽量做到最佳化,从而提高执行速率。因为指令集的精简,所以许多工作必须组合简单的指令,而针对复杂组合的工作便需要由编译程序来执行。
因此ARM处理器的特点是体积小、低功耗、低成本、高性能;二是大量使用寄存器且大多数数据操作都在寄存器中完成,指令执行速度更快;三是寻址方式灵活简单,执行效率高;四是指令长度固定,可通过多流水线方式提高处理效率。
但ARM缺点也很明显,它只适合移动终端的嵌入式CPU解决方案,如果要作为服务器CPU,它充其量也只能算是个中低端CPU,比如说INTEL的至强处理器就是这种类型。
相比之下,MIPS和SPARC就不同了。
MIPS是超高效精简指令集计算机体系结构中的一种,与当前商业化最成功的ARM架构相比,MIPS的优势主要有五点:一是早于ARM支持64bit指令和操作,像MIPS面向高中低端市场先后发布了P5600系列、I6400系列和M5100系列64位处理器架构,其中P5600、I6400单核性能分别达到3.5和3.0DMIPS/MHz,即单核每秒可处理350万条和300万条指令,超过ARMCortex-A53230万条/秒的处理速度。
二是MIPS有专门的除法器,可以执行除法指令;三是MIPS的内核寄存器比ARM多一倍,在同样的性能下MIPS的功耗会比ARM更低,同样功耗下性能比ARM更高;四是MIPS指令比ARM稍微多一些,执行部分运算更为灵活,更主要的是MIPS的指令集源代码相比于ARM来说,中国人更加容易理解,不像ARM和SPARC,只适合西方人,不适合东方人,中国人看到它,有时候会崩溃。
五是MIPS在架构授权方面更为开放,允许授权商自行更改设计,如更多核的设计。
同时,MIPS架构也存在一些不足之处:一是MIPS的内存地址起始有问题,这导致了MIPS在内存和CACHE的支持方面都有限制,即MIPS单内核无法面对高容量内存配置;二是MIPS技术演进方向是并行线程,类似INTEL的超线程,而ARM未来的发展方向是物理多核,从目前核心移动设备的发展趋势来看物理多核占据了上风。
三是MIPS虽然结构更加简单,但是到现在还是顺序单/双发射,ARM则已经进化到了乱序双/三发射,执行指令流水线周期远不如ARM高效。
从以上几点可以看出,MIPS相比ARM具有更大的优势和更大的发展潜力,MIPS的应用范围比ARM更加地广阔,MIPS不但可以作为服务器的高端CPU,由于MIPS比ARM拥有更多的寄存器,使得MIPS比ARM更加省电和节能(比ARM节能25%),因此它比ARM更加适合作为移动终端的嵌入式CPU方案。
而且MIPS结构是所有RISC处理器中最简单的,因此CPU设计师在设计时,因为它构架简单,因此它的设计周期很短,可以应用更多先进的技术,开发更快的下一代处理器。
更加重要的是,MIPS是所有RISC处理器中是兼容性和通用性最好的处理器,他不但具有向下兼容能力,甚至还有良好的向上兼容能力,通用性也一点不比X86差,因此它完全可以作为桌面电脑的处理器。
事实上历史上RISC与CISC之争,其实就是MIPS与X86之争。
既然MIPS被你说得那么好,那为什么MIPS在与ARM竞争中,反而是ARM最终赢得了胜利,以至于MIPS呢?最后反而还被ARM给收购了呢?
其实MIPS失败,不是失败在技术上,而是失败在商业上,因为MIPS是几个大学教授搞出来的,因此MIPS身上有着浓厚的学院派发展风格,众所周知让教授搞研究可以,但要让教授搞商业,我只能呵呵了……当然不排除教授里面有极高商业天赋的,但显然这几位教授不在这个范围之内。
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