ARM MIPS PowerPC比较

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什么是MIPS,PowerPC是什么

什么是MIPS,PowerPC是什么

什么是MIPS,PowerPC是什么
MIPS
 MIPS是Microprocessor without Inter---locked Pipeline Stages的缩写,是一种处理器内核标准,它是由MIPS技术公司开发的。

 MIPS技术公司是一家设计制造高性能、高档次的嵌入式32位和64位处理器的厂商,在RISC处理器方面占有重要地位。

 2000年,MIPS 公司发布了针对MIPS 32 4Kc的新版本以及未来64位MIPS 64 20Kc处理器内核。

 MIPS技术公司既开发MIPS处理器结构,又自己生产基于MIPS的32位
/64位芯片。

 为了使用户更加方便地应用MIPS处理器,MIPS公司推出了一套集成的开发工具,称为MIPSIDF(Integrated Dev--elopment Framework),特别适用于嵌入式系统的开发。

 PowerPC
 PowerPC架构的特点是可伸缩性好,方便灵活。

PowerPC处理器品种很多,既有通用的处理器,又有嵌入式控制器和内核,应用范围非常广泛,从高端的工作站、服务器到桌面计算机系统,从消费类电子产品到大型通信设备等各个方面。

 目前PowerPC独立微处理器与嵌入式微处理器的主频从25MHz~700MHz
不等,它们的能量消耗、大小、整合程度、价格差异悬殊,主要产品模块有主频350MHz~700MHz PowerPC 750CX和750CXe以及主频400MHz的。

ARM、 MIPS 、X86三大芯片架构对比

ARM、 MIPS 、X86三大芯片架构对比
的。顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度
慢。
Second的相关语),是一种采取精简指令集(RISC)的处理器架构,1981年
出现,由MIPS科技公司开发并授权,广泛被使用在许多电子产品、网络设
备、个人娱乐装置与商业装置上。最早的MIPS架构是32位,最新的版本已
经变成64位。
MIPS的基本特点是:
(1)包含大量的寄存器、指令数和字符。
(2)可视的管道延时时隙。
这些特性使MIPS架构能够提供最高的每平方毫米性能和当今SoC设计
中最低的能耗。
3. X86
X86架构是芯片巨头Intel设计制造的一种微处理器体系结构的统称。如
果这样说你不理解,那幺当我说出8086,80286等这样的词汇时,相信你肯
定马上就理解了,正是基于此,X86架构这个名称被广为人知。如今,我们
所用的PC绝大部分都是X86架构。可见X86架构普及程度,这也和Intel的
霸主地位密切相关。x86采用CISC(ComplexInstrucTIonSetComputer,复
杂指令集计算机)架构。与采用RISC不同的是,在CISC处理器中,程序的
各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行
ARM、MIPS、X86三大芯片架构对比
1. ARM
ARM是高级精简指令集的简称(AdvancedRISCMachine),它是一个32
位的精简指令集架构,但也配备16位指令集,一般来讲比等价32位代码节
省达35%,却能保留32位系统的所有优势。
ARM处理器的主要特点是:
(1)体积小、低功耗、低成本、高性能ARM被广泛应用mb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好

ARM和MIPS分析与比较.

ARM和MIPS分析与比较.

ARM与MIPS分析与比较2008-04-06 10:37:21 阅读474 评论0 字号:大中小[前言]这是一个几年以来我一直想做的“功课”,之所以称之为“功课”,而不能说是“文章”,是因为我觉得自己的知识还远远不够,不管是深度还是广度,也不管是全面性还是透彻性,我都不敢。

但是我实在是很想把我的一些理解写出来,然后能和其他朋友一起探讨,纠正错误,补充完善,最终目的就是要加深对ARM和MIPS 这两种CPU架构的认识。

这里的目前最多只能算个草稿吧,请大家不断的补充。

[正文]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 shiftershifter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 architectureARM11 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 instructionARM 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。

电脑CPU架构解析常见的处理器有哪些优势和劣势

电脑CPU架构解析常见的处理器有哪些优势和劣势

电脑CPU架构解析常见的处理器有哪些优势和劣势电脑CPU架构,作为计算机硬件的核心组成部分,直接影响着计算机的性能和稳定性。

不同的处理器架构在设计思想、指令集、运算速度等方面存在着差异。

本文将解析常见的处理器架构,并探讨它们各自的优势和劣势。

一、x86架构x86架构是目前最为广泛应用的处理器架构,它由英特尔公司于20世纪80年代推出,目前代表产品为英特尔的酷睿系列处理器。

x86架构具有以下优势和劣势:优势:1.应用广泛:x86架构广泛应用于个人电脑和服务器领域,具有良好的兼容性,可以运行绝大多数的软件和操作系统。

2.生态完善:基于x86架构的处理器拥有庞大的生态系统,有大量的研发和生产厂商,从而带来更多的硬件和软件选择。

3.性能强劲:x86架构在同等工艺制程下,可以提供较高的性能,具备较高的单核和多核处理能力,适用于多线程和计算密集型任务。

劣势:1.功耗较高:由于x86架构的复杂性和发展历史的积累,导致其功耗比其他架构要高一些。

这也限制了其在移动设备等低功耗领域的应用。

2.价格较高:鉴于x86架构的成熟度和市场份额,其产品价格一般较高,不利于低成本应用领域的推广。

3.指令冗余:x86架构的指令集较为冗余,指令执行效率不如精简指令集架构(RISC)。

二、ARM架构ARM架构是一种精简指令集计算机(RISC)架构,广泛应用于移动设备领域,代表产品为高通、苹果等公司的处理器。

ARM架构具有以下优势和劣势:优势:1.低功耗:ARM架构以其简洁而高效的设计,具备较低的功耗,适用于移动设备等对续航能力要求较高的领域。

2.强大的图形处理能力:基于ARM架构的处理器通常搭载了较为先进的图形核心,具备出色的图形处理能力,适用于游戏和媒体应用。

3.灵活性高:ARM架构可根据需求进行定制和扩展,非常适合于定制芯片和嵌入式系统领域。

劣势:1.兼容性较弱:由于ARM架构相对于x86架构有所不同,存在着较弱的兼容性。

某些PC软件和操作系统可能无法直接在ARM架构上运行。

ARM与Mips架构对比

ARM与Mips架构对比
4.地址空间
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。6.性能 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。
CPU架构对比(MIPS和ARM)一、概述:
RISC(精简指令集处理器)家族的两大佼佼者MIPS和ARM,相对应的是CISC(复 杂指令集处理器),典型的是X86家族的系列
二、应用领域:
1.在1GHz以上的应用,ARM架构的产品相比之下不还不是很这恰恰是ARM的 主攻市场。
1.流水线结构
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。
MIPS最初的设计思想就是使用简单的RISC硬体
2.指令结构instruction
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,
3.寄存器register
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cp00-30,使用mfc0,mtc0指令控制。
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。

汇编语言的种类

汇编语言的种类

汇编语言的种类汇编语言是计算机领域中的一门编程语言,它与机器语言密切相关,用于书写可以被计算机直接执行的程序代码。

汇编语言直接操作计算机底层硬件,因此在性能和效果上具有很大优势。

在汇编语言中,不同的体系结构和处理器都有不同的指令集和语法规则,这导致了汇编语言的种类繁多。

本文将介绍几种常见的汇编语言。

1. x86汇编语言x86汇编语言是最为广泛应用的汇编语言之一,在PC和服务器领域得到广泛使用。

x86指令集是英特尔和AMD等处理器厂商所采用的指令集架构,在x86汇编语言中,可以直接操作寄存器、内存以及其他外设,具有很高的灵活性和可操作性。

x86汇编语言使用Intel语法和AT&T语法两种不同的语法规则,常用的编译器有MASM、NASM和GAS。

2. ARM汇编语言ARM汇编语言广泛应用于移动设备、嵌入式系统和物联网等领域。

ARM处理器以其低功耗、高性能和内容丰富的架构而闻名,ARM汇编语言可以直接操作处理器寄存器、存储器和外设,具有很好的可移植性和可扩展性。

ARM汇编语言使用ARM体系结构定义的指令集和语法规则,常用的编译器有ARM汇编器和GNU汇编器等。

3. MIPS汇编语言MIPS汇编语言被广泛应用在嵌入式系统、数字信号处理以及网络设备等领域。

MIPS处理器以其简洁的指令集和高效的架构而著称,MIPS汇编语言可以直接控制寄存器、存储器以及其他外设,具有很高的执行效率和指令流水线能力。

MIPS汇编语言使用MIPS体系结构定义的指令集和语法规则,常用的编译器有MIPS汇编器。

4. PowerPC汇编语言PowerPC汇编语言主要应用于IBM PowerPC架构的服务器、工作站以及游戏机等领域。

PowerPC处理器以其高性能和可扩展性而著称,PowerPC汇编语言可以直接操作处理器寄存器、存储器和外设,具有很好的可移植性和性能表现。

PowerPC汇编语言使用PowerPC指令集和语法规则,常见的编译器有PowerPC汇编器。

PowerPC和ARM的优缺点介绍

PowerPC和ARM的优缺点介绍

PowerPC和ARM的优缺点介绍1. 高性能:PowerPC处理器具有强大的性能,可以处理复杂的任务和多线程操作。

它们运行速度快且稳定,且通常比ARM处理器具有更高的时钟频率。

2. 并行处理:PowerPC处理器支持SIMD指令集,可以同时执行多个数据操作。

这使得它们在图形渲染、视频编码和其他需要高度并行处理的应用中表现出色。

3. 可扩展性:PowerPC处理器可以通过添加多个处理核心来实现多核处理。

这使得它们成为需要高度并行计算的工作站和服务器的理想选择。

4. 内存管理:PowerPC处理器具有灵活的内存管理系统,可以有效地管理应用程序和数据的内存使用。

这使得它们在处理大型数据集和内存密集型应用程序时表现出色。

虽然PowerPC有很多优点,但也存在一些缺点:1. 安装基数小:相对于x86架构和ARM架构,PowerPC的安装基数较小。

这意味着开发和优化适用于PowerPC的软件可能需要更多投资和精力。

2. 价格昂贵:PowerPC处理器通常较昂贵,这使得它们不适合于低成本市场和普通消费者。

3. 兼容性问题:PowerPC处理器与x86架构的软件不兼容,这使得迁移和使用现有软件可能需要额外的工作。

ARM是一种面向低功耗和小型设备的处理器架构,它广泛应用于智能手机、平板电脑、嵌入式系统等设备中。

以下是ARM的优点:1.低功耗:ARM处理器以其低功耗而著称。

它们在节能方面表现出色,这使得它们成为移动设备和嵌入式系统的理想选择。

2.小型化:ARM处理器的设计非常精简,可以集成在小型封装中。

这使得它们适合于小型设备,如智能手机和可穿戴设备。

3.易于集成:ARM处理器的设计模块化,易于与其他硬件组件集成。

这使得它们在嵌入式系统和自定义设备中的集成工作变得更加简单。

4.软件兼容性:由于ARM处理器在移动设备市场的广泛应用,很多软件和操作系统都已优化适用于ARM架构。

这大大增加了ARM处理器的可用性。

与此同时,ARM也存在一些缺点:1. 性能较低:相对于PowerPC和x86架构,ARM处理器的性能通常较低。

汇编语言的类型

汇编语言的类型

汇编语言的类型汇编语言是一种低级语言,它是由机器指令和汇编指令组成的。

汇编语言是一种直接操作计算机硬件的语言,它可以直接控制计算机的各种硬件资源,如CPU、内存、I/O等。

汇编语言的类型主要有以下几种:1. x86汇编语言x86汇编语言是一种基于Intel x86架构的汇编语言,它是目前最为流行的汇编语言之一。

x86汇编语言可以直接操作CPU的寄存器、内存和I/O端口等硬件资源,它可以实现高效的程序设计和优化。

x86汇编语言的语法比较复杂,需要掌握大量的指令和寄存器,但是它可以实现非常高效的程序设计和优化。

2. ARM汇编语言ARM汇编语言是一种基于ARM架构的汇编语言,它是嵌入式系统和移动设备上最为流行的汇编语言之一。

ARM汇编语言可以直接操作CPU的寄存器、内存和I/O端口等硬件资源,它可以实现高效的程序设计和优化。

ARM汇编语言的语法比较简单,但是需要掌握大量的指令和寄存器。

3. MIPS汇编语言MIPS汇编语言是一种基于MIPS架构的汇编语言,它是嵌入式系统和网络设备上常用的汇编语言之一。

MIPS汇编语言可以直接操作CPU的寄存器、内存和I/O端口等硬件资源,它可以实现高效的程序设计和优化。

MIPS汇编语言的语法比较简单,但是需要掌握大量的指令和寄存器。

4. AVR汇编语言AVR汇编语言是一种基于AVR架构的汇编语言,它是嵌入式系统和单片机上常用的汇编语言之一。

AVR汇编语言可以直接操作CPU 的寄存器、内存和I/O端口等硬件资源,它可以实现高效的程序设计和优化。

AVR汇编语言的语法比较简单,但是需要掌握大量的指令和寄存器。

5. PowerPC汇编语言PowerPC汇编语言是一种基于PowerPC架构的汇编语言,它是IBM和苹果电脑上常用的汇编语言之一。

PowerPC汇编语言可以直接操作CPU的寄存器、内存和I/O端口等硬件资源,它可以实现高效的程序设计和优化。

PowerPC汇编语言的语法比较复杂,需要掌握大量的指令和寄存器,但是它可以实现非常高效的程序设计和优化。

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ARM MIPS PowerPC比较
“ARM面向的低端消费类市场,拼的是功耗;PowerPC面向的是中高端市场,比的是性能,好像还没看到谁的手机是PowerPC的,也没有看到谁家企业级以上的交换机是用ARM做的。

如果说ARM跟MIPS有得比拼倒还现实些。


“ARM跟MIPS 有相同的定位,MIPS 也有很多用于消费电子的处理器。


“MIPS的主要立足点是性能,而ARM好象更多是偏向于低功耗。


“很多SOC的核都是MIPS的,比如有无线AP的SOC就是用MIPS的。


“ARM 和PowerPC 在功能和层次上有较大差别,面向的领域不同,但是Power作为一种体系结构也开始向嵌入式领域扩散了,IBM,Freescale等公司为首成立的PowerPC 联盟就开始做这方面的工作,但是我看PowerPC 的结构在尤其在功耗方面的束缚可能导致其在嵌入式领域没有如ARM那样大的伸缩性。

MIPS则在很多方面和ARM正面竞争,在性能方面互有优劣。

单纯从处理器体系结构的角度来讲,他们只有设计理念的差别,没有好坏的区别。


“PowerPC在是嵌入式领域的应用也是在中高端的吧,不在消费领域,比如企业级以上的交换机,大机架上铲平,对功耗应该是考虑次要的,这类产品都是由单独的AC/DC的电源,而且机箱中一般都有风扇。

所以功耗应该不是问题。

而MIPS的嵌入产品,既有面向高端的,比如Cavium的MIPS多核处理器,携带2-4个1Giga的以太控制器,也有消费类的,如基于MIPS4K核的SOC。

我知道的ARM都是面向消费电子的,不知道是否也有高端的。


ARM在消费品领域的优势非常明显,如此流行的原因我认为有三个方面:
1. 价格便宜
2. 配套IP完备
3. 集成使用方便
至于性能和低功耗方面,ARM要弱于PowerPC。

Power系列的芯片主要用于交换机、网络处理器、及sony的游戏机等应用上,这类的应用场合对处理器的性能要求非常强烈,ARM 难以胜任ARM和MIPS在消费领域存在着竞争,MIPS阵营的产品在功耗和面积上具有优势,但MIPS提供的开发工具不如ARM便捷。

我的一位朋友长期从事嵌入式开发工具和调试工具的开发,对ARM、MIPS、PowerPC 等32位以上RISC CPU内核或平台颇有研究。

他曾经对我说,ARM芯片平台之所以在中国的32位嵌入式领域这么受欢迎,最主要就是它授权模式开展得比较早,此外获得ARM 授权的芯片厂商基本统一采用JTAG接口进行仿真调试,开放性和通用性好,开发板和仿真器的开发简便,因而第三方支持广泛,对最终用户来说也易于使用。

我很赞同他的观点,尽管如今嵌入式内核的提供商都纷纷推出更低功耗、更低成本、更高性能的版本,这家宣称超标量架构强大,那家标榜多线程技术更佳,但很多内核平台的开放性并不太好,例如MIPS只支持增强型JTAG(EJTAG)仿真接口,但被授权的芯片厂商常常会修改一部分EJTAG协议,并且只对少数指定的第三方公开修改的部分,因而造成目前MIPS开发工具支持不够广泛的局面;IBM的Power架构采用了绝缘硅(SOI)工艺技术,与ARM及MIPS等通用性架构相比,一般公司难以采用;另外,新锐Tencilica的可配置内核也遭到非议,即它们被用作主CPU内核的时候,由于用户形成的指令集和软件库太多,不同指令集的兼容性问题难以解决,势必造成第三方工具支持不好、调试起来很复杂的情况。

而要想得到用户特别是中国工程师的认可,形成完整的设计链至关重要,因为这样才能达到内核开发平台性能和价格的最佳平衡,符合用户的需求(有业内人士称,普遍来说,嵌入式开发工具若超过万元人民币在中国就很难卖得动);另外,在消费电子产品迅速窜红的今天,帮助开发者缩短设计周期和上市时间无疑是在这一领域寻找更多商机的内核供应商们的竞争利器。

实现这两点,开放性以及开发工具的广泛性和易用性就是成功的关键。

如今,ARM公司除了自身推出的硬件开发工具(Multi-ICE/RealView ICE)和软件开发环境(ADS1.2/RDS、ARMCC),在全球和中国已凝聚了众多第三方或代理商争相推出性价比出色但用法统一的评估板和仿真器,而支持ARM内核的集成开发环境(IDE)、编译器、RTOS、软件仿真器、启动/驱动代码产品也是层出不穷,可以说一条完整的设计链已经形成,进入一种良性循环。

就RTOS支持方面举例,Windows CE可支持多种嵌入式CPU,但基于Windows CE 的Pocket PC则只支持ARM一种。

据称,微软在对SH3、MIPS、ARM等嵌入式处理器做了评估后认为,ARM是一种性价比较好的选择。

微软的考虑是有道理的,由于ARM在手持设备芯片平台中占有绝对的份额(用户可以在多家芯片厂商中进行选择),只支持ARM 可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间,也降低了研发费用。

一向以性能著称的Power和MIPS阵营似乎看到了自己的不足,已开始做出一系列努力。

IBM推动成立了Power架构促进组织(),成员包括索尼、美国Novell、Linux 供应商红帽子、EDA供应商新思科技,以及新加坡特许半导体等15家从开发到生产的各环节企业。

欲以一种开发姿态建立起以Power架构为中心的技术合作系统,“联盟成员共同决定未来的技术发展方向和路线”。

而最近我与MIPS研发总负责人、工程副总裁W. Patrick Hays博士进行了一番交流,也得知MIPS正致力于改变工具支持不足的“历史遗留问题”,在中国就正在联合本地第三方公司(如上海双实科技)开发低价的仿真器和调试工具,并开办一系列培训课程。

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