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第74章 ARM、MIPS和SPARC之(2 / 4)

公司正在为他的激光喷墨复印机找不到一款功能足够强大的CPU而痛苦万分吧,如果这个时候李怡炫把RISC给提前推出市场,想比施乐公司的激光喷墨复印机很有可能会提前七年诞生,有了施乐公司做榜样,那么后面一系列的推广也会方便很多。

嗯,就做RISC了,目标施乐!

决定了做RISC,接下来就是选择哪款RISC处理器了,历史上RISC处理器有很多种,但基本上市场只流行三种RISC处理器,它们分别是MIPS的R系列,ARM公司的ARM系列和SUN公司的SPARC,除此之外,还有IBM、苹果和摩托罗拉联合推出的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

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