MIPS VS ARM!?

sunny.yu

請問各位，這兩家可以這樣比嗎？到底搞 MIPS 或 ARM 的人何者較多？

' a$ ]- W. P! C& \. m/ C聽說 MIPS 的性能強一些，但功耗比 ARM 大一些。開發起來兩個差不多，都支援 Linux，所以相對來說通用性、移植性都很強!?
. R1 s0 }% S2 D1 q* k  v# }% D* u兩者的差別只有這樣嗎？還有沒有其他... 可供參考、評估的意見呢？

godspeedlee

我聽到的是MIPS授權金比ARM便宜，像是sunplus, RealTek有採用

5 a8 @4 P" M8 O不過sunplus做的DVD IC沒MTK賣得好XD

walltsou

要比單位能量的運算能力，ARM比較好，所以用在有電力很計較的手持裝置，因為使用時間是最大考量。像是手機等。
但要比運算效能，MIPS比較好，這個在需要運算能力時比較重要。而數位相機是需要做影像運算，省下每張相片的運算時間是比較重要。
另外像DSP也是會用在手機上，主要是數學運算能力很強，主要是用在通信資料解碼、資料錯誤修正上。
所以應是要了解各式CPU之特性，才會了解各種狀況使用何種CPU才是符合特性。
$ [$ c" g5 T5 J+ t% G0 k至於軟體則為依附硬體發展。除非是軟體底子的公司，有可能是依軟體特性選硬體。

jiming

美普斯(MIPS)發表Navigator Integrated Component Suite (ICS)，協助嵌入式系統開發人員更容易在MIPS-Based SoCs和嵌入式系統上設計程式、除錯和分析Linux系統。Navigator ICS將美普思開發工具與技術整合為一款相互結合的實際產品，其中亦包含了創新的Linux開發元件。  
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+ \% x/ w) b- N% p7 g該公司Navigator ICS包括了獨特的新工具與外掛程式(Plug-ins)，支援Linux程式設計、除錯與分析。在程式設計方面，它內建了針對美普思最佳化的CodeSourcery Sourcery G++。這是依據GNU Toolchain及Eclipse Integrated Development Environment (IDE)為基礎所建立的完整的C/C++開發環境。透過Sourcery G++，開發人員可輸出絕對定址碼(Non-position Independent code, PIC)，以提升Linux應用效能。  
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在除錯方面，開發人員可採用Navigator ICS的創新外掛程式Arriba Linux Debugger克服Linux除錯法的傳統缺失。使用此工具，使用者不須重新編譯或採用核心修補程式(Kernel Patches)。該工具提供完整除錯功能，包括透過單一連結(Single Connection)對驅動程式與應用程式進行除錯、多執行緒(Thread)/多行程(Process)除錯，並對共享程式庫(Shared Libraries)進行除錯。由於Arriba Linux Debugger不會先占核心執行(Pre-empt)，因此適合應用於多媒體/即時應用程式和驅動程式。美普思透過與Viosoft Corporation的獨家合作協議，提供這種可輕易移植至其他客製化平台的產品。  

8 s6 {& j# M1 `4 E% r& ]Linux Event Analyzer (LEA)是Navigator ICS的另一種獨特新工具。選購的LEA外掛程式(也是透過與Viosoft的獨家合作協議提供)將核心與應用程式層的剖析(Profiling)功能提供給所有執行Linux的MIPS-Based裝置。它能捕捉在目標上發生的一切Linux事件，再透過滑鼠操作，以圖形方式顯示某時段發生的事件細節。LEA與先前美普思宣布的Hot Spot Analyzer(HSA)外掛程式有相輔相成的效果。

jacky002

[前言]
5 Z2 u- M) [* f　　　　這是一個幾年以來我一直想做的“功課”，之所以稱之為“功課”，而不能說是“文章”，是因為我覺得自己的知識還遠遠不夠，不管是深度還是廣度，也 不管是全面性還是透徹性，我都不敢企及。但是我實在是很想把我的一些理解寫出來，然後能和其他朋友一起探討，糾正錯誤，補充完善，最終目的就是要加深對 ARM和MIPS 這兩種CPU架構的認識。
　　這裡的目前最多只能算個草稿吧，待以後不斷的補充。

8 n1 C5 \7 Q  O, U[正文]
1.流水線結構 pipeline
+ f3 p  Q- Y* r9 e8 ^9 k9 ]　　- MIPS 是最簡單的體系結構之一，所以使大學喜歡選擇 MIPS 體系結構來介紹計算體系結構課程。
$ ], o& t3 ?" y. K( H: [( S　　- ARM has barrel shifter
2 r% c8 I3 z9 A$ f# W　　　　shifter是兩面性的，一方面它可以提高數學邏輯運算速度，另一方面它也增加了硬體的複雜性。所以和可以完成同樣功能的adder/shift register相比，效率更高，但是也佔用更多的晶片面積。
% k8 O( P; q3 P　　　　
& @+ i! L7 ]+ y, Q5 C4 H. i　　- MIPS have "branch delay slot" and "load delay slot"
" [$ ?) v: C+ h% w- k5 v' `　　　　MIPS使用編譯器來解決上面的兩個問題。因為MIPS最初的設計思想就是使用簡單的RISC硬體，然後靠編譯器及其他軟體技術，來達成RISC的完整概念。
$ Q5 L/ Z0 y7 V# i3 X$ c4 u# i
" H3 `; }( k* T- r2.指令結構 instruction
　　- MIPS have 32bit and 64bit architecture,but ARM only have 32bit architecture
. O. R, W8 [) a' k0 g　　　 ARM11 局部64位元
9 `( c+ F. m' T　　- MIPS是開放式的架構,用戶可以在開發的內核中加入自己的指令，
　　- ARM has 4-bit condition code in every instruction
　　　ARM 在這一點很像x86。MIPS在MIPS IV也加入"conditional move"指令，來提高pipeline的效率。
　　- ARM has pre- and post-increment addressing modes
9 B# [* W$ i0 b2 w4 ^　　　　auto-increment/decrement on load/store instructions
　　- 在節省代碼空間方面，MIPS16 很類似ARM Thumb
, X+ l& u. ~8 b5 `( \
3.寄存器 register
4 A! v: t, |4 M# Q9 {8 b" l　　-由於MIPS內核中有32個註冊器（Register），而ARM只有16個，這種結構設計上的先天優勢，決定了在同等性能表現下，MIPS的晶片面積和功耗會更小。
　　- ARM 有一組特殊用途寄存器cp0-cp15,可以使用MCR,MRC等指令控制;相對應的，MIPS也有cp0 0-30,使用mfc0,mtc0 指令控制。
3 H  A& W) d" x4 p3 |, q+ [
4 j( q3 G, m+ m* `　　- Register banking in ARM.　r8-r12 FIQ mode;r13:SP r14R
3 V0 r. H, I" X, I　　　 感覺不出banked register有什麼好處。

　　- MIPS has a hard-wired-to-zero register ,but ARM not
　　　 MIPS use register $0 for Zero

4.位址空間 address space
　　- MIPS 起始位址是0xbfc00000,會有4Mbyte的大小限制，但一般MIPS晶片都會採取一些方法解決這個問題。
　　　ARM沒有這種問題。
　　　MIPS24K 起始位址改到了0xbf000000,現在有16Mbyte的空間了。
7 x* \5 E; c6 ?2 r+ h& B4 y( u
1 m3 h: |# R& P! a3 X$ F) Z　　- 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工具一般兩種都支援。使用起來感覺差不多。
! K. B/ C  S9 H% g4 R. N
! M8 l8 o" o* C& r# @' b/ P6.性能 performance
6 p. f/ N; g0 j' v" @$ g! Q　　- 具體性能比較，因為差異性太大，所以很難分出誰好誰壞。從個人經驗來講 MIPS4k和ARM9基本上是同一個級別的,但ARM9性能似乎要比MIPS4K好。
4 C; Y+ I, T: G- ]8 m9 L　　　同樣是32bit的MIPS24K性能上比MIPS4K有很大提升，也應該比ARM9要好些。
) w- m/ a0 m" u' h　　　因為沒有用過ARM11和MIPS34K的晶片，沒法比較，但感覺這兩個似乎是一個級別的。

: b7 ^0 Y" C! V- X  m7.應用
　　- 在1000MHz以上的應用,很難找到採用ARM架構的產品。
4 Y$ E  Q$ n$ C/ z　　　MIPS架構用在200MHz或者是266MHz以下的應用比較少,而這恰恰是ARM的主攻市場。
: o. E1 L  A2 _/ [　　- ARM 在手機等可擕式領域,MIPS 在住宅閘道、線纜數據機、線纜機上盒等
　　- ARM 採用硬核授權;MIPS 採用軟核授權，使用者可以自己配置，做自己的產品。

8.未來發展
9 K3 ]! l5 g2 E% v* _( l　　- ARM的下一代走向多內核結構，而MIPS公司的下一代核心則轉向硬體多執行緒功能(multithreading)
6 X3 d1 q( i1 J3 U6 M　　　MIPS 的multithreading 很類似Intel 的 HyperThreading技術。從現在的發展來看，多內核占上風。

: L2 T" T) b: z, F9 O+ n9.總結
　　自己感覺ARM和MIPS在一開始的RISC的設計上有很多不同，但隨著技術的發展，各自揚長避短，好的技術大家都會使用。比如ARM11和MIPS R1000就使用了很多一樣的技術。感覺RISC做到了極至就都一樣了。

chip123

' A1 H& Y) u. Z3 N( a安謀國際（ARM）台灣區總經理呂鴻祥。安謀國際╱提供
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) {0 u4 \" p2 I  x* ~- ~; s* P  P8 ~
■呂鴻祥（安謀國際ARM台灣區總經理）■

) l" T3 r5 P; ]' E5 m! O3 V8 J人類生活自電腦問世後，產生巨大的變革，網際網路的普及，加快人與人之間的溝通速度，徹底改變人們的社交方式。現今，不受時空限制的雙向互動網路逐漸成為虛擬世界的主流。隨著網路滲透各個人類生活層面，行動聯網裝置（Mobile Internet Device，MID）趁勢而起，滿足現代人無時無刻的上網需求。

1 K' |$ _" Z' K2 p5 f! A根據估計，在2010年MID的出貨量將會超越筆記型電腦與桌上型電腦的總和。如Google總裁Eric Schmidt預言，未來5 到10年內，許多人第一次接觸網路的經驗將是透過MID，非桌上型或筆記型電腦。因此，消費者口袋中的行動聯網裝置市場，成為眾科技大廠競相投入的兵家必爭之地。
  {1 R+ j7 G# `8 w2 }
MID這名詞非一夕間出現，MID是因應消費者對科技進步的需求，由智慧型手機與筆記型電腦兩端逐漸集中，長期演進的自然結果。MID市場是該由手機廠商主導還是由電腦處理器廠商帶領呢？要回答這問題，必須從消費者對MID的基本需求來討論。
) X. R( D' V0 S7 [( \! y3 t( c
8 ^; u. Q4 f. C2 d  L( c過去桌上型電腦或具備通話、照相等基本功能的手機已無法滿足現今消費者的需求。消費者期盼能擁有兼具兩者功能的行動聯網裝置，隨時隨地透過無線網路，處理生活中的大小事，例如：查詢資料、透過即時通與朋友聊天、觀賞YouTube影片、撰寫部落格文章，使用Gmail、Twitter、Facebook等各種網路應用，甚至在迷路時，也能利用Google Map定位，順利到達目的地。
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看好MID市場的龐大商機，不少電腦處理器廠，投入市場。就電池續航力，具備無線聯網功能的低價電腦只能說近似MID，因此「休眠待機時間」與「高速運算時間」低於採用ARM架構處理器的行動裝置。
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. M$ M% e/ m" z, UARM架構處理器的行動聯網裝置，休眠待機時間長達數週，其平均使用時間較其他處理器提供的方案高。消費者不必帶著充電電線與轉接插頭出門，就可享受不受限制、行動上網的輕鬆生活。透過ARM Connected Community，能藉由與業界中眾多廠商的合作，提供行動聯網裝置不同的平台選擇，如：Android、iPod Touch的Apple OS X、Limo、Microsoft Mobile與Symbian，讓消費者在不同的平台上擁有一樣快速、舒適的行動上網經驗。
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價格方面包括蘋果iPod Touch與iPhone、HTC鑽石機、Nokia N95、n810等在市面上熱賣的MID，都證明ARM在提供低耗電與高效能等重要特性的同時，同時將消費者對價格的接受度納入設計考量。

jiming

MIPS為新一代消費性產品設計具差異化的SoC研討會
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開始時間： 十月三十一日(五) 13:00
& [8 |) e. L& e/ j! m9 Z3 N活動地點： 新竹國賓飯店國際B、C廳-新竹市東區中華路二段188號
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現今SoC的設計過程已充滿了挑戰性。而未來，隨著尺寸微縮、上市時程縮短、新標準制定、更多的晶片實體效應、以及晶片上的整合功能越來越多等因素下，可以預期，新一代SoC的設計挑戰將更為艱鉅。
3 H& q5 k- D1 D/ O
MIPS是業界唯一一家能針對嵌入式市場提供完整處理器、類比IP，以及軟體工具的公司。研討會中，MIPS與合作夥伴將針對以上設計議題，進行深入探討與分析。
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; i$ t1 c1 E( p研討會主題涵蓋多核心技術、全世界最小的OpenGL ES 2.0 GPU、行動網際網路裝置(MID)的視訊設計、除錯用的晶片上測試儀(OCI)和軟體工具、家庭網路與寬頻存取方案、SoC上的整合音訊與數據轉換技術、以及行動裝置中的嵌入式HDMI技術。

sciwander

mips4k  > arm7
mips24k ~> arm 9

nanosoc

good！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

darylz

更接近的比较是：
# p# D' s5 u! |4 c/ t8 |% Fmips4k <--> arm9

# P  o8 I  I4 W, y个人更喜欢mips，因为是做digital design的，从设计角度看，mips无疑更graceful.

顺便，这个题目是holy war之一，很多论坛禁止讨论的。
8 t& Y% F. `, J7 T+ ]
, @* f1 Y8 }) v. x: n- l9 t3 S[ 本帖最後由 darylz 於 2009-5-20 12:42 PM 編輯 ]

masonchung

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sciwander

不得不说mips的linux支持太弱了
0 A' }4 B" x, Y! {" h+ z' g看看arm,非常规范