MIPS架構
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MIPS(Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)[1],是一種採取精簡指令集(RISC)的指令集架構(ISA)[2]:A-1[3]:19,由美国MIPS计算机系统公司開發,现为美普思科技。MIPS廣泛被使用在許多電子產品、網路設備、個人娛樂裝置與商業裝置上。最早的MIPS架構是32位元,最新的版本已經變成64位元。商業市場主要競爭對手為ARM與RISC-V。
事实速览 推出年份, 設計公司 ...
推出年份 | 1985年,39年前(1985) |
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設計公司 | MIPS科技公司→Imagination Technologies |
最新架構版本 | MIPS32/64 Release 6(2014) |
是否開放架構? | 部分。R12000处理器已经上市20多年,因此不受专利保护。因此,R12000及更早的处理器是完全开放的。 |
體系結構類型 | 寄存器-寄存器 |
字長/暫存器資料寬度 | 32位元→64位元 |
位元組序 | 双端序 |
指令編碼長度 | 固定長度 |
指令集架構設計策略 | 精簡指令集(RISC) |
擴展指令集 | MDMX、MIPS-3D |
分支預測結構 | 比較和分支 |
通用暫存器 | 32 |
浮點寄存器 | 32 |
分頁大小 | 4 KB |
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MIPS架构有多个版本,包括MIPS I、II、III、IV,以及MIPS V,它们各是MIPS32/64( 32位元、64位元的实现)发布的五个版本。早期的MIPS架构只有32位的版本,随后才开发64位的版本。截至2017年4月,MIPS32/64的当前版本是MIPS32/64 Release 6[4][5]。MIPS32/64与MIPS I-V的主要区别不仅在于它除了用户态架构外,还定义了特权内核模式的系统控制协处理器。
MIPS架构有几个可选的拓展,比如MIPS-3D,它是一个专用于常见3D计算任务的浮点SIMD指令集的简单集合[6];MDMX(MaDMaX)是一个应用更加广泛的整数SIMD指令集,它使用了64位浮点数寄存器;MIPS16e则为提供了指令流压缩的功能,这可以减小程序的体积[7];MIPS MT则提供了多线程的能力[8]。
在一些大学和技术学校中计算机架构的课程上,学生们通常会学习MIPS架构[9]。这个架构极大地影响了后来的精简指令集架构,如Alpha。2021年3月,MIPS宣布MIPS架构的开发已经结束,因为该公司正在向RISC-V过渡[10]。