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？

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!?
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
: ?- h9 `/ w; h: i6 n
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。
* V* j$ D. B2 Z: [7 B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。
, e7 ]! d* R0 z2 _& A/ S, d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。
  }% g1 g- J  S5 }( N+ Y, S# x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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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。  

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。  
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2 D. i' p2 k5 y* xLinux 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]
　　　　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。
% J7 K  ~* Q( A" T　　這裡的目前最多只能算個草稿吧，待以後不斷的補充。

1 i; ^+ S, I7 I( s[正文]
/ D( c9 B/ O3 @8 P, p9 T6 c, [! A1.流水線結構 pipeline
　　- 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。
  ~0 \. x6 ~: {9 v5 z/ v　　- ARM has barrel shifter
' Z( r4 F$ ]6 x* D　　　　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。
: G- y( ?- n. Q9 e　　　　
# K& j3 M3 ?3 q1 K: t* g　　- MIPS have "branch delay slot" and "load delay slot"
* r0 _! L8 N1 d' j3 C& s& w/ w　　　　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。

2.指令結構 instruction
# s1 v) Y) j2 j9 Q9 q# S　　- MIPS have 32bit and 64bit architecture,but ARM only have 32bit architecture
$ v6 {7 V" b, h  A2 D" A5 F　　　 ARM11 局部64位元
　　- 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
　　　　auto-increment/decrement on load/store instructions
$ k& {+ L$ A2 Y  }　　- 在節省代碼空間方面，MIPS16 很類似ARM Thumb

' B' m! l5 x  a) i4 A' K3.寄存器 register
　　-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。
2 h, f9 c: M" W3 H6 g& v　　- 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。
: G+ \4 i$ k4 f! L' M+ h6 I' f
7 C* s( X; k0 ?# ?　　- Register banking in ARM.　r8-r12 FIQ mode;r13:SP r14R
1 C  s1 h: Q5 f' J  K( ?4 [/ K　　　 感覺不出banked register有什麼好處。
# R+ V7 M: K5 s+ j5 D
　　- MIPS has a hard-wired-to-zero register ,but ARM not
　　　 MIPS use register $0 for Zero

4.位址空間 address space
0 _* ^! L3 x2 K6 b! o" V( \6 ?　　- 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。

) {; O/ X; e9 y: ?　　- MIPS don't have to turn paging on to enable the cache.
　　　　MIPS have the address space for both cache and un-cache
/ g; h: P6 v+ n* K8 D　　　　but ARM need enable/disable cache
  m  Z8 Y1 v* A, p2 M
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
: f' Q; R# n6 l5 p7 X$ v　　- 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。
0 s6 c' J( @2 k0 }# o- `
6.性能 performance
　　- 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。
　　　同樣是32bit的MIPS24K性能上比MIPS4K有很大提升，也應該比ARM9要好些。
4 U3 Q) c6 X. z$ F& u/ `* {+ m　　　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。

7.應用
　　- 在1000MHz以上的應用,很難找到採用ARM架構的產品。
　　　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。
0 S8 f1 m0 t2 Q3 x1 n8 ]　　- 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
/ r/ K) J6 r* @, ~5 f　　- 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。
' l8 v. H' m7 P* N% V& u0 x' p3 [
( W7 I5 e+ f, i- T5 q8.未來發展
6 b; s  c9 @, ]# @( v# f* B. 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)
  Q% @0 }$ t2 ?' W" w, Q　　　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。

9.總結
6 k2 N, m% t5 q+ v' s: i　　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

安謀國際（ARM）台灣區總經理呂鴻祥。安謀國際╱提供


1 ^4 `9 P  v: N! ^5 W( E- `+ _■呂鴻祥（安謀國際ARM台灣區總經理）■

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。
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! ~9 L- X* B, m8 ~* U# ?$ a1 ~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。
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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。
4 l1 S8 O. j5 x6 S
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。
( f: j: g' a" A' k: E. r" J- h
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。

. S* n8 b2 k1 p$ F( f! Y& _  NARM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。

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
8 b, N: h1 b5 U  D! I9 S
開始時間： 十月三十一日(五) 13:00
* L- K( N6 b0 `' T% A. [/ X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

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。

% ]) K2 J6 \& X$ {. H% C. q' _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。
  w, R2 R% ~. K; ~; M2 k
9 g8 Q2 j/ e8 I3 m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
3 p# O/ A- W& R6 [6 N% Zmips24k ~> arm 9

nanosoc

good！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

darylz

更接近的比较是：
, e& A8 _8 Z. b9 n* gmips4k <--> arm9

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。

* ~, s. j) f4 B8 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
看看arm,非常规范