MIPS架構
指令集架構 / 維基百科,自由的 encyclopedia
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,由美國MIPS電腦系統公司開發,現為美普思科技。MIPS廣泛被使用在許多電子產品、網絡裝置、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。
Quick Facts 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處理器已經上市20多年,因此不受專利保護。因此,R12000及更早的處理器是完全開放的。 |
體系結構類型 | 暫存器-暫存器 |
字長/暫存器資料寬度 | 32位元→64位元 |
位元組序 | 雙端序 |
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 |
浮點暫存器 | 32 |
分頁大小 | 4 KB |
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MIPS架構有多個版本,包括MIPS I、II、III、IV,以及MIPS V,它們各是MIPS32/64( 32位元、64位元的實現)發佈的五個版本。早期的MIPS架構只有32位元的版本,隨後才開發64位元的版本。截至2017年4月,MIPS32/64的目前版本是MIPS32/64 Release 6[4][5]。MIPS32/64與MIPS I-V的主要區別不僅在於它除了用戶態架構外,還定義了特權內核模式的系統控制協處理器。
MIPS架構有幾個可選的拓展,比如MIPS-3D,它是一個專用於常見3D計算任務的浮點SIMD指令集的簡單集合[6];MDMX(MaDMaX)是一個應用更加廣泛的整數SIMD指令集,它使用了64位元浮點數暫存器;MIPS16e則為提供了指令流壓縮的功能,這可以減小程式的體積[7];MIPS MT則提供了多線程的能力[8]。
在一些大學和技術學校中電腦架構的課程上,學生們通常會學習MIPS架構[9]。這個架構極大地影響了後來的精簡指令集架構,如Alpha。2021年3月,MIPS宣佈MIPS架構的開發已經結束,因為該公司正在向RISC-V過渡[10]。