Detalles de MIPS
Introducción básica Nombre chino: ¿Cuál es la velocidad de ejecución promedio de instrucciones de punto fijo de una sola palabra? Mbth: Millones de instrucciones por segundo Categoría: Instrucciones en lenguaje de máquina Número de compilaciones: 1998 Empresas relacionadas, procesadores, conexiones relacionadas, preguntas, empresas relacionadas MIPS Technologies, Inc. (NASDAQ: MIPS) es la segunda empresa de propiedad intelectual de diseño de semiconductores más grande del mundo, es también la empresa de IP analógica más grande del mundo. Con más de 250 clientes en todo el mundo, la tecnología MIPS impulsa muchos de los mercados de medios portátiles, de banda ancha, inalámbricos, de Internet y de consumo digital más populares del mundo, incluidos los dispositivos de banda ancha de Linksys, los sistemas de entretenimiento y televisión digital de Sony, los dispositivos de grabación de DVD de Pioneer, los televisores digitales de Motorola, top boxes, enrutadores de red de Cisco, microcontroladores de 32 bits de Microchip e impresoras láser de HP. Hoy en día, la tecnología MIPS tiene más de 400 derechos de patente (patentes y solicitudes) en todo el mundo. La empresa fue fundada en 1998 y tiene su sede en Mountain View, California, y oficinas en todo el mundo. MIPS Technology Company es un fabricante de procesadores integrados de 32 y 64 bits de alto rendimiento y alta calidad. En general, los microprocesadores MIPS de la serie R se utilizan para construir estaciones de trabajo, servidores y sistemas de supercomputadoras de alto rendimiento de SGI. En términos de integración, los microprocesadores de la serie MIPS K son uno de los procesadores más utilizados después de ARM (MIPS era el procesador más utilizado en el mundo antes de 1999. Sus áreas de aplicación incluyen consolas de juegos, enrutadores, impresoras láser, computadoras portátiles, etc.). MIPS juega un papel importante en los procesadores RISC. MIPS Computer Company se fundó en 1984. En 1992, SGI adquirió MIPS Computer Company. En 1998, MIPS se separó de SGI y se convirtió en MIPS Technology Company. MIPS Corporation comenzó a diseñar procesadores RISC a principios de los años 1980. El procesador R2000 se lanzó en 1986, el procesador R3000 se lanzó en 1988 y el primer microprocesador comercial de 64 bits, el R4000, se lanzó en 1919. Posteriormente se lanzaron el r 8000 (en 1994), el r 10000 (en 1996), el r 12000 (en 1997) y otros modelos. Posteriormente, la estrategia de MIPS cambió y se centró en los sistemas integrados. En 1999, MIPS Company lanzó los estándares de arquitectura MIPS32 y MIPS64, sentando las bases para el desarrollo futuro de los procesadores MIPS. La nueva arquitectura integra todos los conjuntos de instrucciones MIPS originales y agrega muchas funciones más potentes. MIPS Company ha desarrollado un núcleo de procesador de 32 bits de alto rendimiento y bajo consumo (MIPS 324 KC) y un núcleo de procesador de 64 bits de alto rendimiento MIPS64 5Kc. En 2000, MIPS Corporation lanzó la versión MIPS32 4Kc y el núcleo del procesador MIPS 64 20Kc de 64 bits. MIPS es un procesador RISC muy popular en el mundo. MIPS significa "Microprocesador sin etapas de tubería entrelazadas" y su mecanismo es evitar problemas relacionados con los datos en la tubería mediante el uso de software siempre que sea posible. Fue desarrollado originalmente a principios de la década de 1980 por un grupo de investigación dirigido por el profesor Hennessy de la Universidad de Stanford. La serie R de MIPS es un microprocesador de producto industrial RISC desarrollado sobre esta base. Muchas empresas de informática utilizan esta serie de productos para formar diversas estaciones de trabajo y sistemas informáticos. MIPS Technology es una conocida empresa de diseño de chips en los Estados Unidos. Utiliza RISC para diseñar chips. En comparación con CISC adoptado por Intel, RISC tiene las ventajas de un diseño más simple y un ciclo de diseño más corto, y puede aplicar tecnología más avanzada para desarrollar procesadores de próxima generación más rápidos. MIPS es uno de los primeros chips comerciales de arquitectura RISC. La nueva arquitectura integra todos los conjuntos de instrucciones MIPS originales y agrega muchas funciones más potentes. Los procesadores MIPS fueron un tema candente en el diseño de CPU RISC a mediados de los años 1980. MIPS es la CPU RISC más vendida. Los productos MIPS se pueden encontrar en todas partes, como consolas de juegos Sony y Nintendo, enrutadores Cisco y supercomputadoras SGI. Actualmente, con la competencia por la arquitectura RISC de chip x86, MIPS puede ser el único diseño de CPU RISC original rentable en este siglo. En comparación con Intel, MIPS tiene tarifas de licencia más bajas. A excepción de Intel, la mayoría de los fabricantes de chips utilizan MIPS. La arquitectura y el concepto de diseño de MIPS son relativamente avanzados. Su sistema de instrucción se ha desarrollado muy bien a través del sistema de instrucción de procesador general MIPS I, MIPS II, MIPS III, MIPS IV a MIPS V y el sistema de instrucción integrado MIPS16, MIPS32 a MIPS64. . MIPS enfatiza la cooperación de hardware y software para mejorar el rendimiento y simplificar el diseño de hardware.
El Loongson 2 de China y sus productos de la generación anterior utilizan la arquitectura de instrucciones MIPS de 64 bits, que es incompatible con la arquitectura de instrucciones comúnmente conocida X86. La arquitectura de instrucciones MIPS fue creada por MIPS Corporation y pertenece al sistema RISC. En el pasado, los productos de arquitectura MIPS aparecían principalmente en el campo de las estaciones de trabajo, y el "motor de emociones" utilizado en la consola de juegos PS2 de Sony también utilizaba instrucciones MIPS. El rendimiento de estos procesadores MIPS es muy sólido. Loongson 2 también pertenece a este campo y es totalmente compatible con los productos anteriores en términos de software. MIPS significa Millones de instrucciones por segundo, que es la cantidad de millones de instrucciones que ejecuta una computadora por segundo. Es una medida de la velocidad de la computadora. Hoy en día, la frecuencia de la CPU es cada vez mayor, computación en canalización, superescalar, doble núcleo y multinúcleo. Ya no es científico medir la velocidad de una computadora simplemente por la frecuencia del reloj, y es relativamente razonable medirla por MIPS. La frecuencia operativa máxima recomendada de S3C44B0X con ARM7 como núcleo es 66MHz. Según los datos técnicos proporcionados por ARM, la velocidad de computación de la CPU Cortex A9 se puede calcular de acuerdo con la siguiente fórmula: MIPS=0,9 × MHz. De esto, se puede concluir que la velocidad de computación máxima del modelo antiguo. La serie Arm 7 S3C44B0X tiene aproximadamente 0,9 × 66 MHz = 59,4 MIPS, las MCU 6M 51 generalmente requieren 12 o 24 ciclos de reloj para completar 1 instrucción, y las instrucciones de multiplicación y división requieren 48 ciclos de reloj. De esta manera, inicialmente estimo que la velocidad de cálculo del microcontrolador 6M 51 debería estar entre 0,2 y 0,5 MIPS. Se puede ver que existe una gran diferencia en la velocidad de computación entre las computadoras de 8 bits y las de 32 bits. Tomando AVR como ejemplo, su rendimiento de datos puede alcanzar 1 MP/MHz, es decir, la frecuencia de oscilación de 1 MHz puede alcanzar 1 MP. En resumen, es razonable utilizar MIPS para medir la velocidad de la computadora. Para diferentes CPU, sus frecuencias operativas máximas son diferentes y sus tasas de rendimiento de datos también son diferentes, por lo que no se pueden generalizar. El MIPS en la pregunta es la tasa de ejecución de instrucciones, que estipula que el rendimiento es inversamente proporcional al tiempo de ejecución. Cuanto más rápida sea la computadora, mayor será el valor de MIPS. A primera vista, MIPS es fácil de entender e intuitivo. De hecho, existen tres problemas al utilizar MIPS como medida de rendimiento. Primero, MIPS especifica la velocidad a la que se ejecutan las instrucciones, pero no tiene en cuenta las capacidades de las instrucciones. No podemos usar MIPS para comparar computadoras con diferentes conjuntos de instrucciones, porque la cantidad de instrucciones es definitivamente diferente. En segundo lugar, diferentes programas tendrán diferentes MIPS en la misma computadora, por lo que una computadora no tendrá un solo valor MIPS. Por ejemplo, después de sustituir MIPS, CPI y frecuencia de reloj en el tiempo de ejecución, podemos obtener MIPS = número de instrucciones/(tiempo de ejecución * 10 6) = número de instrucciones/(número de instrucciones * CPI/frecuencia de reloj * 10 6 ) = frecuencia de reloj/(CPI * 10 6). Finalmente, y lo más importante, si un nuevo programa ejecuta más instrucciones, pero cada instrucción se ejecuta más rápido, el cambio en MIPS no tiene nada que ver con el rendimiento.