MIPS、ARM、X86三⼤架构
MIPS、ARM、X86三⼤架构
  　RISC平台的发展已经有长达⼏⼗年的历史了。其最早诞⽣于80年代的MIPS主机，随着技术的不断发展，RISC平台的应⽤领域逐步扩展，⼩到⼿机， ⼤到⼯控设备都可以见到他的⾝影。随着RISC平台的发展还诞⽣了与之相适应的应⽤软件，最终组成了现在⼈们较为熟知的嵌⼊式系统。当前桌⾯级消费者最为 熟知的Atom凌动平台便是嵌⼊式代表之⼀。但是与今天我们所要谈到的两位主⾓相⽐，intel的凌动平台就是⼩巫见⼤巫了。这正是诞⽣了RISC平台的 MIPS和当前RISC领域中最为强⼤的ARM。
MIPS是世界上很流⾏的⼀种RISC处理器。MIPS的意思"⽆内部互锁流⽔级的微处理器"(Microprocessor without interlocked piped stages)，其机制是尽量利⽤软件办法避免流⽔线中的数据相关问题。它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)⼤学Hennessy教授领导的研究⼩组研制出来的。MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC⼯业产品的微处理器。这些系列产品为很多计算机公司采⽤构成各种⼯作站和计算机系统。MIPS技术公司是美国著名的芯⽚设计公司，它采⽤精简指令系统计算结构(RISC)来设计芯⽚。和英特尔采⽤的复杂指令系统计算结构(CISC)相⽐，RISC具有设计更简单、设计周期更短等优点，并可以应⽤更多先进的技术，开发更快的下⼀代处理器。MIPS是出现最早的商业RISC架构芯⽚之⼀，新的架构集成了所有原来MIPS指令集，并增加了许多更强⼤的功能。
MIPS处理器是⼋⼗年代中期RISC CPU设计的⼀⼤热点。MIPS是卖的最好的RISC CPU，可以从任何地⽅，如Sony，Nintendo的游戏机，Cisco的路由器和SGI超级计算机，看见MIPS产品在销售。⽬前随着RISC体系结构遭到x86芯⽚的竞争，MIPS有可能是起初RISC CPU设计中唯⼀的⼀个在本世纪盈利的。和英特尔相⽐，MIPS的授权费⽤⽐较低，也就为除英特尔外的⼤多数芯⽚⼚商所采⽤。MIPS的系统结构及设计理念⽐较先进，其指令系统经过通⽤处理器指令体系MIPS I、MIPS II、MIPS III、MIPS IV到MIPS V，嵌⼊式指令体系MIPS16、MIPS32到MIPS64的发展已经⼗分成熟。在设计理念上MIPS强调软硬件协同提⾼性能，同时简化硬件设计。
中国龙芯2和前代产品采⽤的都是64位MIPS指令架构，它与⼤家平常所知道的X86指令架构互不兼容，MIPS指令架构由MIPS公司所创，属于RISC体系。过去，MIPS架构的产品多见于⼯作站领域，索尼PS2游戏机所⽤的"Emotion Engine"也采⽤MIPS指令，这些MIPS处理器的性能都⾮常强劲，⽽龙芯2也属于这个阵营，在软件⽅⾯与上述产品完全兼容。普通⽤户关注MIPS主要还是因为我国所谓的"龙芯"。龙芯⼀开始抄袭MIPS，后来购买到了授权。倒也并⾮龙芯不想发展X86架构的桌⾯CPU市场或者ARM架构的移动设备市场，是因为这两家的授权太过于苛刻。X86的授权Intel已然不可能再授权。ARM是⼀家芯⽚设计公司，只能给出使⽤授权，不会同意让龙芯⾃⾏设计。只有MIPS才可⾏，MIPS的授权说⽩了就是随便抄随便改。很多龙芯的⽀持者提出了MIPS在理论上有诸多的领先，但不要忘了ARM是⼀家商业公司，市场占有率⾼，竞争意识也⾮常强。⼏乎所有的智能⼿机都是ARM架构，就是最有⼒的证明。
从某些⽅⾯来看，MIPS和ARM⾮常相似，都是采⽤精简指令集，都是针对低功耗应⽤设计，⽽且都是采⽤第三⽅授权⽅式⽣产；但实际上两者也有⼏⼤的不同，学院派的MIPS允许第三⽅对CPU架构进⾏⼤幅修改，⽽ARM只允许全球极少的⼏家半导体公司修改CPU架构（包括⾼通、苹果、NVIDIA和三星，全是半导体⼤拿），其他⽣产ARM芯⽚的公司都是直接采⽤ARM公版设计，⽽不能做任何修改（例如华为海思）。ARM的这项策略显然很适合商业推⼴，对第三⽅公司的技术要求也有所降低，开发的周期也会⼤⼤缩短，只需要照着ARM公版的CPU和GPU架构芯⽚代⼯⼚下单、流⽚、⽣产即可。
intel虽然有名但其凌动处理器也只是RISC领域中的⼩字辈
  　当今处理器⼀共有三个最强⼤的架构，其中之⼀是以intel和AMD为代表的x86架构，另外⼀个是⼿机，平板处理器所使⽤的ARM架构，最后⼀个便是我国龙芯处理器所选择的MIPS架构。这三⼤处理器架构中，x86和ARM是商业化进程最为优秀的两⼤架构。也正是因为这两⼤架构的商业化进程太为出⾊，所以我国的龙芯处理器才被很多⼈批判为最严重的选择性失误。龙芯处理器的架构选择并没有错误，相反的如果龙芯要想得到更好的发展，选择MIPS才是最为正确的道路。x86架构的拥有者intel可以算作是技术合作上最抠门⼉的⼀位，在推出x86架构之后，intel就只将这⼀架构授权给过AMD和VIA等⼏个芯⽚公司。⽽在VIA退出x86架构处理器竞争之后，intel便不再给任何公司x86架构授权。所以从x86架构上⼊⼿，龙芯处理器显然是⾏不通的。 intel的x86架构⾏不通，那么ARM架构是否就能⾏得通
呢？答案当然也是否定的。
x86被intel独占⼏⼗年，奉⾏的是肥⽔不流外⼈⽥的政策
  　ARM公司是⼀家⾮常优秀的芯⽚设计公司，但⾃⾝并不⽣产处理器，⽽是将⾃⾝的设计licensing卖给需要处理器的公司,⽽后交给他们⽣产或者是⼈代⼯。也许有⼈要问了，既然ARM向外卖出架构设计，那么为何龙芯不去选择ARM架构呢？其实不然，ARM之所以能够发展成为⼀家⾮常成功的商业性公司，靠的就是芯⽚的架构设计，倘若架构设计被别⼈夺⾛了，那么⾃⼰就丢掉了赖以⽣存的饭碗。所以ARM虽然对外进⾏licensing授权，却不允许购买者进⾏任何对ARM架构有更改的设计。倘若个更改了设计，那么这便违反了合作协
定,ARM便有权撤回licensing授权。我国的龙芯要是选择了ARM架构的话，那么基本上也就被捆住了脚步，⽆法发展出属于⾃⼰的⾼性能处理器了。mysql下载选x86还是arm
苹果A4处理器是ARM体系中的另类产品
  　考虑到市场发展的问题ARM也对外妥协过。⽬前⾼通，苹果和NVIDIA这三家公司便是ARM体系中较为特殊的⼏个。因为这三家公司在芯⽚设计领域的特殊地位，ARM为了能够拉拢他们站⽴在⾃⼰的阵营中，对这三家公司开出了特别通⾏证。在其他芯⽚公司只能使⽤licensing去⽣产芯⽚的时候，⾼
通，苹果和NVIDIA却能够⾃⾏设计基于ARM架构的处理器。也正是拉拢到了⾼通，苹果和NVIDIA，才使得ARM拥有了更多的⽀持者。但即便这样，我们也不得不佩服ARM的⽼狐狸作风，在给出架构授权后，ARM依然会通过升级下⼀代架构为由让⾼通，苹果和 NVIDIA再掏⼀回钱购买架构授权。这样ARM就可以再赚⼀把。相信看到这⾥您应该了解到龙芯不选择ARM的原因了。
MIPS架构国内的代表龙芯处理器
  　MIPS和ARM虽然都是对外进⾏架构授权的公司，但意义完全不同。ARM对外出售的是设计⽅案授权 （licensing），与ARM的商业化相⽐，MIPS倒像是学院派的公司。MIPS的架构授权，并不限制任何对MIPS架构的更改。换句话说，就是 MIPS公司给授权者⼀张⽩纸，⽽⽩纸上仅仅写着⼀⾏字，MIPS公司同意你设计⽣产MIPS架构处理器，⾄于你设计成什么样，性能有多⾼，经过多少代更改，MIPS ⼀概不管，只要你不把架构彻底改变就⾏了。与ARM相⽐，MIPS是⼀个完全开放的架构，对龙芯未来的发展没有任何的限制，这与intel给AMD x86架构授权，⽽不是给设计图纸的道理是完全⼀样的。在加上MIPS本⾝经过⼏⼗年的发展，已经拥有了众多的应⽤软件，综合考虑来看，MIPS是最为适合龙芯处理器发展的架构选择。RISC平台是诞⽣于MIPS早先产品的，也正是RISC平台的诞⽣，才最终发展成为了我们现在的智能⼿机与平板机这样强⼤的产品。然⽽作为RISC系统的创始⼈，MIPS的商业化发展并⾮⼀帆风顺，也许是受公司前⾝是⼤学科学实验室的影响。公司⾼层对商业化发展嗤之以⿐， 这才令本⾝技术要落后于MIPS的ARM得到了发展时机。

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。