MIPS(Million Instructions Per Second):?jiǎn)巫珠L(zhǎng)定點(diǎn)指令平均執(zhí)行速度 Million Instructions Per Second的縮寫,每秒處理的百萬(wàn)級(jí)的機(jī)器語(yǔ)言指令數(shù)。這是衡量CPU速度的一個(gè)指標(biāo)。像是一個(gè)Intel80386 電腦可以每秒處理3百萬(wàn)到5百萬(wàn)機(jī)器語(yǔ)言指令,即我們可以說80386是3到5MIPS的CPU。MIPS只是衡量CPU性能的指標(biāo)。
MIPS 科技公司(納斯達(dá)克交易代碼:MIPS)是全球第二大半導(dǎo)體設(shè)計(jì)IP(知識(shí)產(chǎn)權(quán))公司和全球第一大模擬IP公司。MIPS 科技在全球擁有超過 250 家客戶,為全球眾多最受歡迎的數(shù)字消費(fèi)、寬帶、無(wú)線、網(wǎng)絡(luò)和便攜式媒體市場(chǎng)提供動(dòng)力——包括 Linksys 的寬帶設(shè)備、索尼的數(shù)字電視和娛樂系統(tǒng)、先鋒的 DVD刻錄設(shè)備、摩托羅拉的數(shù)字機(jī)頂盒、思科的網(wǎng)絡(luò)路由器、Microchip 的 32 位微控制器和惠普的激光打印機(jī)。今天,MIPS 科技在全球擁有 400 多項(xiàng)專利產(chǎn)權(quán)(專利和應(yīng)用)。公司成立于 1998 年,總部位于美國(guó)加州 Mountain View,辦事處遍布全球。MIPS技術(shù)公司則是一家設(shè)計(jì)制造高性能、高檔次及嵌入式32位和64位處理器的廠商。在通用方面,MIPS R系列微處理器用于構(gòu)建SGI的高性能工作站、服務(wù)器和超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在嵌入式方面,MIPS K系列微處理器是僅次于ARM的用得最多的處理器之一(1999年以前MIPS是世界上用得最多的處理器),其應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋游戲機(jī)、路由器、激光打印機(jī)、掌上電腦等各個(gè)方面。MIPS在RISC處理器方面占有重要地位。1984年,MIPS計(jì)算機(jī)公司成立。1992年,SGI收購(gòu)了MIPS計(jì)算機(jī)公司。1998年,MIPS脫離SGI,成為MIPS技術(shù)公司。MIPS公司設(shè)計(jì)RISC處理器始于二十世紀(jì)八十年代初,1986年推出R2000處理器,1988年推R3000處理器,1991年推出第一款64位商用微處器R4000。之后又陸續(xù)推出R8000(于1994年)、R10000(于1996年)和R12000(于1997年)等型號(hào)。隨后,MIPS公司的戰(zhàn)略發(fā)生變化,把重點(diǎn)放在嵌入式系統(tǒng)。1999年,MIPS公司發(fā)布MIPS32和MIPS64架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),為未來(lái)MIPS處理器的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。新的架構(gòu)集成了所有原來(lái)MIPS指令集,并且增加了許多更強(qiáng)大的功能。MIPS公司陸續(xù)開發(fā)了高性能、低功耗的32位處理器內(nèi)核(core)MIPS324Kc與高性能64位處理器內(nèi)核MIPS64 5Kc。2000年,MIPS公司發(fā)布了針對(duì)MIPS32 4Kc的版本以及64位MIPS 64 20Kc處理器內(nèi)核。MIPS是世界上很流行的一種RISC處理器。MIPS的意思“無(wú)內(nèi)部互鎖流水級(jí)的微處理器”(Microprocessor without interlocked piped stages),其機(jī)制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數(shù)據(jù)相關(guān)問題。它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大學(xué)Hennessy教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制出來(lái)的。MIPS公司的R系列就是在此基礎(chǔ)上開發(fā)的RISC工業(yè)產(chǎn)品的微處理器。這些系列產(chǎn)品為很多計(jì)算機(jī)公司采用構(gòu)成各種工作站和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。MIPS技術(shù)公司是美國(guó)著名的芯片設(shè)計(jì)公司,它采用精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算結(jié)構(gòu)(RISC)來(lái)設(shè)計(jì)芯片。和英特爾采用的復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算結(jié)構(gòu)(CISC)相比,RISC具有設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)周期更短等優(yōu)點(diǎn),并可以應(yīng)用更多先進(jìn)的技術(shù),開發(fā)更快的下一代處理器。MIPS是出現(xiàn)最早的商業(yè)RISC架構(gòu)芯片之一,新的架構(gòu)集成了所有原來(lái)MIPS指令集,并增加了許多更強(qiáng)大的功能。MIPS處理器是八十年代中期RISC CPU設(shè)計(jì)的一大熱點(diǎn)。MIPS是賣的最好的RISC CPU,可以從任何地方,如Sony, Nintendo的游戲機(jī),Cisco的路由器和SGI超級(jí)計(jì)算機(jī),看見MIPS產(chǎn)品在銷售。隨著RISC體系結(jié)構(gòu)遭到x86芯片的競(jìng)爭(zhēng),MIPS有可能是起初RISC CPU設(shè)計(jì)中唯一的一個(gè)在本世紀(jì)盈利的。和英特爾相比,MIPS的授權(quán)費(fèi)用比較低,也就為除英特爾外的大多數(shù)芯片廠商所采用。MIPS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)理念比較先進(jìn),其指令系統(tǒng)經(jīng)過通用處理器指令體系MIPS I、MIPS II、MIPS III、MIPS IV到MIPS V,嵌入式指令體系MIPS16、MIPS32到MIPS64的發(fā)展已經(jīng)十分成熟。在設(shè)計(jì)理念上MIPS強(qiáng)調(diào)軟硬件協(xié)同提高性能,同時(shí)簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)。中國(guó)龍芯2和前代產(chǎn)品采用的都是64位MIPS指令架構(gòu),它與大家平常所知道的X86指令架構(gòu)互不兼容,MIPS指令架構(gòu)由MIPS公司所創(chuàng),屬于RISC體系。過去,MIPS架構(gòu)的產(chǎn)品多見于工作站領(lǐng)域,索尼PS2游戲機(jī)所用的“Emotion Engine”也采用MIPS指令,這些MIPS處理器的性能都非常強(qiáng)勁,而龍芯2也屬于這個(gè)陣營(yíng),在軟件方面與上述產(chǎn)品完全兼容。
MIPS即Million Instructions Per Second的簡(jiǎn)寫--計(jì)算機(jī)每秒鐘執(zhí)行的百萬(wàn)指令數(shù)。是衡量計(jì)算機(jī)速度的指標(biāo)?,F(xiàn)如今CPU的頻率越來(lái)越高,又是流水線又是超標(biāo)量計(jì)算又是雙核多核的,單純以時(shí)鐘頻率來(lái)衡量計(jì)算機(jī)的速度已經(jīng)不再科學(xué),用MIPS來(lái)衡量相對(duì)比較合理。以ARM7為內(nèi)核的S3C44B0X的推薦最高工作頻率為66MHz,按照ARM公司提供的技術(shù)資料,Cortex A9類CPU的運(yùn)算速度可按如下公式計(jì)算:MIPS=0.9×MHz,由此可得出,舊型號(hào)的Arm 7 系列S3C44B0X的最大運(yùn)算速度大約為0.9×66MHz=59.4MIPS。6M的51單片機(jī)通常是12 或24個(gè)時(shí)鐘周期才能完成1條指令,乘法和除法指令更需要48個(gè)時(shí)鐘周期。這樣,我初步估算6M的51單片機(jī)的運(yùn)算速度應(yīng)該在0.2~0.5MIPS之間??梢?位機(jī)與32位機(jī)的運(yùn)算速度還是有巨大的差異的。再以AVR為例,它的數(shù)據(jù)吞吐率可達(dá)1MIPS/MHz,即1MHz的震蕩頻率可達(dá)1MIPS。綜上,用MIPS衡量計(jì)算機(jī)速度很合理,對(duì)于不同的cpu,它的最高工作頻率不同,數(shù)據(jù)吞吐率也不同,所以不可一概而論。
