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MIPS 架构究竟是个什么“香饽饽”
Gracetraining | 2020-06-19 11:42:29    阅读:72   发布文章
MIPS 架构究竟是个什么“香饽饽”


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深圳华芯集成电路设计有限公司(SoC China Co.,Ltd.简称“华芯”)与上海芯联芯智能科技有限公司(CIP United Co.简称“芯联芯”)将于2020年1月10日10:00在深圳市南山区科兴科学园召开新闻发布会,宣布双方正式达成以 MIPS 架构为基础的深度合作关系。

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人人追捧的MIPS架构到底有什么魅力呢?它的优势又在哪里?

MIPS架构最早由斯坦福大学计算科学实验室开发,是一种简洁、优化方便、具有高度扩展性的RISC架构,也是业界最高效的RISC架构,能够提供最高的每平方毫米性能和当今SoC设计中最低的功耗。


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类别


01

MIPS32架构

MIPS32架构基于一种固定长度的定期编码指令集,并采用导入/存储(load/store)数据模型。经改进,这种架构可支持高级语言的优化执行。MIPS32架构是高效能的行业标准架构,是从微型微控制器到高端网络设备的数十亿种电子产品的核心。MIPS32体系结构合并了重要功能,包括SIMD(单指令多数据)和虚拟化。这些技术与多线程(MT),DSP扩展和EVA(增强型虚拟寻址)等技术相结合,丰富了架构,可与需要更大内存,更大计算能力和安全执行环境的现代软件工作负载一起使用。


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02

MIPS64架构

MIPS64架构刷新了64位MIPS-Based嵌入式处理器的性能标准,代表着下一代高性能MIPS处理器的基础。MIPS64体系结构已用于各种应用程序中,包括游戏机,办公自动化和机顶盒。如今,它在网络和电信基础设施应用中仍然很流行,并且是下一代服务器,高级驾驶员辅助系统(ADAS)和自动驾驶SoC的核心。MIPS64架构通过合并强大的功能,标准化特权模式指令,支持过去的ISA并提供从MIPS32架构的无缝升级路径,为未来基于MIPS处理器的开发提供了坚实的高性能基础。


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03

microMIPS架构

microMIPS是为微控制器和其他小型嵌入式设备设计的,是一种代码压缩指令集架构(ISA),既能单独工作,也能与原有的MIPS32兼容指令****共同工作,允许程序混合16位和32位代码,无需模式切换。它可保持98%的MIPS32性能,同时将代码大小减少多达25%,节省芯片成本。通过较小的内存访问和有效使用指令高速缓存,从而提升性能,降低功耗。


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04

nanoMIPS架构

nanoMIPS是专为嵌入式设备而设计的,是一种可变长度指令集架构(ISA),可在显著减小代码大小的情况下提供高性能,与MIPS32相比,它可以交付多达40%的代码。


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MIPS作为经典的RISC CPU,在宏观ISA设计上,就涵盖从低端的MCU到服务器级别的处理器的差异化设计。RISC精简指令在功耗性能方面上的优势相较CISC冗余指令增加额外面积和功耗,同时增加了指令解码的复杂度。

MIPS授权CPU IP,这些IP会在微架构的设计有针对性的优化,因此较适合在网络处理相关的领域下使用。譬如MIPS的I-Class支持MTK处理器IP。市面上采用MIPS IP的高端网络交换机其中很多采用多核的方式,在SoC内部集成了数十个乃至上百个MIPS的CPU IP,这些CPU充分利用MIPS IP的轻量、支持多线程的优势,让相应的线程等待包的数据的到达无需上下文切换而立即处理,从而获得极高的吞吐率。与此同时,仍然可以确保芯片功耗和面积在容许的范围内。因此,MIPS在网络处理器领域有很深的积累,能随着产品其特色表现的点稍有不同,但仍然展现了其在网络处理器场景下的大的优势。


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相信华芯与芯联芯通过双方的合作一定可以为国内芯片公司提供更优质、更有弹性,更容易开发的SoC芯片,提高产品的竞争力,与客户共创互赢,得早日真正实现自主可控目标。


芯联芯

专注于SoC相关的一站式设计服务,在IoT、AI、通讯等领域有丰富的经验,2018年底已从Wave Computing取得MIPS 架构和CPU核的中国地区独家经营权


深圳华芯集成电路设计有限公司

主要业务范围包括芯片设计服务和新创芯片设计公司辅导,致力于打造属于中国的CPU生态圈,建立中国SoC芯片设计的“黄埔军校”,培养专业的SoC人才,提供SoC全流程的技术辅导和服务,为国内芯片设计企业提供强有力的技术支持,促进国内集成电路产业的发展。


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