第74章 ARM、MIPS和SPARC之（2/2）

这几款处理器各有优点，也各有缺点，arm公司的risc处理器是为了提高处理器运行速度而设计的芯片体系，它的关键技术在于流水线操作即在一个时钟周期里完成多条指令。

相较复杂指令集cisc而言，以risc为架构体系的arm指令集的指令格式统一、种类少、寻址方式少，简单的指令意味着相应硬件线路可以尽量做到最佳化，从而提高执行速率。因为指令集的精简，所以许多工作必须组合简单的指令，而针对复杂组合的工作便需要由编译程序来执行。

因此arm处理器的特点是体积小、低功耗、低成本、高性能；二是大量使用寄存器且大多数数据操作都在寄存器中完成，指令执行速度更快；三是寻址方式灵活简单，执行效率高;四是指令长度固定，可通过多流水线方式提高处理效率。

但arm缺点也很明显，它只适合移动终端的嵌入式cpu解决方案，如果要作为服务器cpu，它充其量也只能算是个中低端cpu，比如说intel的至强处理器就是这种类型。

相比之下，mips和sparc就不同了。

mips是超高效精简指令集计算机体系结构中的一种，与当前商业化最成功的arm架构相比，mips的优势主要有五点：一是早于arm支持64bit指令和操作，像mips面向高中低端市场先后发布了p5600系列、i6400系列和m5100系列64位处理器架构，其中p5600、i6400单核性能分别达到3.5和3.0dmips/mhz，即单核每秒可处理350万条和300万条指令，超过armcortex－a53230万条/秒的处理速度。

二是mips有专门的除法器，可以执行除法指令；三是mips的内核寄存器比arm多一倍，在同样的性能下mips的功耗会比arm更低，同样功耗下性能比arm更高；四是mips指令比arm稍微多一些，执行部分运算更为灵活，更主要的是mips的指令集源代码相比于arm来说，中国人更加容易理解，不像arm和sparc，只适合西方人，不适合东方人，中国人看到它，有时候会崩溃。

五是mips在架构授权方面更为开放，允许授权商自行更改设计，如更多核的设计。

同时，mips架构也存在一些不足之处：一是mips的内存地址起始有问题，这导致了mips在内存和cache的支持方面都有限制，即mips单内核无法面对高容量内存配置；二是mips技术演进方向是并行线程，类似intel的超线程，而arm未来的发展方向是物理多核，从目前核心移动设备的发展趋势来看物理多核占据了上风。

三是mips虽然结构更加简单，但是到现在还是顺序单/双发射，arm则已经进化到了乱序双/三发射，执行指令流水线周期远不如arm高效。

从以上几点可以看出，mips相比arm具有更大的优势和更大的发展潜力，mips的应用范围比arm更加地广阔，mips不但可以作为服务器的高端cpu，由于mips比arm拥有更多的寄存器，使得mips比arm更加省电和节能（比arm节能25%)，因此它比arm更加适合作为移动终端的嵌入式cpu方案。

而且mips结构是所有risc处理器中最简单的，因此cpu设计师在设计时，因为它构架简单，因此它的设计周期很短，可以应用更多先进的技术，开发更快的下一代处理器。

更加重要的是，mips是所有risc处理器中是兼容性和通用性最好的处理器，他不但具有向下兼容能力，甚至还有良好的向上兼容能力，通用性也一点不比x86差，因此它完全可以作为桌面电脑的处理器。

事实上历史上risc与cisc之争，其实就是mips与x86之争。

既然mips被你说得那么好，那为什么mips在与arm竞争中，反而是arm最终赢得了胜利，以至于mips呢？最后反而还被arm给收购了呢？

其实mips失败，不是失败在技术上，而是失败在商业上，因为mips是几个大学教授搞出来的，因此mips身上有着浓厚的学院派发展风格，众所周知让教授搞研究可以，但要让教授搞商业，我只能呵呵了……当然不排除教授里面有极高商业天赋的，但显然这几位教授不在这个范围之内。

由于教授不会搞商业，这就导致其mips的商业进程远远滞后于arm，当arm与高通、苹果、n阅读。