Architektura MIPS

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Mikroprocesor MIPS R4400 firmy Toshiba

MIPS (Microprocessor without Interlocked Piped Stages) – architektura komputerowa (w szczególności procesor typu RISC) rozwijana przez firmę MIPS Technologies. Istnieje zarówno w wersji 32-, jak i 64-bitowej.

TP-Link − firma produkująca sprzęt sieciowy (głównie przeznaczony do sieci bezprzewodowych), w tym m.in. karty sieciowe, routery i przełączniki. Fabryka firmy znajduje się w Chinach.Sony – japońskie przedsiębiorstwo założone 7 maja 1946 roku przez Masaru Ibukę i Akio Moritę w Tokio jako Tokyo Telecommunications Engineering Company, obecnie jeden z największych światowych producentów elektroniki użytkowej. Spółka publiczna notowana na giełdach tokijskiej (TSE) i nowojorskiej (NYSE) (NYSE: SNE).

Procesory MIPS stanowiły do roku 2007 jednostkę centralną komputerów firmy SGI. Ponadto są szeroko stosowane w systemach wbudowanych (ang. embedded systems), w szczególności w urządzeniach opartych na systemie operacyjnym Windows CE. Są używane w routerach firmy Cisco i TP-Link, oraz w konsolach do gier takich jak Nintendo 64, Sony PlayStation, Sony PlayStation 2, Sony PSP. Szacuje się, że procesory MIPS stanowią jedną trzecią produkcji mikroprocesorów typu RISC.

MIPS Technologies (poprzednio MIPS Computer Systems) jest firmą amerykańską z siedzibą w Mountain View w Kalifornii, projektującą mikroprocesory RISC o nowatorskiej architekturze (patrz architektura MIPS).Mikroprocesor – układ cyfrowy wykonany jako pojedynczy układ scalony o wielkim stopniu integracji (LSI) zdolny do wykonywania operacji cyfrowych według dostarczonego ciągu instrukcji.

Historia[ | edytuj kod]

W 1981 roku zespół kierowany przez Johna L. Hennessy’a na Uniwersytecie Stanforda rozpoczął pracę nad projektem, który dał w rezultacie pierwszą wersję procesora MIPS. Podstawowym założeniem projektu było zwiększenie wydajności poprzez wykorzystanie potokowego przetwarzania instrukcji, techniki znanej w tamtych latach, lecz trudnej w implementacji.

Częstotliwość (częstość) – wielkość fizyczna określająca liczbę cykli zjawiska okresowego występujących w jednostce czasu. W układzie SI jednostką częstotliwości jest herc (Hz). Częstotliwość 1 herca odpowiada występowaniu jednego zdarzenia (cyklu) w ciągu 1 sekundy. Najczęściej rozważa się częstotliwość w ruchu obrotowym, częstotliwość drgań, napięcia, fali.Nintendo 64, N64 – domowa konsola gier telewizyjnych stworzona przez firmę Nintendo. Premiera konsoli w Japonii miała miejsce 23 czerwca 1996 roku, w Ameryce Północnej – 29 września 1996, a w Europie – 1 marca 1997 roku. Oficjalnie prace nad konsolą rozpoczęły się 23 sierpnia 1993. W tym dniu bowiem poinformowano o podpisaniu umowy między firmami Nintendo i Silicon Graphics, w której była mowa o projekcie "Reality", mającym na celu stworzenie nowej konsoli do gier. Początkowo konsola miała się nazywać Ultra 64 i miała kosztować około 300 dolarów. Trudno było w to uwierzyć ze względu na niedawną premierę 32-bitowej konsoli 3DO Interactive Multiplayer, która kosztowała aż 699 dolarów i z tego powodu pojawiały się złośliwe uwagi aby zmienić nazwę projektu na "Unreality" (nierealny). Dzięki tej współpracy powstała pierwsza 64-bitowa konsola o możliwościach przewyższających dostępne wtedy na rynku konsole w tym jej głównego rywala Sony PlayStation.

Podstawowym problemem w implementacji potokowości jest potrzeba stosowania blokad (ang. interlock), aby zapewnić by instrukcje wymagające wielu cykli zegarowych powstrzymały ładowanie nowych danych do potoku. Ustawianie blokad może być bardzo czasochłonne, dlatego uważano, że stanowią one podstawową barierę dla szybkości przetwarzania.

PlayStation (PS, popularnie zwane także – PSX) (jap. プレイステーション, pureisutēshon; pol. dosł. StacjaGier) – 32-bitowa konsola do gier wideo, wyprodukowana w Japonii przez firmę Sony Computer Entertainment, zaprojektowana przez Kena Kutaragiego.NEC Corporation (jap. 日本電気株式会社, Nippon Denki Kabushiki Gaisha) NASDAQ: NIPNY – międzynarodowe konsorcjum z dziedziny informatycznej z siedzibą w Minato w Japonii. Firma produkuje sprzęt komputerowy, telekomunikacyjny, urządzenia elektroniczne i oprogramowanie, między innymi notebooki Versa oraz Lavie (na rynek japoński). Firma NEC stworzyła Earth Simulator, najszybszy superkomputer na świecie w tym czasie. NEC jest częścią Sumitomo Group oraz spółka publiczną notowaną na giełdach tokijskiej, NASDAQ i londyńskiej.

W architekturze MIPS wyeliminowano potrzebę stosowania blokad wymagając by każda instrukcja wykonywała się tylko w jednym cyklu zegarowym. Choć przy takim założeniu pomija się wiele użytecznych instrukcji (jak mnożenie i dzielenie, które wymagają wielu cykli) uważano, że wydajność może być znacznie poprawiona poprzez taktowanie zegarem o dużej częstotliwości.

Cisco Systems, Inc. – amerykańskie przedsiębiorstwo informatyczne, największe w branży sieciowej na świecie. Firma ma siedzibę w San Jose, w stanie Kalifornia – w sercu Doliny Krzemowej. Procesor (ang. processor), także CPU (ang. Central Processing Unit) – urządzenie cyfrowe sekwencyjne, które pobiera dane z pamięci, interpretuje je i wykonuje jako rozkazy. Wykonuje on ciąg prostych operacji (rozkazów) wybranych ze zbioru operacji podstawowych określonych zazwyczaj przez producenta procesora jako lista rozkazów procesora.

W roku 1984 Hennessy był przekonany o przyszłych komercyjnych możliwościach architektury, dlatego opuścił Uniwersytet Stanforda zakładając firmę MIPS Computer Systems. Pierwszym projektem firmy był procesor R2000 ukończony w 1985 roku. Trzy lata później zakończono projektowanie ulepszonej wersji o oznaczeniu R3000. Były to procesory 32-bitowe różniące się od pierwszego akademickiego projektu dodaniem między innymi pełnych instrukcji mnożenia i dzielenia ze sprzętową implementacją większości blokad.

Model programowy procesora (ang. ISA - Instruction Set Architecture), czasem także nieściśle architektura procesora — ogólne określenie dotyczące organizacji, funkcjonalności i zasad działania procesora, widoczne z punktu widzenia programisty jako dostępne mechanizmy programowania. Na model programowy procesora składają się m.in.:Windows CE – system operacyjny opracowany przez Microsoft jako system dla urządzeń przenośnych typu PDA (np.: Pocket PC lub Palm) lub jako system wbudowany.

19 stycznia 2006 roku zmodyfikowany procesor MIPS R3000 pod nazwą Moongose-V poleciał w kierunku Plutona na pokładzie sondy New Horizons, jako procesor jej komputera pokładowego.

Podstrony: 1 [2] [3] [4]




Warto wiedzieć że... beta

PlayStation Portable (oficjalny skrót: PSP) – przenośna konsola gier wideo produkowana i sprzedawana przez Sony Computer Entertainment. Po raz pierwszy o pracach nad konsolą wspomniano na E3 2003, a pierwsza jej odsłona miała miejsce 11 maja 2004 na konferencji prasowej Sony przed E3 2004. Urządzenie zostało wydane w Japonii 12 grudnia 2004 roku, w Ameryce Północnej 24 marca 2005, a w regionie PAL (m.in. Europa i Australia) 1 września 2005.
MIPS Technologies (poprzednio MIPS Computer Systems) jest firmą amerykańską z siedzibą w Mountain View w Kalifornii, projektującą mikroprocesory RISC o nowatorskiej architekturze (patrz architektura MIPS).
64-bitowe – słowa, adresy i inne dane to takie informacje, które mieszczą się na 64 bitach pamięci, co jest równe 8 oktetów. 64-bitowe architektury CPU czy ALU są architekturami używającymi takiej właśnie wielkości rejestrów, szyny adresowej, szyny danych.
Architektura ARM (Advanced RISC Machine, pierwotnie Acorn RISC Machine) jest 32-bitową architekturą (modelem programowym) procesorów typu RISC.
System wbudowany (ang. embedded system) – system komputerowy specjalnego przeznaczenia, który staje się integralną częścią obsługiwanego przez niego sprzętu komputerowego (hardware).
PlayStation 2 (PS2) – konsola gier wideo produkcji Sony Computer Entertainment, następca PlayStation. Konsola miała swoją premierę 4 marca 2000 w Japonii, a w Stanach Zjednoczonych 26 października 2000.
Potokowość (ang. pipelining) – technika budowy procesorów polegająca na podziale logiki procesora odpowiedzialnej za proces wykonywania programu (instrukcji procesora) na specjalizowane grupy w taki sposób, aby każda z grup wykonywała część pracy związanej z wykonaniem rozkazu. Grupy te są połączone sekwencyjnie – potok (ang. pipe) – i wykonują pracę równocześnie, pobierając dane od poprzedniego elementu w sekwencji. W każdej z tych grup rozkaz jest na innym stadium wykonania. Można to porównać do taśmy produkcyjnej. W uproszczeniu, potok wykonania instrukcji procesora może wyglądać następująco:

Reklama