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    MIPS架構

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    MIPS(無互鎖流水線階段的微處理器)是由位于美國的 MIPS Computer Systems(現為 MIPS Technologies)開發的精簡指令集計算機 (RISC) 指令集體系結構 (ISA) 系列。

    MIPS有多個版本:包括MIPS I、II、III、IV和V; 以及 MIPS32/64 的五個版本(分別用于 32 位和 64 位實現)。 早期的 MIPS 架構是 32 位的; 后來開發了 64 位版本。 截至 2017 年 4 月,MIPS 的當前版本是 MIPS32/64 Release 6。MIPS32/64 與 MIPS I-V 的主要區別在于除了用戶模式架構外還定義了特權內核模式系統控制協處理器。

    MIPS 框架有幾個可選的擴展。 MIPS-3D 是一組簡單的浮點 SIMD 指令,專用于常見的 3D 任務,MDMX (MaDMaX) 是使用 64 位浮點寄存器的更廣泛的整數 SIMD 指令集,MIPS16e 增加了對指令的壓縮 流使程序占用更少的空間,以及 MIPS MT,它增加了多線程能力

    大學技術學校計算機體系結構課程經常研究 MIPS 架構。 該體系結構極大地影響了后來的 RISC 體系結構,例如 Alpha。 2021 年 3 月,MIPS 宣布 MIPS 框架的開發已經結束,因為公司正在過渡到 RISC-V。

    歷史

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    MIPS 框架的xxx個版本是由 MIPS Computer Systems 為其 R2000 微處理器設計的,這是xxx個 MIPS 實現。 MIPS 和 R2000 于 1985 年一起推出。當推出 MIPS II 時,MIPS 更名為 MIPS I,以區別于新版本。

    MIPS Computer Systems 的 R6000 微處理器(1989 年)是xxx個 MIPS II 實現。 R6000 專為服務器設計,由 Bipolar Integrated Technology 制造和銷售,但在商業上失敗了。 在 20 世紀 90 年代中期,許多用于嵌入式系統的新 32 位 MIPS 處理器都是 MIPS II 實現,因為 1991 年引入 64 位 MIPS III 架構使得 MIPS II 成為最新的 32 位 MIPS 架構,直到 1999 年引入 MIPS32 .

    MIPS Computer Systems 的 R4000 微處理器(1991 年)是xxx個 MIPS III 實現。 它設計用于個人、工作站和服務器計算機。 MIPS Computer Systems 積極推廣 MIPS 架構和 R4000,建立高級計算環境 (ACE) 聯盟以推進其高級 RISC 計算 (ARC) 標準,旨在將 MIPS 確立為主要的個人計算平臺。 ARC 在個人計算機上幾乎沒有成功,但 R4000(和 R4400 的衍生產品)被廣泛用于工作站和服務器計算機,尤其是其xxx的用戶 Silicon Graphics。 R4000 的其他用途包括高端嵌入式系統和超級計算機。 MIPS III 最終由許多嵌入式微處理器實現。 Quantum Effect Design的R4600(1993)及其衍生產品廣泛應用于高端嵌入式系統和低端工作站和服務器。 MIPS Technologies 的 R4200 (1994) 專為嵌入式系統、筆記本電腦和個人電腦而設計。 NEC Electronics 制造的衍生產品 R4300i 用于 Nintendo 64 游戲機。 Nintendo 64 和 PlayStation 是 20 世紀 90 年代中期 MIPS 架構處理器使用量xxx的用戶之一。

    xxx個 MIPS IV 實現是 MIPS Technologies R8000 微處理器芯片組(1994 年)。 R8000 的設計始于 Silicon Graphics, Inc.,它僅用于科學和技術應用的高端工作站和服務器,在這些應用中,大型浮點工作負載的高性能非常重要。 后來的實現是 MIPS Technologies R10000 (1996) 和 Quantum Effect Devices R5000 (1996) 和 RM7000 (1998)。 NEC Electronics 和 Toshiba 制造和銷售的 R10000 及其衍生產品被 NEC、Pyramid Technology、Silicon Graphics 和 Tandem Computers(以及其他公司)用于工作站、服務器和超級計算機。 R5000 和 R7000 可用于高端嵌入式系統、個人計算機以及低端工作站和服務器。

    MIPS架構

    東芝 R5000 的衍生產品 R5900 被用于索尼電腦娛樂公司的情感引擎,該引擎為其 PlayStation 2 游戲機提供動力。

    1996 年 10 月 21 日,在 1996 年微處理器論壇上與 MIPS 數字媒體擴展 (MDMX) 擴展一起宣布,MIPS V 旨在提高 3D 圖形轉換的性能。 在 20 世紀 90 年代中期,非嵌入式 MIPS 微處理器的主要用途是 Silicon Graphics 的圖形工作站。 MIPS V 由僅整數的 MDMX 擴展完成,為提高 3D 圖形應用程序的性能提供了一個完整的系統。 從未引入 MIPS V 實現。 1997 年 5 月 12 日,Silicon Graphics 發布了 H1 (Beast) 和 H2 (Capitan) 微處理器。

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