MIPS64 指令集架构 (ISA)

MIPS64架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。 随着设计复杂性和软件占用空间的不断增加,该64位MIPS架构将用于更广泛的连接的消费类设备,SOHO网络产品和新兴的智能应用程序中。

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。

MIPS32和MIPS64架构包含重要的功能,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,可与需要更大内存大小,增加计算能力和安全执行环境的现代软件工作负载一起使用。

MIPS64架构基于固定长度,规则编码的指令集,并使用加载/存储数据模型。 它经过简化以支持高级语言的优化执行。 算术和逻辑运算使用三操作数格式,从而允许编译器优化复杂表达式的表示形式。 32个通用寄存器的可用性使编译器可以通过将频繁访问的数据保留在寄存器中来进一步优化代码生成。

通过提供向后兼容性,标准化特权模式和内存管理,并通过配置寄存器提供信息,MIPS64架构使实时操作系统和应用程序代码可以一次实现并与MIPS32和MIPS64处理器家族的未来成员重覆使用。

高性能缓存

高性能高速缓存和内存管理方案的灵活性是MIPS架构的优势。 MIPS64架构通过定义明确的缓存控制选项扩展了这些优势。 指令和数据缓存的大小范围可以从256字节到4 MB。 数据缓存可以采用回写或直写策略。 也可以指定不缓存选项。 内存管理机制可以采用TLB或区块地址转换(BAT)策略。 借助TLB,MIPS64架构可以满足Linux,Android™,Windows®CE和其他历史悠久的操作系统的内存管理要求。

数据流和预测操作的增加支持了嵌入式市场不断增长的计算需求。 有条件的数据搬移和数据预取指令已标准化,从而可以提高通信和多媒体应用程序中的系统级数据吞吐量。

定点DSP类型指令

定点DSP类型的指令进一步增强了多媒体处理。 这些指令包括乘法(MUL),乘法和加法(MADD),乘法和减法(MSUB)和“计数前导0s / 1s”(以前仅在某些64位MIPS处理器上可用),在处理数据流方面提供了更高的性能。 例如音频,视频和多媒体,而无需在系统中添加其他DSP硬件。

强大的64位浮点寄存器

强大的64位浮点寄存器和执行单元可加快处理某些DSP算法并实时计算图形运算的任务。 成对单指令将两个32位浮点操作数打包到单个64位寄存器中,从而允许单指令多数据操作(SIMD)。 与传统的32位浮点单元相比,这提供了两倍的执行速度。 浮点操作可以选择在软件中模拟。

寻址方式

MIPS64架构具有32位和64位寻址模式,同时可以处理64位数据。 这样可以充分利用64位数据的优势,而无需64位寻址所需的额外内存。 为了允许轻松地从32位系列进行移植,该架构采用32位兼容模式,其中所有寄存器和地址均为32位宽,并且执行MIPS32架构中存在的所有指令。

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