MIPS-arhitektuur

MIPS (inglise keeles Microprocessor without Interlocked Pipelined Stages) on RISC tüüpi käsustikuga mikroprotsessorite sari, mis loodi 1985. aastal Ameerika Ühendriikide firma MIPS Technologies poolt.

MIPSi esimesed versioonid MIPS I ja MIPS II olid vaid 32-bitise arhitektuuriga. Neile järgnevatel protsessorite versioonidel MIPS III, MIPS IV ja MIPS V oli ka 64-bitine arhitektuur. Seejärel lasti välja viis versiooni MIPS32 ja MIPS 64, mis olid vastavalt 32- ja 64-bitised protsessorid. Alates kolmandast MIPS32/64 väljalaskest lisandusid ka microMIPS32/64 protsessorid. MIPSi 32- ja 64-bitised arhitektuurid on omavahel ühilduvad.

Algselt olid MIPSi tooted suunatud rohkem tööstuse ja serverite poole. 2010ndatel aga toodeti MIPS-arhitektuuri manussüsteemidele.

MIPS-arhitektuuri tootmine lõpetati 2021. aastal peale Wave Computing (mille tütarfirma oli MIPS Technologies) pankrotti minekut.

Versioonid

MIPS I

MIPS I on koondnimi firma eelnevatele protsessori seeria väljalasetele, R2000, R3000 ja teistele. MIPS I algne nimetus oli MIPS, kuid see nimetati ümber peale MIPS II välja laskmist.

MIPS I oli kolmkümmend kaks 32-bitist üldkasutuses olevat registrit ($f0 - $f31), millest aritmeetilisteks arvutusteks sai kasutada vaid paarisarvulisi registreid. Ülejäänud registrid olid 64-bitiste arvude madalama järjekorra bittide hoiustamiseks. Nullregister on konstantse väärtusega, millesse kirjutamine on keelatud. 31. registrit kasutatakse programmi tagasipöördumisaadressi (inglise keeles return address) hoiustamiseks.

MIPS II

MIPS II põhineb MIPS R6000l.

MIPS III

MIPS III oli esimene MIPSi arhitektuur, mille käsustik oli 64-bitine. Arhitektuur suutis ühilduda ka varasemate (MIPS I ja MIPS II) 32-bitiste versioonidega.

MIPS32 ja MIPS64

Esimene MIPS32 versioon sisaldas kõike MIPS I, MIPS II käsustikust. Sellele lisati ka elemente 64-bitistest R4000 ja R5000 protsessoritest. MIPS64 esimene versioon sisaldas elemente MIPS III, MIPS IV ja MIPS V käsustikust. Lisaks on sellel olemas MIPS32 režiim, millega saab jooksutada 32-bitist käsustikku. Nii MIPS32 kui ka MIPS64le lisati standardiseeritud signaalprotsessori (lühend DSP, inglise k digital signal processor) korrutamise (lühend MUL) ja korrutamise ja liitmise (lühend MADD) juhised.

MicroMIPS

MicroMIPS on 32-bitise arhitektuuriga ning omab 16-bitist käsustikku. Seadet kasutatakse erinevatel mikrokontrollitel ning järgnevatel MIPSi protsessorite tuumades: M14K, microAptiv ja Warrior M51xx and M62xx. MIPSi kolmandal väljalaskel lisati microMIPS nii 31- kui ja 64-bitisele arhitektuurile (asendab eelnevalt eksisteerinud MIPS16e ASE). Igal järgneval MIPS32 ja MIPS64 arhitektuuri väljalaskel oli olemas vastav microMIPSi versioon, millel on täpselt samad funktsioonid, mis on olemas vastavalt MIPS32 või MIPS 64 versioonidel. Kuigi microMIPS ei toeta arhitektuur Branch Likely käsustikku on olemas võrdväärsed operatsioonid. Kuuendas MIPS-arhitektuuri väljalaskes eemaldati MIPS16e täielikult, ning microMIPSist sai ainus väiksema koodisuuruse implementeerija.