MIPS构架：曾经是英特尔的“眼中钉”

我们都知道目前主流构架有三种：X86，ARM和MIPS，X86在PC时代称霸江湖，ARM赶上了移动通信的好时机，在手持端风风光光，而MIPS似乎就有些尴尬，还未美丽就已老去。

ARM的合作伙伴们基于ARM的设计向移动和嵌入式市场的出货量已经达500亿片。对于安卓系统，ARM已然成为标准，这对Intel和MIPS而言是个问题。尽管安卓的主要编程语言是Java，开发者也可以使用现有的代码（比如C或者C++）去开发应用。这些固定平台的应用通常都编译成ARM处理器的程序，不全都会编译成Intel或者MIPS处理器的程序。了解决这个问题，Intel和MIPS要使用特殊的转换软件把ARM的指令转换成他们处理器使用的指令，这当然是会降低性能的。

本期《处理器史话》我们就来讲讲MIPS的历史，让我们看看这个曾经的主流构架有着如何风光的发展史。

MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。MIPS(Microprocessor without interlocked piped stages)，意思是"无内部互锁流水级的微处理器"，其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的，是一种简洁、优化、具有高度扩展性的RISC架构。它的基本特点是：包含大量的寄存器、指令数和字符、可视的管道延时时隙，这些特性使MIPS架构能够提供最高的每平方毫米性能和当今SoC设计中最低的能耗。

MIPS架构是一种采取RISC的处理器架构。1981年出现，由MIPS科技公司 开发并授权，广泛被使用在许多电子产品、网络设备、个人娱乐装置与商业装置上。最早的MIPS架构是32位，最新的版本已经变成64位。

MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器，这些系列产品为很多计算机公司采用构成各种工作站和计算机系统。

每款处理器构架的诞生总是和它的创造者有着分不开的关系，因此在介绍MIPS架构之前，我们先来认识一下它的缔造者：John Hennessy。

现任斯坦福大学校长--约翰·亨尼斯

约翰·亨尼斯（John Hennessy），美国加州大学伯克利分校计算机系教授和斯坦福大学计算机系教授，是现今计算机设计领域非常受人尊敬的学者和开创者，现任斯坦福大学校长。2015年6月，斯坦福大学发表声明，这位校长计划于2016年9月份退休，据说离任后将全身心投入教学工作。

作为一名计算机科学家，John Hennessy同时还是谷歌和思科公司的董事会成员，在美国硅谷一直拥有巨大影响力。他精通硬件、软件，是具有传奇色彩的MIPS编译器和几代MIPS硬件产品的技术上的领导者。

下面的内容将展示这位传奇人物的传奇经历：

美国国家工程研究院和国家科学研究院成员； 于Villanova大学获得电子工程学士，在纽约州立大学获得计算机科学硕士和博士学位 ； 1977年，受聘于斯坦福大学； 1981年，组织研究人员致力于研究RISC，并被称为"RISC之父"； 1984年，合作研制出MIPS计算机系统； 1999年，任主管学术和财务的副校长，致力于生物科学和生物工程方面的跨学科建设，并努力提高教职员工的工资待遇； 2000年，任斯坦福大学校长。

神人！牛人！

崇拜完毕，请走进MIPS架构及其处理器的世界。

1.关于MIPS
MIPS是星球上第一个RISC研究项目的结晶，由John Hennessy领导的小组在1981年就开始设计。

从技术甚或学术角度来看，MIPS大概是最干净和有效的RISC架构体系了。因此，全世界学习处理器架构设计的人，无不以MIPS作为学习和研究目标的。至今在处理器本身的许多技术路线上，也要领先ARM 两年以上，比如多处理（多线程和多核）、64位等等。不过，在商业上，ARM架构比MIPS成功许多，以年化的收入来衡量的话，ARM收入比MIPS大约多4倍，以出货片数计的话，差距更大（大至约9~10倍）。关于ARM架构及其产品，在以后的章节中会详细讲解并与其对比。

MIPS处理器是八十年代中期RISC CPU设计的一大热点。MIPS是卖的最好的RISC CPU，可以从任何地方，如Sony，Nintendo的游戏机，Cisco的路由器和SGI超级计算机，看见MIPS产品在销售。和英特尔相比，MIPS的授权费用比较低，因此受到除英特尔外的大多数芯片厂商亲睐。

早期MIPS架构处理器R2000

MIPS作为一个开放体系优点很多，它更偏重于服务器、高端点产品，接下来，我们走进MIPS的世界。

2.MIPS32位架构
MIPS32架构刷新了32位嵌入式处理器的性能标准。

它是MIPS科技公司下一代高性能MIPS-Based处理器SoC发展蓝图的基础，并向上兼容MIPS64 64位架构。

MIPS架构拥有强大的指令集、从32位到64位的可扩展性、广泛的软件