MIPS (архитектура)


MIPS (сокращение от названия соответствующего проекта Стэнфордского университета англ. Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages, без блокировок в конвейере[1]) — система команд и микропроцессорных архитектур, разработанных компанией MIPS Computer Systems (в 2018 году приобретена корпорацией Wave Computing[2]) в соответствии с концепцией проектирования процессоров RISC (то есть для процессоров с упрощенным набором команд). Ранние модели процессора имели 32-битное машинное слово, позднее появились его 64-битные версии. Существует множество модификаций процессора, включая MIPS I, MIPS II, MIPS III, MIPS IV, MIPS V, MIPS32 и MIPS64, из них действующими являются MIPS32 (для 32-битной реализации) и MIPS64 (для 64-битной реализации). MIPS32 и MIPS64 определяют как набор регистров управления, так и набор команд.

Существует несколько наборов команд: MIPS32, MIPS64, microMIPS и nanoMIPS. Помимо этого, доступны дополненные наборы инструкций и модели процессоров, например, MIPS-3D, включающий в себя набор SIMD-команд для обработки чисел с плавающей запятой, предназначенный для решения простых 3D-задач, MDMX (MaDMaX) — с ещё более широкими возможностями — набором SIMD-команд и использующий 64-битные регистры с плавающей запятой для работы с целыми числами, MIPS16e, который сжимает поток команд, чтобы уменьшить объём памяти, занимаемый программами, а также MIPS MT, обеспечивающий многопотоковый режим обработки.

Архитектуру MIPS часто изучают в программе курса «Компьютерная архитектура» в университетах и технических лицеях. Эти процессоры значительно повлияли на более поздние RISC-архитектуры, в частности на Alpha.

Различные реализации MIPS используются в основном во встроенных системах, например, в смартфонах, маршрутизаторах, шлюзах, а также до 2010-х годов в игровых консолях, таких, как Sony PlayStation 1, Sony PlayStation 2 и Sony PlayStation Portable. До конца 2006 года они применялись и в компьютерах SGI. К концу 1980-х и в 1990-х годах эта архитектура широко использовалась многими компаниями, среди них Digital Equipment Corporation, NEC, Pyramid Technology, Siemens Nixdorf и Tandem Computers. С середины до конца 1990-х годов каждым третьим микропроцессором на рынке был процессор под управлением MIPS.

В декабре 2018 года корпорация Wave Computing запустила инициативу MIPS Open, в рамках которой бесплатно предоставляла лицензию на разработку ядер MIPS. Инициатива существовала чуть менее года и была закрыта в ноябре 2019 года[3].