MIPSarkkitehtuurit

MIPS-arkkitehtuuri on RISC-periaatteisiin perustuva prosessorijärjestelmä, joka kehitettiin 1980-luvun alussa Stanfordissa John L. Hennessyn johdolla. Nimi MIPS tarkoittaa Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages. Arkkitehtuuri on suunniteltu yksinkertaiseksi ja tehokkaaksi, ja sitä on toteutettu sekä 32- että 64-bittisissä versioissa, yleisesti viitattuna MIPS32:een ja MIPS64:een.

Keskeinen piirre on kolmen pääinstruktioformaatin käyttö: R-type (rekisterilaskennat), I-type (muistiosoitukset ja immediatien arvot) sekä J-type (hyppäykset). Prosessorilla on 32 yleiskäyttöistä rekisteriä, ja se noudattaa load/store-mallia, jossa muistitoiminnot tapahtuvat rekisterien kautta. Rekisterit ovat perinteisesti nimettyinä esimerkiksi $zero, $at, $v0-$v1, $a0-$a3, $t0-$t9, $s0-$s7 sekä $gp, $sp, $fp ja $ra. Monissa toteutuksissa endianness voi olla sekä big-endian että little-endian.

Kehitys ja variantit: MIPS-arkkitehtuuri kehittyi useiden sukupolvien myötä, esimerkiksi MIPS I, II, III ja IV sekä 32- ja 64-bittiset laajennokset. Tyypillinen toteutus hyödyntää viiden vaiheen putkistoa (IF, ID, EX, MEM, WB) ja on suunniteltu kuitenkin sopeutuvaksi erilaisiin järjestelmäarkkitehtuureihin. Arkkitehtuuri on ollut laajasti käytössä sulautetuissa järjestelmissä, reitittimissä ja kuluttajateollisuudessa sekä opetuksessa simulaattoreiden, kuten MARSin ja QtSPIM:n, avulla.

Nykytilanteessa MIPS pysyttelee käytössä erityisesti sulautetuissa ratkaisuissa sekä siinä missä halutaan selkeä ja opettavainen arkkitehtuuri, vaikka markkinaosuus ARM- ja x86-arkkitehtuureihin verrattuna on pienentynyt. Sen rakenne ja ohjaukseen liittyvä selkeys tekevät siitä suositun opetus- ja tutkimuskohteena.