破解市场迷思： MIPS - 最适用于设计MCU的处理器 产品, 处理器

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1 引言

MIPS科技公司以开发与授权高性能处理器内核，以及32位和64位架构享誉业内。MIPS作为数字家庭与网络领域的市场领导厂商，其业界标准MIPS32架构能满足32位微控制器(MCU)产品开发的要求，提供比其它基于ARM架构的竞争产品性能更高的、功能更丰富的、功耗更低的解决方案。

MCU广泛用于多个市场应用领域，比如工业、办公自动化、汽车、消费电子设备以及无线通信等先进技术。MCU在这类应用中的运用使得对嵌入式处理器内核的需求日益增加，以期提供更高水平的性能效率、更好的实时响应性能、更低的功耗和广大范围的生态系统支持。这些需求源于一系列新兴挑战的出现，包括运行更复杂的RTOS控制软件的要求、更高速度通信接口及更先进的确定性接口的集成。

32位MCU在不断发展，以为下一代应用提供解决方案。据Semico Research公司预测，未来数年间，32位MCU产品的付运量将以18%的年均复合增长率(CAGR)增长，到2014年，将达25.73亿。

对MCU产品而言，要实现性能、成本和上市时间目标，关键在于选择正确的处理器架构。本文将概述采用具有业界领先性能的MIPS处理器内核实现的一些设计特性。 此外，我们还将对基于MIPS和ARM架构的MCU设计解决方案进行比较，这两种架构是目前最流行的两大嵌入式处理器IP架构。我们的分析显示，MIPS的解决方案性能更高、功耗更低且具有更先进的特性，另外，MIPS还可提供出色的开发支持服务。

2 MIPS架构

MIPS®架构是1980年代初期由斯坦福大学基于一种载入/存储RISC(精简指令集计算)技术研发出来的。相比前代的CISC(复杂指令集计算)架构，RISC技术执行的是一个简单却完善的指令集，并采用深度指令流水线，故执行速度更快，性能更高。相反，ARM架构则是基于RISC/CISC混合架构，其设计复杂，且很难获得高水平性能。

自从1985年首个MIPS处理器(R2000)推出之后，MIPS架构与时俱进。该指令集架构(ISA)不断扩展，已发表好几个版本，性能逐一提升。目前的版本包括32和64位架构实现方案：MIPS32 和 MIPS64。除了开发基于MIPS32的一系列32位处理器内核之外，MIPS还面向业界授权MIPS32 和 MIPS64架构。获授权的厂商，包括Broadcom、Cavium Networks、LSI Logic、NetLogic Microsystems、瑞萨电子、索尼、东芝以及中科院计算技术研究所，目前都在积极面向数字家庭、网络、微控制器及其它应用付运MIPS-Based 产品。而且，MIPS的授权厂商每年的付运量在6亿片以上，迄今MIPS-Based SoC的付运量超过20亿片。

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