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我正在经历一个 MIPS 处理器架构。

根据本教程，它指出：没有互锁管道阶段的微处理器 http://en.wikipedia.org/wiki/MIPS_architecture

流水线的一个主要障碍是某些指令（例如除法）需要更长的时间才能完成，因此 CPU 在将下一条指令传递到流水线之前必须等待。
这个问题的一个解决方案是使用一系列联锁，允许阶段指示它们正忙，暂停上游的其他阶段。
Hennessy 的团队将这些互锁视为主要的性能障碍，因为它们必须与 CPU 中的所有模块进行通信，这需要时间，并且似乎限制了时钟速度。
MIPS 设计的一个主要方面是将所有指令的每个子阶段（包括高速缓存访​​问）放入一个周期，从而消除了对互锁的任何需求，并允许单周期吞吐量。

这个链接说：--- https://www.cs.tcd.ie/Jeremy.Jones/vivio/dlx/dlxtutorial.htm

issue a "stall" instruction instead of a nop instruction upon a stall

联锁管道的缺点到底是什么？
为什么路由器过去更喜欢具有 MIPS 架构的处理器？

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MIPS 设计的一个主要方面是将所有指令的每个子阶段（包括高速缓存访​​问）放入一个周期，从而消除了对互锁的任何需求，并允许单周期吞吐量。

但在更高版本的 MIPS 中，http://cs.nyu.edu/courses/spring02/V22.0480-002/vliw.pdf幻灯片 9，互锁被重新引入架构：

  • 毕竟 MIPS 最初代表的是没有互锁流水线阶段的微处理器之类的东西
  • 因为新的实现（具有不同的内存延迟）需要多个插槽，而且我们不希望代码的正确性依赖于实现的版本。
  • 因为其他指令无论如何都需要互锁（例如浮点）
  • 因为做联锁并不那么痛苦

因此，考虑到您的问题：

联锁管道的缺点到底是什么？

联锁需要更复杂的硬件（CPU的控制单元），在手绘晶体管和数十万个晶体管的CPU时代，设计和测试并不是那么容易。他们选择了设计 CPU 内核而不是 Interlocking 的目标，但他们失败了。如果没有 Interlocking，他们就无法生产兼容的商用芯片系列。

为什么路由器过去更喜欢具有 MIPS 架构的处理器？

从历史上看，它们在第一个网络设备中很流行，并被用于下一个设备，这可能是由于惯性和对基于 MIPS 的设备的投资（来自网络设备制造商和 MIPS 芯片制造商）。

查看 Dominic Sweetman 撰写的“See MIPS Run”这本书，第 15、16、22 页 http://books.google.com/books?id=kk8G2gK4Tw8C&pg=PR15

在 1990 年代中期，有几款易于使用的 MIPS 芯片，R4600、RM5200 和 RM7000。思科使用 1993 年的 R4600，下一个型号具有 64 位总线和大型片上二级缓存。他们有足够的性能来驱动当时的路由器。

我认为在 2010 年代，ARM 上有路由器（现在有很多带网络和 ARM 的 SoC）。这是因为 ARM 是授权最广泛的架构（就授权核心数量而言，2011 年为 78%）；第二种架构是 10% 的 ARC（查看您的 PC 或笔记本电脑上的 Intel vPro 贴纸 - 如果您有贴纸，则说明您的芯片组中有 ARC 核心；它们也用于许多 SSD 控制器）。MIPS 在该评级中仅排名第三，市场上 100 亿个内核中仅占 6%。

于 2013-08-10T05:34:03.280 回答