TRABAJO1 MIPS 1

Asignatura de Organización de Computadoras

ARQUITECTURA
MIPS
PRIMER TRABAJO

Alberto Hernández Cerezo
Cristian Tejedor García
Rodrigo Alonso Iglesias

Universidad de Valladolid
Segundo de Ingeniería Técnica Informática de Sistemas
15 de octubre de 2010

1.-Introducción a la arquitectura MIPS
Las siglas MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipelines Stages, o lo que es lo mismo,microprocesador sin enclavamiento de estados de tuberías) hacen referencia a la gama de
microprocesadores desarrollados por MIPS Technologies, de arquitectura RISC y registros tipo
propósito general de clasificación registro-registro, en los que la mayoría de las instrucciones no
acceden a memoria (salvo las instrucciones de carga/descarga) y las instrucciones de los
procesadores presentan dos operandos, elfuente y el resultado.
Los diseños de arquitecturas MIPS son utilizados en la línea de productos SGI (siglas de la
compañía Silicon Graphics International), numerosos sistemas embebidos, dispositivos para
Windows CE (sistema operativo de Microsoft incrustado modular de tiempo real para dispositivos
móviles de 32-bits inteligentes y conectados. Nacido en 1994 y combina la compatibilidad y los ping
aservicios de aplicación avanzados de Windows con soporte para múltiples arquitecturas de CPU y
opciones incluidas de comunicación y redes para proporcionar una fundación abierta para crear una
variedad de productos), routers CISCO (Cisco Systems es una empresa multinacional con sede en
San Jose (California, Estados Unidos), principalmente dedicada a la fabricación, venta,
mantenimiento yconsultoría de equipos de telecomunicaciones ), y videoconsolas (como la N64 o la
PSP entre otras).
En un primer momento bastantes fabricantes basaron el diseño de sus Workstation en
procesadores MIPS (como ACER, NEC, Siemens-Nixdorf, etc), sin embargo su uso ha decaído,
enfocándose su empleo en sistemas embebidos, gracias a sus características de implementación (un
bajo consumo energético y grandisponibilidad de herramientas de desarrollo y expertos conocedores
de la arquitectura), y desarrollo de iteraciones de alto rendimiento de esta arquitectura a favor de
procesadores basados en la tecnología Intel IA64.
El diseño de la familia de CPU’s MIPS destaca por presentar un conjunto de instrucciones
claras. Su diseño ha influido de manera importante en otras arquitecturas de tipo RISC posteriorescomo los DEC Alpha.

Arquitectura MIPS. Trabajo 1

1

2.-Historia del MIPS
Hablando un poco de su historia, el origen de la arquitectura MIPS se remonta al año 1981.
En la universidad de Standford, un equipo liderado por John L. Hennessy (fundador de MIPS
Technologies) comienza a trabajar en lo que sería posteriormente el primer procesador MIPS. Su
idea era mejorar a gran escala el rendimiento dela máquina a través del uso de la segmentación (que
como ya sabemos, es un tipo de proceso paralelo consistente en el procesado simultáneo de
instrucciones en diferente fase), tecnología por entonces de sobra conocida pero difícil de
implementar. Su funcionamiento consistió en que la ejecución de una instrucción era dividida en
varias etapas, comenzando por la “etapa 1” de una instrucción antes deque haya finalizado la
ejecución de la instrucción anterior, en comparación a los diseños tradicionales, donde grandes áreas
de la CPU se mantenían inactivas hasta la finalización completa de una instrucción. Además, la
frecuencia del reloj de toda la CPU venía dictada por la latencia del ciclo completo, en lugar del
camino crítico, es decir, la latencia de la etapa de segmentación que mástardaba en completarse.
Otro de los principales objetivos marcados por esta arquitectura fue el de que todas las
subfases de las instrucciones (incluyendo el acceso a memoria) tardasen un único ciclo en
completarse, dejando así de ser necesarios los bloqueos (anteriormente necesarios para asegurar el
que las instrucciones que necesitaban varios ciclos de reloj para completarse dejaran de cargar datos...