Architettura MIPS: differenze tra le versioni

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Nel 1984 Hennessy si convinse delle potenzialità commerciali del progetto e abbandonò temporaneamente l'università per fondare la MIPS Computer Systems. La società presentò l{{'}}'''R2000''' nel 1985 e il successore '''R3000''' nel 1988. Questi processori, basati su un'architettura a 32 bit, furono la base di molti sistemi commerciali, tra i maggiori utilizzatori delle CPU si distinse la [[Silicon Graphics]] che utilizzò le CPU nelle sue [[workstation]]. Il progetto commerciale delle CPU MIPS si differenziava dal progetto accademico per la presenza delle istruzioni di moltiplicazione e di divisione e di conseguenza per la presenza di unità di Interlock tra gli stadi che contraddiceva il nome stesso della [[microarchitettura]]. Nel 1991 MIPS presentò il suo primo processore a 64 bit, l{{'}}'''R4000'''. La MIPS in quel periodo affrontava una seria crisi finanziaria e quindi SGI decise di acquisire la società per assicurarsi la commercializzazione del processore a 64 bit dato che era fondamentale per le sue workstation. Come sussidiaria della SGI, la società cambiò nome in [[MIPS Technologies]].

Agli inizi degli anni '90 la MIPS iniziò a licenziare i suoi processori a fornitori terzi. Questa scelta era ragionevole considerando la semplicità e la potenza del progetto. I processori MIPS iniziarono a sostituire i processori CISC in molte applicazioni [[Sistema embedded|embedded]], va ricordato che il prezzo di un processore è legato al numero di transistor e al numero di piedini del processore, quindi i processori MIPS risultavano avvantaggiati per il loro basso uso di transistor. [[Sun Microsystems]] cercò di replicare il successo dei processori MIPS fornendo in licenza i suoi processori [[SPARC]]. Il progetto di Sun non ebbe successo e i processori SPARC non si diffusero nel settore embedded. I processori MIPS durante gli anni novanta acquisirono elevate quote di mercato nel segmento embedded e nel 1997 la società festeggiò il quarantottesimo milione di processori venduti, rendendo il MIPS il primo processore RISC a superare la famosa famiglia [[Motorola 68000]]. Nel 1998 la SGI si separò dalla MIPS Technologies e attualmentein quegli anni più della metà dei guadagni della società dipendonodipendevano dalle licenze vendute mentre i rimanenti guadagni derivanoderivavano dallo sviluppo di processori per compratori esterni che verrannovenivano poi prodotti da fornitori esterni.

[[File:IDT RV4700 die.jpg|thumb|IDT R4700]]

Nel 1999 MIPS annunciò la possibilità di acquistare la licenza per due processori base. Il processore '''MIPS32''' a 32 bit e il processore '''MIPS64''' a 64 bit. [[Nippon Electric Corporation|NEC]], [[Toshiba]] e [[SiByte]] (in seguito acquisita da [[Broadcom]]) ottennero la licenza del MIPS64 appena questa fu annunciata. [[Philips]], [[SiliconValley:LSI Logic|LSI Logic]] e IDT acquisirono la licenza in seguito. Successo dopo successo attualmente i processori MIPS sonodivennero tra i processoriquelli più utilizzati per applicazioni ad alta potenza di calcolo ma che richiedonorichiedevano dissipazioni contenute di calorecontenute tipo [[Palmare|PDA]], [[Set-top box]] ecc. Un chiaro indicatore della bontà del progetto la si ha dalla scelta di [[Freescale Semiconductor|Freescale]] (società [[spin-off (mass media)|spin-off]] di [[Motorola]]) di utilizzare il core MIPS per i suoi processori invece del core [[PowerPC]] di sua proprietà.

La possibilità di utilizzare sotto licenza il core MIPS ha spinto molte persone a fondare delle società che producessero versioni personalizzate del processore. Una delle prime società fu la [[Quantum Effect Devices]]. Alcuni progettisti MIPS che progettarono il processore '''R4300''' abbandonarono la MIPS per fondare la società [[SandCraft]] e sviluppare l{{'}}'''R5432''' per la NEC che in seguito ha sviluppato l{{'}}'''R7100''', uno dei primi processori per applicazioni embedded in grado di eseguire [[Esecuzione fuori ordine|istruzioni fuori ordine]]. I progettisti del primo [[StrongARM]] si divisero in due gruppi e fondarono due società che svilupparono processori basati su core MIPS. Il primo gruppo fondò la SiByte e sviluppò l{{'}}'''SB-1250''' uno dei primi processori [[system-on-a-chip|systems-on-a-chip]] (SOC) ad alte prestazioni su architettura MIPS. Il secondo gruppo fondò la [[Alchemy Semiconductor]] (in seguito acquisita da [[Advanced Micro Devices|AMD]]) che produsse l{{'}}'''Au-1000''', un processore '''SOC''') per applicazioni a basso consumo. [[Lexra]] utilizzò un core tipo MIPS e vi aggiunse estensioni [[Digital Signal Processor|DSP]] per il trattamento di dati audio e estensioni [[multithreading]] per la gestione delle reti locali. MIPS intentò contro Lexra due cause legali per violazioni delle sue proprietà intellettuali. La prima si risolse rapidamente quando Lexra promise di non pubblicizzare i suoi processori come MIPS compatibili. La seconda causa fu molto più lunga e danneggiò gli affari di entrambe le società; si concluse con MIPS Technologies che forniva a Lextra una licenza gratuita e un ingente risarcimento economico.

=== Famiglie MIPS ===

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Molti produttori di [[workstation]] hanno utilizzato processori MIPS. Tra i vari segnaliamo la [[Silicon Graphics|SGI]], [[MIPS Technologies|MIPS Computer Systems Inc.]], [[Olivetti]], [[Siemens Nixdorf Informationssysteme|Siemens-Nixdorf]], [[Acer (azienda)|Acer]], [[Digital Equipment Corporation]], [[NEC Corporation|NEC]], e [[DeskStation]]. Molti [[sistema operativo|sistemi operativi]] sono stati portati per le architetture basate su processori MIPS. I più famosi sono l'[[IRIX]] prodotto da SGI, [[Microsoft]] [[Windows NT]] (sebbene il supporto per processori MIPS sia terminato con Windows NT 4.0), [[Windows CE]], [[Linux]], [[BSD]], [[Unix]] [[System V]], [[SINIX]], MIPS Computer Systems [[RISC/OS]] e altri.

Tuttavia l'utilizzo dei processori MIPS all'interno di computer e workstation èdeclino` incostantemente declinotra costanteil 2000 ed il 2006. SGI hanel 2003 annunciatoinizio` la dismissione delle macchine basate su architettura MIPS, preferendosipreferendo concentrareconcentrarsi su macchine basate su processori [[Intel]] [[IA-64]], scelta che si rivelerà` successivamente un grosso errore commerciale. Comunque l'uso dei processori MIPS nelle macchine embedded è ancora comunecontinuato. I processori sono a basso consumo e offrono buone prestazioni quindi sono spesso scelti per macchineessere portatiliintegrati in sistemi embedded. Inoltre l'architettura MIPS è diffusa quindi esistono molti tool di sviluppo e programmatori esperti della piattaforma.

La quasi totalità dei [[router]] per molti anni sono ormaistati basati su MIPS su sistema operativo [[Linux]], spesso in versione [[OpenWrt]] o [[DD-WRT]], adanche esclusionese didagli rarianni 2009 e seguenti vi è stata una diffusione sempre più massiccia di [[Architettura ARM|ARM]], come ad (esempio l'Alice Gate Enterprise che monta un ARM940). La sonda spaziale [[New Horizons]], sviluppata dalla [[NASA]] per l'esplorazione di [[Plutone (astronomia)|Plutone]] e del suo satellite [[Caronte (astronomia)|Caronte]] lanciata nel 2006, èfu equipaggiata con un processore MIPS R3000. Nel Corso del 2021 comunque, MIPS viene abbandonato dalla MIPS Technologies Inc in favore della architettura RISC -V.

=== Core ===

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La famiglia MIPS include anche l{{'}}'''R6000''', una implementazione [[Emitter-coupled logic|ECL]] dell'architettura MIPS prodotto da [[Bipolar Integrated Technology]]. L'R6000 introdusse il set di istruzioni <code>MIPS II</code>. Il [[Translation Lookaside Buffer|TLB]] e l'architettura della cache era diversa da quella degli altri membri della famiglia MIPS. R6000 non aveva le prestazioni che i progettisti speravano e dopo un breve utilizzo da parte di [[Control Data Corporation]] venne abbandonato. L{{'}}'''RM7000''' era una versione dell'R5000 con 256 KB di cache di secondo livello e un controller per una cache di terzo livello opzionale. Il suo mercato primario erano i dispositivi embedded e i dispositivi di rete, difatti venne utilizzato estesamente da Cisco System. Il nome '''R9000''' non è stato mai utilizzato.

In quel periodo (anno 2003 e seguenti) SGI decise di abbandonare la piattaforma MIPS a favore dei processori [[Intel]] [[Itanium]] e quindi fermò lo sviluppo dei processori successivi all'R10000. I tempi di passaggio alla piattaforma Itanium furono più lunghi del previsto e intanto le macchine basate su MIPS venivano migliorate. Nel 1999 comunque era chiaro che lo sviluppo dei processori di fascia alta era stato abbandonato troppo rapidamente e quindi vennero presentati i processori R14000 e R16000 che nonostante il nome non erano molto dissimili dall'R10000. SGI cercò di portare la potente FPU della serie R8000 in altri processori MIPS e di sviluppare una versione dual core, ma problemi finanziari bloccarono il progetto. Inoltre SGI decise di utilizzare la tecnologia [[QuickTransit]] per permettere alle macchine basate su Itanium di utilizzare i programmi compilati per MIPS e quindi pose la parola fine allo sviluppo dei processori MIPS per piattaforma IRIX.

Una versione semplificata della gestione della pipeline è la [[DLX (informatica)|pipeline DLX]], possibile grazie alla [[rinominazione dei registri|rinominazione dei registri esplicita]]<ref>{{cita web|titolo=Dynamic Scheduling Techniques|url=http://web.cs.iastate.edu/~prabhu/Tutorial/PIPELINE/dynamSchedTech.html|accesso=24 gennaio 2016}}</ref>.