Meskipun MIPS Technologies meninggalkan arsitektur miliknya pada tahun 2021 untuk fokus pada desain RISC-V , set instruksi MIPS terus menemukan kehidupan di tempat-tempat yang tidak terduga. Diskusi komunitas mengungkapkan bahwa arsitektur RISC perintis ini, yang pernah menggerakkan segala hal mulai dari konsol Nintendo 64 hingga workstation kelas atas, tetap mempertahankan relevansinya dalam lingkungan pendidikan dan aplikasi khusus.
Lini Masa Arsitektur MIPS
- 1981: Proyek MIPS dimulai di Stanford University
- 1991: Seri R4000 - prosesor MIPS 64-bit pertama
- 1995: Nintendo 64 diluncurkan dengan CPU MIPS VR4300
- 1998: Perusahaan MIPS dijual oleh Silicon Graphics
- 2021: MIPS Technologies meninggalkan arsitektur MIPS untuk RISC-V
- 2023: GlobalFoundries mengakuisisi MIPS Technologies
Warisan Pendidikan Tetap Kuat
Universitas di seluruh dunia terus mengajarkan arsitektur komputer menggunakan MIPS sebagai contoh utama mereka. Mahasiswa di UC Berkeley , University of New South Wales , Rochester Institute of Technology , dan banyak institusi lainnya masih mempelajari pemrograman assembly melalui simulator MIPS seperti SPIM dan QtSPIM . Desain arsitektur yang bersih dan set instruksi yang terdokumentasi dengan baik membuatnya menjadi alat pengajaran yang ideal untuk memahami dasar-dasar prosesor.
Menariknya, UC Berkeley baru-baru ini bertransisi dari MIPS ke RISC-V dalam kursus CS61C mereka, mencerminkan pergeseran industri yang lebih luas menuju arsitektur open-source yang lebih baru. Perubahan ini merepresentasikan penyerahan tongkat simbolis dari satu arsitektur yang dipengaruhi Berkeley ke arsitektur lainnya.
SPIM: Simulator prosesor MIPS yang umum digunakan dalam pendidikan ilmu komputer
Sistem Tertanam dan Peralatan Jaringan
Arsitektur MIPS mempertahankan pijakan dalam aplikasi tertanam, khususnya dalam peralatan jaringan. Router WiFi , modem kabel, dan set-top box masih mengandalkan mikrokontroler berbasis MIPS . Lini produk EdgeRouter milik Ubiquiti menggunakan prosesor MIPS , dan Microchip terus memproduksi mikrokontroler PIC32MZ berbasis MIPS untuk aplikasi otomotif.
Namun, tren bergeser menuju ARM dan RISC-V dalam desain yang lebih baru. Produsen system-on-chip WiFi utama sebagian besar telah beralih ke core ARM , meskipun transisinya bertahap karena biaya pengembangan dan sifat khusus dari perangkat keras jaringan.
Area Penggunaan MIPS Saat Ini
- Pendidikan: Universitas di seluruh dunia menggunakan MIPS untuk mata kuliah arsitektur komputer
- Sistem Tertanam: Router WiFi, modem kabel, set-top box
- Mikrokontroler: Seri Microchip PIC32MZ untuk aplikasi otomotif
- Jaringan: Lini produk Ubiquiti EdgeRouter
- Sistem Warisan: Ratusan juta perangkat IoT
Tantangan Teknis dan Keunikan Desain
Diskusi komunitas menyoroti tantangan teknis unik yang ditimbulkan MIPS kepada pengembang. Keputusan desain awal arsitektur, termasuk branch delay slot dan relokasi HI16/LO16 yang terpisah, menciptakan skenario pemrograman yang kompleks yang dihindari oleh arsitektur yang lebih baru.
Analyzer MIPS untuk itu adalah tantangan algoritmik tersulit yang pernah saya tangani, sejauh ini. Keunikan arsitektur tersebut menawarkan pasokan kasus edge yang membuat frustasi tanpa akhir.
Pilihan desain ini, meskipun inovatif untuk zamannya, menunjukkan mengapa arsitektur yang lebih sederhana dan konsisten seperti RISC-V semakin diadopsi. Kompleksitasnya berasal dari MIPS yang tidak memiliki pengalamatan relatif terhadap PC dalam versi awal dan memerlukan solusi rumit untuk kalkulasi pointer.
Branch delay slot: Instruksi yang dieksekusi setelah instruksi branch, terlepas dari apakah branch tersebut diambil atau tidak
MIPS vs Arsitektur Modern
| Fitur | MIPS (Awal) | ARM | RISC-V |
|---|---|---|---|
| Branch Delay Slots | Ya | Tidak | Tidak |
| Load Delay Slots | Ya (dihapus di MIPS II) | Tidak | Tidak |
| PC-Relative Addressing | Terbatas | Ya | Ya |
| Consistent Register Fields | Tidak | Tidak | Ya |
| Open Source | Tidak | Tidak | Ya |
Pengembangan Teknologi Tiongkok
Mungkin yang paling signifikan, MIPS memainkan peran penting dalam pengembangan semikonduktor Tiongkok. Keluarga prosesor Loongson dimulai sebagai desain yang kompatibel dengan MIPS sebelum berkembang menjadi arsitektur LoongArch yang independen. Perkembangan ini menggambarkan bagaimana arsitektur yang mapan dapat berfungsi sebagai batu loncatan untuk mengembangkan kemampuan teknologi domestik.
Set instruksi arsitektur MIPS , meskipun induk korporatnya melakukan pivot strategis, terus melayani peran penting dalam pendidikan, sistem tertanam, dan sebagai fondasi untuk desain prosesor yang lebih baru. Meskipun masa depan komersialnya tetap tidak pasti, pengaruh teknisnya bertahan di berbagai domain.
Referensi: MIPS