什么是MIPS架构？RISC-V架构？有什么区别？【超详细初学者教程】

什么是MIPS架构？RISC-V架构？有什么区别？【超详细初学者教程】

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在学习 MIPS 架构、RISC-V 架构、精简指令集（RISC）、嵌入式系统、CPU 架构对比 时，很多初学者会产生困惑：
👉 为什么教材上常见的是 MIPS 架构，而最新的开源潮流又是 RISC-V？
👉 这两种架构到底有什么相同点和不同点？
👉 如果我是初学者，该先学哪一个？

背景>>
据《华尔街日报》报道，阿里巴巴正在开发一款兼容英伟达生态的新AI芯片。新一代芯片兼容英伟达生态但性能超越H20，采用FP8架构（UE8M0 FP8）显著提升能效比，降低对CUDA生态依赖。目前处于测试环节，由中国大陆企业代工生产，首次实现本土化制造（此前含光800由台积电代工）。

本文将从基础概念、历史发展、指令集特性、应用场景、学习路线等多个角度，带你完整了解 MIPS 与 RISC-V。

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一、背景介绍：什么是指令集架构（ISA）？

指令集架构（Instruction Set Architecture，简称 ISA）是 硬件与软件之间的契约。

ISA 规定了：

1. CPU 能理解哪些指令。
2. 每条指令如何编码。
3. 寄存器数量和作用。
4. 存储器访问方式。

常见分类：

• CISC（复杂指令集）：如 x86（Intel/AMD）。
• RISC（精简指令集）：如 ARM、MIPS、RISC-V。

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二、MIPS 架构：历史与特点

1. 时间线

2. 特点

• 固定长度指令（多为 32 位）。
• 寄存器为中心（32 个通用寄存器）。
• Load/Store 架构。
• 教育意义强，教材常用。

3. 示例代码

.data
msg: .asciiz "Hello, MIPS!\n".text
main:li $v0, 4        la $a0, msg      syscallli $v0, 10       syscall

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三、RISC-V 架构：新兴的开源指令集

1. 时间线

2. 特点

• 开源免费，任何人都能使用和扩展。
• 模块化设计，基础小巧，扩展灵活。
• 多位宽：RV32 / RV64 / RV128。
• 生态快速发展，涵盖 MCU 到 AI 芯片。
• “阿里云版H20架构支持”： 最新国产芯片。

3. 示例代码

.data
msg: .string "Hello, RISC-V!\n".text
.globl _start
_start:li a7, 64        li a0, 1         la a1, msg       li a2, 14        ecallli a7, 93        li a0, 0ecall

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四、MIPS 与 RISC-V 的发展脉络

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五、MIPS vs RISC-V 核心特性对比图

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六、学习路线

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七、MIPS 通用架构图

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八、RISC-V 通用架构图

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九、知识点概述表

知识点	关键内容
ISA 定义	CPU 与软件的接口，规定指令格式与执行方式
MIPS	1981 年提出，经典 RISC 架构，适合教学与嵌入式
RISC-V	2010 年提出，开源、模块化、生态繁荣
相同点	都属于 RISC，强调指令简单、高效流水线
不同点	MIPS 商业化固定，RISC-V 开源可扩展
学习建议	先学 MIPS 入门，再深入 RISC-V，结合工具链实践

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十、总结

• MIPS 架构：经典、规整，适合初学者快速理解 RISC 思想。

• RISC-V 架构：新兴、开源，正在成为 学术与工业界的未来趋势。

• 如果你是初学者：

  • ✅ 先学 MIPS，掌握指令集基本原理。
  • ✅ 再学习 RISC-V，参与开源生态，跟上产业趋势。

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