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這個(gè)曾比ARM還火的架構(gòu)即將開(kāi)源!中國(guó)造芯新機(jī)遇
關(guān)鍵字: MIPS芯片本文來(lái)自微信公號(hào)“智東西”(ID:zhidxcom),文 | 心緣 。
2018年,是硬件開(kāi)源起勢(shì)的一年,是繼ARM稱(chēng)霸移動(dòng)市場(chǎng)多年后,RISC架構(gòu)名望再漲的一年,更是我國(guó)自主造芯的熱情高潮迭起的一年。
這一年,RISC-V迅速崛起并擴(kuò)張生態(tài),諸多半導(dǎo)體公司和科技巨頭熱情加盟,國(guó)內(nèi)外的RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟都做得風(fēng)生水起。智東西曾縱覽國(guó)內(nèi)外RISC-V浪潮(深度:AI芯片新風(fēng)口!阿里華米已入局,將撼動(dòng)ARM地位)。
師出同門(mén)的RISC-V和MIPS,在前者如日中天之時(shí),后者卻屢遭“賣(mài)身”。作為一個(gè)35歲的硅谷老前輩,MIPS卻在今年年中被7歲的AI新秀Wave Computing收入麾下,一個(gè)開(kāi)源大計(jì)也開(kāi)始默默地在硅谷生根發(fā)芽。
經(jīng)過(guò)6個(gè)月的醞釀,趕在2018年的尾巴,Wave Computing貫徹其“不鳴則已一鳴驚人”的統(tǒng)一作風(fēng),在芯片界拋下了一顆重磅炸彈——宣布MIPS今年Q1開(kāi)源!而這距離Wave收購(gòu)MIPS只有短短6個(gè)月。
日漸邊緣化的MIPS能否靠開(kāi)源計(jì)劃重返主流市場(chǎng)?如果這個(gè)計(jì)劃提前半年公布,RISC-V是否還有今日之備受矚目?它是否會(huì)對(duì)RISC-V造成沖擊?又對(duì)采用MIPS架構(gòu)的老玩家們意味著什么?
智東西走訪(fǎng)國(guó)內(nèi)外多家知名芯片企業(yè),梳理了MIPS開(kāi)源計(jì)劃為其生態(tài)及Wave的AI大計(jì)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì),并從生態(tài)、市場(chǎng)、社區(qū)、專(zhuān)利和技術(shù)五個(gè)方面進(jìn)行剖析,力圖復(fù)盤(pán)一個(gè)完整的MIPS開(kāi)源布局。
從ARM前輩到聲勢(shì)漸微:江河日下的MIPS
MIPS全名為“無(wú)內(nèi)部互鎖流水級(jí)的微處理器”(Microprocessor without interlocked piped stages),是基于精簡(jiǎn)指令集(RISC) 的衍生架構(gòu)之一。
它曾比ARM還要火,是安卓系統(tǒng)支持的三大處理器平臺(tái)之一,卻最終在生態(tài)的較量中鎩羽而歸。
也許是學(xué)院派出身使得MIPS對(duì)商業(yè)化不慎敏感,也許是長(zhǎng)期寄人籬下和幾度被轉(zhuǎn)手的經(jīng)歷削損了MIPS的鋒芒,再加上MIPS在移動(dòng)時(shí)代的反應(yīng)遲鈍,以及架構(gòu)授權(quán)帶來(lái)的硬件落后等種種問(wèn)題,致使MIPS在市場(chǎng)中的地位和知名度都開(kāi)始裹足不前。
1、 移動(dòng)敗陣,榮光不再
作為精簡(jiǎn)指令集(RISC)的先行者,MIPS架構(gòu)其實(shí)算是ARM的同門(mén)師兄,比ARM的誕生還早六年。甚至在1991年就推出了64位的設(shè)計(jì)R4000,而ARM到2012年才大范圍推廣64位處理器設(shè)計(jì)。
早期MIPS公司是對(duì)標(biāo)英特爾,面向中高端市場(chǎng)輸出產(chǎn)品。Pacemips、IDT和東芝等半導(dǎo)體公司在MIPS發(fā)展早期采用了其設(shè)計(jì)來(lái)制造芯片,生產(chǎn)的芯片被用于索尼游戲機(jī)、Cisco的路由器和SGI超級(jí)計(jì)算機(jī)等終端設(shè)備。MIPS在家用路由器市場(chǎng)的壟斷地位延續(xù)至今。
MIPS是業(yè)界應(yīng)用廣泛的可擴(kuò)展處理器架構(gòu)
不過(guò),在后輩ARM果斷踏入移動(dòng)時(shí)代的大門(mén)并迅速完善生態(tài)時(shí),MIPS卻固守在高清盒子、打印機(jī)等原來(lái)的市場(chǎng),反應(yīng)遲緩、技術(shù)限制以及學(xué)院派風(fēng)格等原因,使他們失去了2007-2017年這移動(dòng)手機(jī)市場(chǎng)火速爆發(fā)的關(guān)鍵十年。
2、幾度賣(mài)身,頹勢(shì)難挽
自1984年被來(lái)自斯坦福大學(xué)前校長(zhǎng)John Hennessy創(chuàng)立以來(lái),命途多舛的MIPS公司,先后在Silicon Graphics、英特爾、Imagination Techologies、Tallwood Capital和Wave Computing手下幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)。
Silicon Graphics使用MIPS的產(chǎn)品打造了業(yè)界首個(gè)多處理器服務(wù)器,并于1992年收購(gòu)了MIPS公司。隨后SGI遇到困難,英特爾接管了其服務(wù)器CPU業(yè)務(wù),在1998年將MIPS進(jìn)行IPO。
當(dāng)MIPS兵敗如山倒之時(shí),英國(guó)公司Imagination在2013年花1億美元收購(gòu)MIPS,并帶動(dòng)起業(yè)界對(duì)MIPS新的熱情,英特爾、蘋(píng)果、聯(lián)發(fā)科等大客戶(hù)紛紛伸出友好的手。
Imagination MIPS I6400 CPU框圖
Imagination選擇放棄手機(jī)市場(chǎng)這一攻不下的山頭,開(kāi)始從高性能CPU轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和其他低功耗應(yīng)用的高能效處理器。
在2017年再度被Imagination以6500萬(wàn)美元的賠本價(jià)轉(zhuǎn)手給Tallwood Capital后,MIPS終于在今年6月找到新的“歸宿”——AI芯片創(chuàng)企Wave Computing。
完善社區(qū)和生態(tài),進(jìn)軍邊緣計(jì)算市場(chǎng)
Wave Computing的AI IP事業(yè)部總裁Art Swift曾向外媒透露,Wave的CEO Derek Meyer是MIPS的資深人士,自6月收購(gòu)MIPS科技起就一直在醞釀MIPS開(kāi)源計(jì)劃。一個(gè)AI芯片創(chuàng)企,為何在剛剛拿下硅谷老玩家后,就做出如此果敢大膽的決定呢?
1、補(bǔ)足MIPS社區(qū)和生態(tài)
對(duì)于MIPS本身而言,MIPS未來(lái)的成功很大程度上取決于生態(tài)建設(shè)和社區(qū)發(fā)展。Art Swift表示,MIPS開(kāi)源對(duì)于加速M(fèi)IPS在生態(tài)系統(tǒng)中的采用至關(guān)重要,而建立一個(gè)充滿(mǎn)活力且蓬勃發(fā)展的社區(qū)是關(guān)鍵。
按照MIPS官方介紹,MIPS開(kāi)源將提供更強(qiáng)大、更完整的開(kāi)發(fā)工具和第三方IP解決方案生態(tài)系統(tǒng),還將進(jìn)一步推動(dòng)基于MIPS的解決方案在物聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)擴(kuò)展到邊緣設(shè)備,并實(shí)現(xiàn)廣泛的社區(qū)創(chuàng)新,推動(dòng)MIPS生態(tài)系統(tǒng)的軟件應(yīng)用增長(zhǎng)。
對(duì)于MIPS生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴,MIPS將進(jìn)一步鞏固MIPS架構(gòu)的穩(wěn)定性和擴(kuò)散性,大量增加MIPS開(kāi)源授權(quán)持有者的商機(jī),為更多授權(quán)收入創(chuàng)造機(jī)會(huì),加速提供支持AI的解決方案,同時(shí)保持與現(xiàn)有MIPS產(chǎn)品的向后兼容性。
此前在移動(dòng)市場(chǎng)不如ARM吃香的MIPS,將注意力轉(zhuǎn)向中國(guó)這一新的市場(chǎng)。而生態(tài)的重要性亦在其中國(guó)伙伴身上體現(xiàn)的淋漓盡致。
從七八年前開(kāi)始,我國(guó)龍芯中科、珠海炬力、北京君正等公司看中MIPS所展現(xiàn)的高性能和低功耗,陸續(xù)買(mǎi)下了MIPS授權(quán),基于MIPS做自主設(shè)計(jì),打造自己的指令集,并用在數(shù)字電視、機(jī)頂盒以及各類(lèi)便攜式設(shè)備等應(yīng)用之中。
基于MIPS64的龍芯(Loongson)處理器
背負(fù)著“自主造芯”盛名的龍芯,曾一度因?yàn)樘^(guò)關(guān)注參數(shù)而忽略了生態(tài)問(wèn)題,導(dǎo)致產(chǎn)品做出后卻無(wú)人問(wèn)津。
隨后龍芯花了很大精力在生態(tài)建設(shè)上,先在工控、軍用和企業(yè)級(jí)應(yīng)用等領(lǐng)域站穩(wěn)腳跟,然后再進(jìn)軍消費(fèi)市場(chǎng)。據(jù)說(shuō)基于龍芯CPU進(jìn)行下游解決方案開(kāi)發(fā)的合作伙伴已有數(shù)百家。
炬力和君正均積極擁抱新時(shí)代,在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、智能穿戴和智能家居等新興領(lǐng)域展開(kāi)廣泛布局。除了功耗之外,如今困擾可穿戴產(chǎn)品的主要問(wèn)題亦在于生態(tài),君正也在著力于完善基于君正方案的生態(tài)鏈。
不過(guò),由于MIPS在兼容性等問(wèn)題上的缺陷,MIPS的發(fā)展勢(shì)頭不如人意,而完全開(kāi)源的RISC-V架構(gòu)的興起,又給MIPS帶來(lái)新的壓力。 在MIPS開(kāi)源消息宣布之前,行業(yè)普遍認(rèn)為MIPS大勢(shì)去矣,正在衰落的道路上踽踽獨(dú)行。
在部分人眼中,MIPS開(kāi)源將會(huì)吸引到更多玩家加入MIPS的陣營(yíng),如果MIPS能夠補(bǔ)足在生態(tài)建設(shè)上的短板,至少使之有望在新興的邊緣計(jì)算領(lǐng)域,突顯其在相對(duì)于RISC-V更成熟的生態(tài)、技術(shù)和工具等方面的優(yōu)勢(shì)。
2、和DPU IP深度融合,AI邊緣計(jì)算成重點(diǎn)
對(duì)于Wave Computing而言,MIPS開(kāi)源亦是好處頗豐。Wave將MIPS視為推動(dòng)Wave的AI進(jìn)入大量應(yīng)用的關(guān)鍵,為Wave拓展邊緣計(jì)算和終端等新的市場(chǎng)。
Wave的高級(jí)副總裁兼首席商務(wù)官Lee Flanagin在一份聲明中說(shuō),MIPS開(kāi)源將補(bǔ)充Wave現(xiàn)有和未來(lái)的MIPS IP核,確保當(dāng)前和新的MIPS客戶(hù)擁有廣泛解決方案,可以從中選擇他們的SoC設(shè)計(jì),并且還可以訪(fǎng)問(wèn)充滿(mǎn)活力的MIPS開(kāi)發(fā)社區(qū)和生態(tài)系統(tǒng)。
MIPS開(kāi)源還將幫助Wave實(shí)現(xiàn)其計(jì)劃的路線(xiàn)圖,通過(guò)一整套基于AI的第三方軟件產(chǎn)品,為基于AI-IP的SoC解決方案提供更快捷的途徑。
Swift也透露說(shuō),MIPS將為開(kāi)源社區(qū)帶來(lái)“商業(yè)準(zhǔn)備”的“工業(yè)強(qiáng)度”架構(gòu)指令集?!靶酒O(shè)計(jì)人員將有機(jī)會(huì)根據(jù)經(jīng)過(guò)驗(yàn)證且經(jīng)過(guò)良好測(cè)試的指令集來(lái)設(shè)計(jì)自己的內(nèi)核。”
此前Wave主打的數(shù)據(jù)流處理器(Dataflow Processing Unit,DPU)主要面向云端,具有通用特性,能同時(shí)支持訓(xùn)練和推理計(jì)算。
Wave將在適當(dāng)時(shí)機(jī)將數(shù)據(jù)流處理器DPU的IP和MIPS做深度融合,使得MIPS成為Wave下一代AI芯片的內(nèi)核。Wave還將AI芯片技術(shù)和以低功耗著稱(chēng)的MIPS CPU結(jié)合,形成適合邊緣計(jì)算和終端的MIPS加速AI的解決方案,將AI應(yīng)用到更為廣闊的邊緣計(jì)算領(lǐng)域。
Wave認(rèn)為,MIPS在AI的邊緣計(jì)算有較大優(yōu)勢(shì),尤其是其優(yōu)異的對(duì)多線(xiàn)程的支持。MIPS也會(huì)支持AI深度學(xué)習(xí)專(zhuān)屬的擴(kuò)展指令集。
基于MIPS優(yōu)異的多任務(wù)多線(xiàn)程的性能,在AI、5G以及其他對(duì)性能有高要求的領(lǐng)域,我們將有望更多地看到MIPS的身影。
MIPS真的會(huì)挫傷RISC-V嗎?
前有ARM進(jìn)軍移動(dòng)領(lǐng)域,打下手機(jī)市場(chǎng)大半江山;后有RISC-V聲名漸起,在贏得一眾大小廠實(shí)名支持。我們看到鋪天蓋地的報(bào)道寫(xiě)到,如果MIPS開(kāi)源,或會(huì)對(duì)起勢(shì)的RISC-V造成沖擊。
一方面,看好MIPS開(kāi)源的人認(rèn)為,MIPS ISA是經(jīng)過(guò)商業(yè)驗(yàn)證的ISA,有大量?jī)?yōu)質(zhì)成熟的工具、軟件環(huán)境和專(zhuān)利,比RISC-V更完整,對(duì)于一些SoC設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)可以取代RISC-V。有評(píng)論稱(chēng):“如果MIPS發(fā)生在兩三年前,那么RISC-V就不會(huì)誕生?!?
但另一方面,限于MIPS開(kāi)源有限的信息量,一些行業(yè)人士對(duì)MIPS開(kāi)源的態(tài)度趨于謹(jǐn)慎。他們認(rèn)為,MIPS屬于一家商業(yè)公司,沒(méi)有獨(dú)立組織,應(yīng)該不會(huì)完全開(kāi)源。Power、Spark指令架構(gòu)開(kāi)源更早,亦未能在市場(chǎng)上多分幾杯羮。
此外,RISC-V更加現(xiàn)代化,包括MIPS所沒(méi)有的內(nèi)容,比起MIPS更加通用可擴(kuò)展。
MIPS的主流玩家之一君正就在保持MIPS兼容產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和優(yōu)化完善的同時(shí),加入了RISC-V基金會(huì),并且其已展開(kāi)對(duì)基于RISC-V指令集CPU核的研發(fā)工作。
君正在RISC-V基金會(huì)的成員名錄中
不過(guò)也有人認(rèn)為,RISC-V距離“真正意義上符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、受專(zhuān)利保護(hù)且已被大量驗(yàn)證的RISC開(kāi)放架構(gòu)”尚遠(yuǎn)。
Wave公司相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴智東西:“RISC-V是一個(gè)非常優(yōu)秀的行業(yè)聯(lián)盟,它起源于學(xué)校院校,能在較短的時(shí)間就從一個(gè)學(xué)校的學(xué)術(shù)研究課題到在行業(yè)內(nèi)積累一定的知名度和資源來(lái)共同參與,這本身對(duì)于芯片行業(yè)的IP發(fā)展提供了一種新的探索道路。
”市場(chǎng)很大,競(jìng)爭(zhēng)也很公平,Wave希望MIPS開(kāi)源能夠給業(yè)界多一個(gè)CPU架構(gòu)的選擇,而且是成熟、符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的、受專(zhuān)利保護(hù)的CPU架構(gòu),實(shí)實(shí)在在地為客戶(hù)帶去更好的產(chǎn)品價(jià)值和服務(wù),贏得客戶(hù)的信賴(lài)和支持。
對(duì)此,智東西從生態(tài)、市場(chǎng)、社區(qū)、專(zhuān)利和技術(shù)五個(gè)方面,盡可能全面覆蓋我們當(dāng)前可獲知的關(guān)于MIPS開(kāi)源計(jì)劃的全貌,看它能否給指令集領(lǐng)域帶來(lái)新的變局。
1、生態(tài)成熟度
要打造有競(jìng)爭(zhēng)力的處理器,所使用的架構(gòu)不僅要是全球范圍的一個(gè)通用架構(gòu),還要獲得良性生態(tài)的支持。
很多人認(rèn)為,相比RISC-V,經(jīng)過(guò)多年發(fā)展的MIPS經(jīng)已經(jīng)建立了相對(duì)成熟的生態(tài)體系,這將成為MIPS開(kāi)源后的一大優(yōu)勢(shì)。
UltraSoC是一家為嵌入式系統(tǒng)提供先進(jìn)調(diào)試和分析技術(shù)的英國(guó)公司,是RISC-V的積極支持者。
這家公司的CEO Rupert Baines告訴外媒EE Times:“鑒于RISC-V的勢(shì)頭,MIPS開(kāi)源是一個(gè)有趣、精明的舉動(dòng)”,“MIPS已經(jīng)擁有大量?jī)?yōu)質(zhì)工具和軟件環(huán)境,這是一種放大MIPS自身優(yōu)勢(shì)的聰明之舉,而且沒(méi)什么損失?!彼J(rèn)為,對(duì)于一些集成電路設(shè)計(jì)師而言,MIPS可以替代RISC-V。
2011年MIPS在數(shù)字家居、網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)設(shè)備三大領(lǐng)域的授權(quán)商
Linley Group的首席分析師Linley Gwennap則表示,MIPS在開(kāi)源社區(qū)的影響力份額比不過(guò)RISC-V,各種所有權(quán)轉(zhuǎn)換會(huì)對(duì)MIPS造成限制,但MIPS還有時(shí)間來(lái)增進(jìn)設(shè)計(jì)。
另外,MIPS原有內(nèi)核授權(quán)業(yè)務(wù)優(yōu)勢(shì)過(guò)大,導(dǎo)致其他愿意參與的公司不多,其多樣性和可選擇性比起RISC-V內(nèi)核偏弱,多家半導(dǎo)體IP公司已經(jīng)開(kāi)始做基于RISC-V指令集的內(nèi)核。
Gwennap認(rèn)為MIPS ISA比RISC-V更完整,軟件工具也相對(duì)更成熟,而且能提供RISC-V所缺乏的專(zhuān)利保護(hù)和中央授權(quán)來(lái)避免ISA碎片化,這些因素使得MIPS在商業(yè)應(yīng)用方面具有優(yōu)勢(shì)。
不過(guò),此次開(kāi)源計(jì)劃針對(duì)的是MIPS R6指令集,這是MIPS的一個(gè)近乎全新的指令集,對(duì)此前MIPS的架構(gòu)做了大量的優(yōu)化工作,內(nèi)核也是經(jīng)過(guò)重新設(shè)計(jì)。
它更近似于另一個(gè)RISC-V,之前積累的生態(tài)優(yōu)勢(shì)未必能發(fā)揮出來(lái)。而且盡管MIPS為早期MIPS版本的客戶(hù)提供兼容工具,移植過(guò)程仍可能會(huì)有大量移植工作量。
對(duì)此Wave相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,其MIPS開(kāi)源計(jì)劃時(shí)認(rèn)真的,這一問(wèn)題會(huì)在今年第一季度公布。
2、市場(chǎng)走勢(shì)
Imagination和Ceva曾在2012年為并購(gòu)MIPS而爭(zhēng)的火熱,那時(shí)MIPS被曝出年?duì)I收約6000萬(wàn)美元并處于虧損中。
而就這些年MIPS的布局來(lái)看,MIPS在服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用相對(duì)穩(wěn)定,但市場(chǎng)份額變化處于未知數(shù)。在移動(dòng)市場(chǎng)幾乎已經(jīng)看不到希望,而在新興的智能硬件領(lǐng)域暫時(shí)還沒(méi)有一個(gè)巨頭型玩家脫穎而出。
如今MIPS還擁有博通、Cavium、英特爾Mobileye、龍芯、炬力、君正等行業(yè)領(lǐng)軍角色的支持。一些市場(chǎng)觀察家對(duì)MIPS依然保持信心,認(rèn)為MIPS經(jīng)過(guò)有效經(jīng)營(yíng)后,有望再次躋身主流架構(gòu)。
Mobileye EyeQ4使用了多MIPS處理器
MIPS并非首個(gè)期望通過(guò)開(kāi)源重返高地的架構(gòu)。誕生于1990年的IBM Power也曾所向披靡,其應(yīng)用范圍覆蓋到各種類(lèi)型的主機(jī),曾占據(jù)服務(wù)器市場(chǎng)2/3的市場(chǎng)份額。
然而,由于IBM偏向服務(wù)高端用戶(hù)、不夠重視民用蛋糕、對(duì)市場(chǎng)和研發(fā)綜合掌握能力不足等因素,有高性能加持的Power卻在Wintel聯(lián)盟的進(jìn)攻中節(jié)節(jié)退敗,Power、Sparc等曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)的架構(gòu)CPU被x86架構(gòu)CPU擊得潰不成軍,Power被擠到唯有在高端服務(wù)器市場(chǎng)立足。
當(dāng)Power江河日下,IBM亦選擇開(kāi)源的方式試圖力挽狂瀾,IBM聯(lián)合谷歌、英偉達(dá)、TYAN、Mellanox成立OpenPower聯(lián)盟和OpenPower基金會(huì),在芯片設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)源軟件三個(gè)層面推動(dòng)Power生態(tài)環(huán)境的壯大。
市場(chǎng)的不確定性,在某種程度上,可能會(huì)給選擇它的客戶(hù)帶來(lái)些許疑慮。
3、社區(qū)歸屬
走“開(kāi)源”絕非一張空頭支票,Art Swift強(qiáng)調(diào)說(shuō)必須全力支持和妥善管理開(kāi)源工作,社區(qū)必須能夠支持自身的發(fā)展。
在MIPS架構(gòu)開(kāi)源后,它的管理者也是一個(gè)問(wèn)題。如果要吸引更多企業(yè)加盟,一個(gè)中立的非盈利組織可能更為合適。
Swift曾任RISC-V基金會(huì)營(yíng)銷(xiāo)委員會(huì)的副主席,并且是prpl基金會(huì)的主席。prpl基金會(huì)成立于2015年,是一個(gè)開(kāi)源社區(qū)驅(qū)動(dòng)的聯(lián)盟。Swift稱(chēng)該基金會(huì)專(zhuān)注于實(shí)現(xiàn)在客戶(hù)端設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等嵌入式設(shè)備的安全性和互操作性,成員包括Arris Technology、英特爾、沃達(dá)豐、高通和博通等。
Art Swift在prpl基金會(huì)官網(wǎng)的簡(jiǎn)介
當(dāng)被問(wèn)及誰(shuí)將運(yùn)行MIPS開(kāi)源計(jì)劃時(shí),Swift建議建立一個(gè)新的基金會(huì)或者將其遷移到一個(gè)像prpl基金會(huì)之類(lèi)的已存在的開(kāi)源組織。
不少人推測(cè)它會(huì)被放到前幾年成立的prpl基金會(huì)中,UltraSoC CEO Baines也認(rèn)為這是個(gè)不錯(cuò)的選擇。
不過(guò)按照Swift的說(shuō)法,其指導(dǎo)委員會(huì)仍在就MIPS開(kāi)源計(jì)劃的管理者進(jìn)行討論。正確的管理對(duì)于確保MIPS客戶(hù)確保MIPS開(kāi)放式生態(tài)系統(tǒng)提供的開(kāi)發(fā)工具,應(yīng)用程序和其他增值功能和服務(wù)適合新的實(shí)施至關(guān)重要。
而關(guān)于MIPS社區(qū)的支持和管理機(jī)制等更多細(xì)節(jié),Wave也將在今年Q1公布。
4、專(zhuān)利保護(hù)
Wave在宣布MIPS開(kāi)源計(jì)劃時(shí)表示,“MIPS開(kāi)源計(jì)劃的參與者將獲得MIPS授權(quán)的數(shù)百項(xiàng)現(xiàn)有全球?qū)@薄?
Wave將允許開(kāi)源計(jì)劃的參與者自由修改授權(quán),并且沒(méi)有IP問(wèn)題,但授權(quán)后產(chǎn)生的IP須經(jīng)由MIPS 開(kāi)源社區(qū)的第三方驗(yàn)證體系驗(yàn)證兼容性,以避免碎片化。
有行業(yè)人士認(rèn)為,MIPS開(kāi)源將對(duì)君正、龍芯等MIPS的老玩家也會(huì)產(chǎn)生積極的影響,有助于他們實(shí)現(xiàn)真正的自主可控,并在專(zhuān)利上提供相當(dāng)程度的保護(hù)。
Linley Gwennap則表示,這種方法使得MIPS更難獲得授權(quán)收入,其挑戰(zhàn)在于找到一種能夠平衡開(kāi)放可用性和創(chuàng)收的商業(yè)模式。
與此同時(shí),專(zhuān)利問(wèn)題存在些許隱憂(yōu)。MIPS曾2012年將其擁有的580個(gè)專(zhuān)利中的498個(gè)專(zhuān)利都賣(mài)給了由ARM等幾個(gè)科技巨頭組成的專(zhuān)利聯(lián)盟BridgeCrossing,總收益為3.5億美元。MIPS保留了與MIPS架構(gòu)直接相關(guān)的其余82項(xiàng)專(zhuān)利屬性,并對(duì)賣(mài)出的專(zhuān)利均有永久授權(quán)。
而B(niǎo)ridge Crossing在收購(gòu)專(zhuān)利的第二年,就開(kāi)始把手頭的專(zhuān)利轉(zhuǎn)給了ARM。所以從理論上來(lái)說(shuō),ARM現(xiàn)在已控制了大部分MIPS的原有專(zhuān)利,即便這些專(zhuān)利不會(huì)影響MIPS ISA,但依然會(huì)給客戶(hù)帶來(lái)一些擔(dān)憂(yōu)。
Wave向智東西解答了部分疑慮,他們表示MIPS R6將完全開(kāi)源,不僅完全開(kāi)放ISA,架構(gòu)授權(quán)者還可以自己生產(chǎn)基于MIPS架構(gòu)的IP對(duì)外銷(xiāo)售,且不會(huì)產(chǎn)生授權(quán)費(fèi)和版權(quán)費(fèi),對(duì)于所承諾的數(shù)百項(xiàng)專(zhuān)利,尤其是關(guān)于64位和向量的專(zhuān)利,他們均會(huì)提供專(zhuān)利保護(hù)。
5、技術(shù)完善
MIPS官網(wǎng)信息
根據(jù)MIPS官網(wǎng)公開(kāi)的信息,在MIPS開(kāi)源社區(qū)啟動(dòng)后,注冊(cè)會(huì)員將可以訪(fǎng)問(wèn)的IP和技術(shù)資源包括:32和64位MIPS R6指令集架構(gòu)的開(kāi)源版本、MIPS SIMD擴(kuò)展、MIPS DSP擴(kuò)展、MIPS多線(xiàn)程(MT)、MIPS MCU、microMIPS架構(gòu)和MIPS虛擬化(VZ)。
由社區(qū)主導(dǎo)的技術(shù)創(chuàng)新已經(jīng)成為一種技術(shù)創(chuàng)新的主流趨勢(shì),MIPS開(kāi)源亦是為了順應(yīng)這一行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),除了為業(yè)界提供優(yōu)秀的IP設(shè)計(jì),也為業(yè)界提供一個(gè)成熟的CPU架構(gòu)選擇,以推動(dòng)和支持CPU設(shè)計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。
MIPS的含義是“無(wú)內(nèi)部互鎖流水級(jí)的微處理器”,其機(jī)制是盡量利用軟件辦法避免流水線(xiàn)中的數(shù)據(jù)相關(guān)問(wèn)題。
流水寄存器在相鄰的流水段之間負(fù)責(zé)傳遞數(shù)據(jù)和控制信息,保證流水線(xiàn)中不同段的指令不會(huì)相互干擾,當(dāng)發(fā)生互鎖問(wèn)題,互鎖處理模塊會(huì)暫停流水線(xiàn)直至互鎖解決。
由于MIPS原有指令集架構(gòu)的設(shè)計(jì)已經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)歲月,其中遺留了一些歷史問(wèn)題,Andrew Shell Waterman博士在其2016年發(fā)表的《RISC-V指令集架構(gòu)設(shè)計(jì)(Design of the RISC-V Instruction Set Architecture)》論文中列舉了MIPS在高性能應(yīng)用方面存在的八點(diǎn)缺陷。
數(shù)據(jù)沖突問(wèn)題影響流水線(xiàn)性能、乘法和除法使用特殊的架構(gòu)寄存器增加指令數(shù)和位架構(gòu)復(fù)雜性、使用特殊指令處理未對(duì)齊的加載和存儲(chǔ)會(huì)消耗大量的代碼空間等問(wèn)題均在文中列數(shù)。
Andrew Shell Waterman博士論文片段
MIPS推出的最新架構(gòu)已經(jīng)修訂并消除了其中的一些瑕疵,但RISC-V是在吸取了MIPS、SPARC、Alpha、ARM等前輩的經(jīng)驗(yàn)后誕生的新的RISC指令集,要和RISC-V同場(chǎng)競(jìng)技,MIPS的架構(gòu)還需持續(xù)優(yōu)化。
結(jié)語(yǔ):中國(guó)自主造芯路上的新風(fēng)向?
Wave Computing不是第一家收購(gòu)傳奇企業(yè)的創(chuàng)企,但它正以高效的行動(dòng)力展示雄心壯志。但這是一條全新的征途,Wave究竟會(huì)為加入開(kāi)源計(jì)劃的成員們帶來(lái)哪些具體的優(yōu)待,開(kāi)源的MIPS R6能不能為成為MIPS翻身的引擎……諸多問(wèn)題還需等Wave在今年第一季度釋放出更多的信息。
從總體趨勢(shì)來(lái)看,開(kāi)源硬件已經(jīng)成為IT行業(yè)的大潮,而指令集開(kāi)源也成為這個(gè)浪潮中的重要趨勢(shì)。MIPS開(kāi)源究竟是一場(chǎng)漫無(wú)止境的苦旅,還是重返主流市場(chǎng)的新征途,誰(shuí)也無(wú)法給出確切答案。
就目前而言,無(wú)論是漸有起色的RISC-V,還是將在未來(lái)不久開(kāi)源的MIPS,都無(wú)法撼動(dòng)ARM在移動(dòng)手機(jī)市場(chǎng)穩(wěn)固的江山,但在AI、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域,ARM、MIPS、RISC-V等指令集架構(gòu)都站在相近的起跑線(xiàn),開(kāi)源必然會(huì)刺激更多的指令集的實(shí)現(xiàn)能力和創(chuàng)新能力,也為聚焦在相對(duì)小眾的指令集的中國(guó)企業(yè)提供更多的選擇,并創(chuàng)造了新的機(jī)遇。
歷經(jīng)多次“假自主”事件的中國(guó),需要的不是第二個(gè)“漢芯事件”,不是所謂“在巨人肩膀上做創(chuàng)新”的借口,更不是空喊口號(hào)的PPT造芯,自主研發(fā)高性能基礎(chǔ)設(shè)施是我國(guó)科技屆數(shù)十年的一大夢(mèng)想,相比亦步亦趨的照搬者,這個(gè)夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)更需要冷靜踏實(shí)、潛心鉆研的人。
- 原標(biāo)題:這個(gè)曾比ARM還火的架構(gòu)即將開(kāi)源!中國(guó)造芯新機(jī)遇
- 責(zé)任編輯:程北墨
- 最后更新: 2019-01-03 10:43:53
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