原创 MIPS：处理器架构/IP应该干净、简洁

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转自: http://www.eepw.com.cn/news/show.aspx?ClassID=128&ArticleID=48184

MIPS是公司名，又是架构和生态环境名。在32/64位市场，MIPS举足轻重。<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />3月29日，MIPS 科技首席执行官 John Bourgoin 先生、首席技术官Mike Uhler 先生访华，发布与STM合作消息。值此机会，记者更近地走近了MIPS及其架构

　　与ST合作细节是：STM已授权使用 MIPS 科技的 64 位架构，用于STM与中科院计算所（ICT）的龙芯生产。由STM进行兼容性检测，ICT的设计将经过MIPS Verified。
 
　　MIPS64 架构为强大、高性能的 MIPS处理器提供了重要基础，并为 MIPS32 架构带来了向上兼容性。MIPS架构有3P优势，即价格、性能、功耗。目前，已有包括 Broadcom、NEC等十余家厂商，将该技术应用于各种消费产品和网络应用。

　　MIPS目前的战略是：在MIPS营造的生态系统中，重要的是吸引第三方，付费支持第三方的某一方面。被授权的定制化的用户有不同的选择，可以用不同的指令和配置或优化，或另搞自己的指令集。

　　MIPS历史可追溯到1984年斯坦福大学校长John Hennessy 研发出跨时代的 RISC （精简指令集计算机），并与几位合伙人创立了该公司。80年代曾被工作站/服务器厂商SGI公司收购为子公司，1998年从SGI独立，成为嵌入式公司，目前有300多家公司，130多个授权。使用该架构的，主要有32位和64位（视频游戏、数据传输和打印机。）。

　　第一款是34K。2004年第一次授权。2005年英先生领导下开发出第一个双实科技为第一个授权培训中心。签署了25家客户。这是我们在中国授权的公司。

　　提问：MIPS 的架构从 90 年代开始推出基于工作站的产品。请问 MIPS 是如何紧跟市场变化的快节奏，为市场提供灵活性？

　　MIPS 科技首席执行总裁 John Bourgoin （以下简称 JB）：刚才在幻灯片中讲到了我们市场成功在什么地方，但这跟工作站市场是很不一样的。工作站市场的特点是不惜成本地要求高性能。当然我们这个架构也可以达到这种要求。例如ICT的胡为武研究院他们所作的龙芯。但是 MIPS 卖的内核非常小，有些只有十分之几平方毫米大，成本很低，非常适合消费市场。我们的产品范围很广，从低成本到的相对高性能而低成本的产品。

　　提问：刚才您提到 MIPS 在数字电视、DVD 等消费市场中的领袖地位。我想了解，你们是如何衡量 MIPS 的市场份额的？通过统计客户数量还是商业策略？

　　JB：最简单的衡量 IP 市场份额方式是通过单位份额。因为 IP 会用到各种大的芯片上，而价值取决于尺寸的大小。所以如果单纯将芯片的销售数量作为衡量 IP 市场份额的标准的话，是非常误导的。因此，我们把单位份额作为衡量我们整体市场份额的最准确标准。另外一种方式是通过将 MIPS 与竞争对手在同一个市场的销售额进行比较，但是这种数据是很难获得的。这就是为什么我们偏向用单位份额。

　　提问：MIPS 为什么不直接跟ICT合作授权？MIPS 上海的研发中心的规模和未来发展战略是什么？

　　JB：先来回答第一个问题。我们是通过与意法半导体合作。因为意法半导体拥有设备完善的生产工厂，先进的技术和销售渠道。这些与 ICT 的设计能力是非常好的搭配。整个项目以我们三方团队合作的方式进展的非常好。我们认为这是最佳的合作方式。

　　MIPS 科技上海总经理何英伟（以下简称何）：MIPS上海的研发中心一共有 8个工程师。还要扩大队伍。我们刚搬到新的办公室。我们现在研发的是硬核，那么我们的产品主要是除了架构之外，还有内核，我们内核分成软核和硬核。上海研发的主要是硬核，从低端，中端到高端。因为硬核在中国市场还是比较受欢迎的。

　　JB：有一点我想补充的是，请大家不要误解，MIPS 是什么样的公司，提供什么样的产品。我们提供设计的权利，就像我们授权给意法半导体和中科院计算机所一样，通常生产出的产品是特点各异的。另外我们还提供内核。因此，MIPS 有授权 IP 和提供内核两方面，我们认为这两方面都很重要。

　　提问：国内有超过 30 家半导体公司，他们的注册资本也就一百万元人民币左右，因此非常关心成本问题。MIPS 是如何看待和处理这个成本问题的？

　　JB：看待成本的问题有几种不同的途径，首先是授权费。因此针对这些资金有限的小公司，我们会向他们授权硬核，或者同等的硬核，价格当然就相当便宜了。

　　另一种看待成本的方式是芯片本身的成本。在消费电子市场中，假如你销售一千万甚至更多产品，芯片本身的成本加起来在整体成本中就显得很重要了。MIPS 的内核有尺寸上的优势，同样的性能水平下，我们的内核通常比其他竞争对手的小 30%。这样本身占用的材料就比较少。因此这就是为什么 MIPS 在很多低端产品市场业绩很突出。

　　提问：现在市场上好像有一些公司推出了可配置处理器这种架构，他们强调说他们在灵活性和成本上是很有优势的，我想请您评价一下这个情况。

　　JB：可配置性可以代表好几种意思。我刚才讲到的将 TOB（用料单）、或像代码压缩这样的各种功能放到芯片上的能力。但是当像艾科创新微电子或 Tensilica 这样的公司谈到可配置性的时候，他们指的是以一种我们叫特定应用扩展（ASE）的方式加入专门的指示。因此你是有可能生产具有这种功能的高性能产品。但是问题是，你也得一代一代不断升级这种专门的软件，这样成本是非常高的。

　　因此，可配置所谓的灵活性产品，是有一定的市场，但是这不会对 MIPS 处理器的通用能力造成威胁。当然也会有一些 MIPS 的用户会利用这种可配置性，这也对我们无伤大雅。

　　提问：MIPS和ARM架构有什么异同？这两家公司市场定位区别在哪里？

　　MIPS 科技首席技术官 Michael Uhler （以下简称 MU）：MIPS 与 ARM 的架构最本质的一个差别就是 MIPS 的架构更加干净，这从我们 1984 开始研发架构以来到现在经受的考验就可以看出来。MIPS 架构的实施比 ARM 的更小、更快。最重要的原因就是我们的更清洁、干净。

　　JB：简单介绍一下两家公司的市场定位差别。ARM 在手机市场中做的非常出色，这也归功于ARM、TI、诺基亚等公司在 90 年代打下的坚实基础。另外，ARM 公司它受欢迎的主要一个原因，就是功耗非常低，但事实上是，MIPS 的处理器的功耗也非常低，而且也是可配置的。但是我们重点是放在高性能市场上，虽然我们在另两个 P （Price 价格、Power 功耗）上做的也很好。主要是因为我们瞄准的市场都是高性能的产品，例如数字电视、机顶盒、视频游戏、网络、打印机等等。

　　另外有一点也可以针对你的问题，就是硬核和软核之间的区别。软核是一种针对产品的功能和性能的高级描述性语言，也是逻辑性的描述。硬核主要是把这个描述语言拿出来放到通常叫做 GDSII 的物理水平来写，这种格式事实上可以直接写一个掩码。

　　提问：在中国市场 MIPS 的软核和硬核的市场份额各是多少？贵公司05年第二、第三季度出现了一个明显的增长，是什么原因？

　　JB：关于硬核和软核的市场份额我现在没法告诉你确切的数字，但是总体来讲硬核的市场份额比软核的多。

　　刚刚 Michael 提醒我了，在 2004 财年末尾时，我们推出了 24K 系列，这是我们历史上最成功的一款产品。他们很快因为其优异的性能、超小的尺寸而大受欢迎。我相信这对我们那段时间飞速发展发挥了不可忽视的作用。

　　提问：IC 授权商和内核授权商的业务模式如何和谐并存？

　　JB：简单的回答就是它们服务的市场不同，IC 授权商或设计授权商瞄准的是专业化的或者高性能的市场，对于这些市场，我们不提供我们的内核。因此我们追求的市场不一样。我在刚才的演讲中提到了，很多时候，IC 授权商或设计授权商，他们也授权用我们的内核，因为虽然他们瞄准不同的市场，但是他们希望有能力在共同的基础设施上服务这些市场。我想再加一点，我们今天谈的很多公司，为了推广他们的解决方案，他们都把 IP 授权看成是必须做的一部分，特别是在必须建立一个生态系统的情况下。

　　提问：在 IP 授权上，与 ARM 公司相比，MIPS 的授权有什么特别的地方？

　　JB：从授权的模式来讲没有太多的不同，主要是根据不同的客户而有差别。ARM 有相当大的客户群，但并不是提供 IP 处理器，而是设计服务、工具、以及一些并行 IP，这些 MIPS 都不提供，而是由我们的第三方合作伙伴来提供。

　　提问：ICT龙芯为何选择MIPS架构？

　　中科院胡为武博士：首先从技术角度讲 MIPS 的架构是非常干净的架构，非常易于实现。还要弄清一个问题，就是通用，通用意思是说它既可以使用在嵌入式设备，也可以用在服务器等其他高性能技术应用上，ARM 在这方面不一样。

　　另外我认为更重要的是 MIPS 架构实现的效率非常高，而且非常容易开展高性能的实现，我们在此之前进行很多风险的比较和分析，我们认为 MIPS 是最佳的选择。

　　另外在很多教学的环境下，研究生的教学都可以使用 MIPS 的这种架构。

　　还有一点是最重要的，就是 MIPS 的业务模型是非常开放的，它鼓励厂商来设计自己的 CPU，这跟其他的架构不一样。

　　我想强调一下，因为 MIPS 业务是非常开放的，它就是设定一个指令，你自己去实现，你怎么实现都行，就是说MIPS鼓励你去实现，因为这个业务模式如果它说你必须用我的核来实现，那不行。MIPS 鼓励你去设计，指令系统就是编码，设计自己的 CPU。但比如说有些公司他只卖芯片，不允许别人用我的指令系统来实现。因此我们经常有一种说法叫做 “MIPS 是 CPU里面的 Linux”。

　　另外我想说，如果你跟 MIPS 公司签署合作合同的话，你就加入到了它的授权商联盟。现在中科院计算所、意法半导体与 MIPS 一起合作，我们可以使用由 MIPS 其他授权商比如德州仪器提供的专利，当然他们也可以用我们的专利。

　　JB：我有点想补充，MIPS 提供的与内核实现相关的知识产权保护是面向整个 MIPS 社区的，并不是说专门指代TI的专利。这种举措的价值很大，MIPS 授权商确实从这种保护获得了很多好处。

　　另外我想补充一下胡博士刚才的发言。从长远来说，开放架构非常重要。因为开放的架构能吸引全球最优秀的设计团队。就是因为它能吸引优秀的设计团队，它也就能吸引优秀的第三方合作伙伴。第三方合作伙伴就可以提供很多产品。这样一来参与使用架构的厂商越多，支持的范围也就越广泛，最终我们就能在市场上产生更大的影响力，占有更大的市场份额。这就是我们的战略，这就是我们为什么认为 MIPS 的架构将在未来独领风骚，就像在过去 20 年中一直保持领先的地位一样。今天我非常高兴又有这么一个优秀的设计团队加入到了我们的队伍。