從一個(gè)微處理器強(qiáng)人的傳奇經(jīng)歷談本土處理器創(chuàng)新

　　他畢業(yè)于斯坦福大學(xué)，在70年代末加入了在微處理器領(lǐng)域剛剛嶄露頭腳的intel，并參與了intel最尖端微處理器的研發(fā)，隨后，在攻讀斯坦福大學(xué)電氣工程博士學(xué)位期間參與了RISC架構(gòu)的開(kāi)發(fā)，幫助創(chuàng)建了MIPS公司并擔(dān)任MIPS微處理器開(kāi)發(fā)副總裁，之后他加入了EDA巨頭Synopsys公司，負(fù)責(zé)產(chǎn)品定義和以及IP復(fù)用戰(zhàn)略，在產(chǎn)業(yè)里打拼了近20年后，1997年，他終于有了自己的公司，他嘗試用一種新的產(chǎn)品來(lái)改變負(fù)責(zé)SoC的設(shè)計(jì)，如今，他的這個(gè)新產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到DoCoMo的4G手機(jī)、三星的3D藍(lán)光播放機(jī)、任天堂的游戲機(jī)、ATI的顯卡、HP的激光打印機(jī)等各種電子產(chǎn)品上。

　　這個(gè)富有傳奇色彩的微處理器領(lǐng)軍人物就是Tensilica公司現(xiàn)任CTO Chris Rowen博士，他發(fā)明的可配置處理器可以算是應(yīng)用最廣泛的通用處理器了。

　　現(xiàn)在很多本土IC都在開(kāi)發(fā)“中國(guó)芯”，但是目前為止我們沒(méi)有一款真正自主架構(gòu)的通用微處理器，大名鼎鼎的龍芯采用的MIPS架構(gòu)，其他一些所謂的中國(guó)芯處理器采用的要么是ARM架構(gòu)，要么就是一個(gè)DSP器件，真正的通用微處理器從原理上解釋很簡(jiǎn)單：就是一個(gè)執(zhí)行存儲(chǔ)器中指令的有限狀態(tài)機(jī)，每條指令都規(guī)定了總狀態(tài)變化的特定方式以及指定隨后該執(zhí)行哪條指令。看看，通用處理器原理就這么簡(jiǎn)單，但是要開(kāi)發(fā)一個(gè)真正的通用處理器難度卻是很大的。

　　難在哪里?指令集的定義，這個(gè)指令集要支持對(duì)程序員有用的功能，同時(shí)它的實(shí)現(xiàn)要盡可能有效，此外，這個(gè)指令集還應(yīng)使以后更復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)也有同樣的效率。所以，就連大名鼎鼎的蘋(píng)果也是購(gòu)買(mǎi)了ARM的指令集后，才開(kāi)發(fā)出了支持iPad的A4處理器。

　　可能很多人說(shuō)，“我有能力開(kāi)發(fā)指令集!”如果真是有能力那真是太好了，中國(guó)的微處理器未來(lái)就寄托在你的身上了，不過(guò)，設(shè)計(jì)處理器難點(diǎn)在于指令集設(shè)計(jì)，但掌握了指令集設(shè)計(jì)并不意味就能設(shè)計(jì)出一個(gè)處理器來(lái)，設(shè)計(jì)處理器還牽涉到時(shí)序、寄存器、流水線、I/O、開(kāi)發(fā)工具等等非常多的環(huán)節(jié)，也不是一兩個(gè)人可以搞定的事情。

　　那是不是就沒(méi)辦法開(kāi)發(fā)自己的處理器了，答案當(dāng)然是“no”!先讓我們從 Chris Rowen博士的經(jīng)歷看看開(kāi)發(fā)處理器要具備什么樣的關(guān)鍵因素和條件吧。

　　一、 熱情

　　這是做好所有工作的基礎(chǔ)，據(jù)說(shuō)Chris Rowen博士在哈佛大學(xué)讀物理學(xué)專業(yè)的時(shí)候就對(duì)創(chuàng)新很有熱情，所以，70年代末他畢業(yè)就加盟了intel公司，當(dāng)時(shí)英特爾公司沒(méi)有今天的名氣，還屬于初創(chuàng)公司，開(kāi)發(fā)出的8086處理器銷量也不好，Rowen Chris加入intel后就負(fù)責(zé)尖端處理器的開(kāi)發(fā)，在那里，他了解到了處理器幾何尺寸按比例縮小(geometrical scaling)的規(guī)律，促使他考慮處理器背后深層次的因素，也促使他在80年代初期離開(kāi)intel進(jìn)入斯坦福大學(xué)學(xué)習(xí)更多有關(guān)電子器件的知識(shí)。

　　二、 機(jī)遇

　　機(jī)遇可以讓你發(fā)現(xiàn)通往目標(biāo)的一個(gè)捷徑，當(dāng)然可以讓你少走很多彎路，不過(guò)從來(lái)都是給有準(zhǔn)備的人，沒(méi)有在intel的工作和自己的思考，Chris Rowen也不會(huì)有這么的好的機(jī)遇，什么機(jī)遇?他在斯坦福大學(xué)遇到了一個(gè)年輕的助教--John Hennessy，他當(dāng)時(shí)正領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)小組研究處理器架構(gòu)，這個(gè)John Hennessy，簡(jiǎn)直太牛了，他后來(lái)當(dāng)了斯坦福大學(xué)校長(zhǎng)，并是IEEE和ACM院士，還是美國(guó)國(guó)家工程研究院院士及美國(guó)科學(xué)藝術(shù)研究院院士。他因?yàn)樵赗ISC技術(shù)方面做出了突出貢獻(xiàn)而榮獲2001年的Eckert-Mauchly獎(jiǎng)?wù)?，他也?001年Seymour Cray計(jì)算機(jī)工程獎(jiǎng)得主，并且和本書(shū)另外一位作者David A.Patterson分享了2000年John von Neumann獎(jiǎng)。