MIPS：處理器架構(gòu)/IP應(yīng)該干凈、簡(jiǎn)潔

　　MIPS是公司名，又是架構(gòu)和生態(tài)環(huán)境名。在32/64位市場(chǎng)，MIPS舉足輕重。3月29日，MIPS 科技首席執(zhí)行官 John Bourgoin 先生、首席技術(shù)官M(fèi)ike Uhler 先生訪華，發(fā)布與STM合作消息。值此機(jī)會(huì)，記者更近地走近了MIPS及其架構(gòu)

　　與ST合作細(xì)節(jié)是：STM已授權(quán)使用 MIPS 科技的 64 位架構(gòu)，用于STM與中科院計(jì)算所（ICT）的龍芯生產(chǎn)。由STM進(jìn)行兼容性檢測(cè)，ICT的設(shè)計(jì)將經(jīng)過MIPS Verified。
 
　　MIPS64 架構(gòu)為強(qiáng)大、高性能的 MIPS處理器提供了重要基礎(chǔ)，并為 MIPS32 架構(gòu)帶來了向上兼容性。MIPS架構(gòu)有3P優(yōu)勢(shì)，即價(jià)格、性能、功耗。目前，已有包括 Broadcom、NEC等十余家廠商，將該技術(shù)應(yīng)用于各種消費(fèi)產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

　　MIPS目前的戰(zhàn)略是：在MIPS營(yíng)造的生態(tài)系統(tǒng)中，重要的是吸引第三方，付費(fèi)支持第三方的某一方面。被授權(quán)的定制化的用戶有不同的選擇，可以用不同的指令和配置或優(yōu)化，或另搞自己的指令集。

　　MIPS歷史可追溯到1984年斯坦福大學(xué)校長(zhǎng)John Hennessy 研發(fā)出跨時(shí)代的 RISC （精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)），并與幾位合伙人創(chuàng)立了該公司。80年代曾被工作站/服務(wù)器廠商SGI公司收購為子公司，1998年從SGI獨(dú)立，成為嵌入式公司，目前有300多家公司，130多個(gè)授權(quán)。使用該架構(gòu)的，主要有32位和64位（視頻游戲、數(shù)據(jù)傳輸和打印機(jī)。）。

　　第一款是34K。2004年第一次授權(quán)。2005年英先生領(lǐng)導(dǎo)下開發(fā)出第一個(gè)雙實(shí)科技為第一個(gè)授權(quán)培訓(xùn)中心。簽署了25家客戶。這是我們?cè)谥袊?guó)授權(quán)的公司。

　　　
MIPS 科技公司首席執(zhí)行總裁　John Bourgoin 先生

　　提問：MIPS 的架構(gòu)從 90 年代開始推出基于工作站的產(chǎn)品。請(qǐng)問 MIPS 是如何緊跟市場(chǎng)變化的快節(jié)奏，為市場(chǎng)提供靈活性？

　　MIPS 科技首席執(zhí)行總裁 John Bourgoin （以下簡(jiǎn)稱 JB）：剛才在幻燈片中講到了我們市場(chǎng)成功在什么地方，但這跟工作站市場(chǎng)是很不一樣的。工作站市場(chǎng)的特點(diǎn)是不惜成本地要求高性能。當(dāng)然我們這個(gè)架構(gòu)也可以達(dá)到這種要求。例如ICT的胡為武研究院他們所作的龍芯。但是 MIPS 賣的內(nèi)核非常小，有些只有十分之幾平方毫米大，成本很低，非常適合消費(fèi)市場(chǎng)。我們的產(chǎn)品范圍很廣，從低成本到的相對(duì)高性能而低成本的產(chǎn)品。

　　提問：剛才您提到 MIPS 在數(shù)字電視、DVD 等消費(fèi)市場(chǎng)中的領(lǐng)袖地位。我想了解，你們是如何衡量 MIPS 的市場(chǎng)份額的？通過統(tǒng)計(jì)客戶數(shù)量還是商業(yè)策略？

　　JB：最簡(jiǎn)單的衡量 IP 市場(chǎng)份額方式是通過單位份額。因?yàn)?IP 會(huì)用到各種大的芯片上，而價(jià)值取決于尺寸的大小。所以如果單純將芯片的銷售數(shù)量作為衡量 IP 市場(chǎng)份額的標(biāo)準(zhǔn)的話，是非常誤導(dǎo)的。因此，我們把單位份額作為衡量我們整體市場(chǎng)份額的最準(zhǔn)確標(biāo)準(zhǔn)。另外一種方式是通過將 MIPS 與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在同一個(gè)市場(chǎng)的銷售額進(jìn)行比較，但是這種數(shù)據(jù)是很難獲得的。這就是為什么我們偏向用單位份額。

　　提問：MIPS 為什么不直接跟ICT合作授權(quán)？MIPS 上海的研發(fā)中心的規(guī)模和未來發(fā)展戰(zhàn)略是什么？

　　JB：先來回答第一個(gè)問題。我們是通過與意法半導(dǎo)體合作。因?yàn)橐夥ò雽?dǎo)體擁有設(shè)備完善的生產(chǎn)工廠，先進(jìn)的技術(shù)和銷售渠道。這些與 ICT 的設(shè)計(jì)能力是非常好的搭配。整個(gè)項(xiàng)目以我們?nèi)綀F(tuán)隊(duì)合作的方式進(jìn)展的非常好。我們認(rèn)為這是最佳的合作方式。

　　MIPS 科技上海總經(jīng)理何英偉（以下簡(jiǎn)稱何）：MIPS上海的研發(fā)中心一共有 8個(gè)工程師。還要擴(kuò)大隊(duì)伍。我們剛搬到新的辦公室。我們現(xiàn)在研發(fā)的是硬核，那么我們的產(chǎn)品主要是除了架構(gòu)之外，還有內(nèi)核，我們內(nèi)核分成軟核和硬核。上海研發(fā)的主要是硬核，從低端，中端到高端。因?yàn)橛埠嗽谥袊?guó)市場(chǎng)還是比較受歡迎的。

　　JB：有一點(diǎn)我想補(bǔ)充的是，請(qǐng)大家不要誤解，MIPS 是什么樣的公司，提供什么樣的產(chǎn)品。我們提供設(shè)計(jì)的權(quán)利，就像我們授權(quán)給意法半導(dǎo)體和中科院計(jì)算機(jī)所一樣，通常生產(chǎn)出的產(chǎn)品是特點(diǎn)各異的。另外我們還提供內(nèi)核。因此，MIPS 有授權(quán) IP 和提供內(nèi)核兩方面，我們認(rèn)為這兩方面都很重要。

　　提問：國(guó)內(nèi)有超過 30 家半導(dǎo)體公司，他們的注冊(cè)資本也就一百萬元人民幣左右，因此非常關(guān)心成本問題。MIPS 是如何看待和處理這個(gè)成本問題的？

　　JB：看待成本的問題有幾種不同的途徑，首先是授權(quán)費(fèi)。因此針對(duì)這些資金有限的小公司，我們會(huì)向他們授權(quán)硬核，或者同等的硬核，價(jià)格當(dāng)然就相當(dāng)便宜了。

　　另一種看待成本的方式是芯片本身的成本。在消費(fèi)電子市場(chǎng)中，假如你銷售一千萬甚至更多產(chǎn)品，芯片本身的成本加起來在整體成本中就顯得很重要了。MIPS 的內(nèi)核有尺寸上的優(yōu)勢(shì)，同樣的性能水平下，我們的內(nèi)核通常比其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的小 30%。這樣本身占用的材料就比較少。因此這就是為什么 MIPS 在很多低端產(chǎn)品市場(chǎng)業(yè)績(jī)很突出。

　　提問：現(xiàn)在市場(chǎng)上好像有一些公司推出了可配置處理器這種架構(gòu)，他們強(qiáng)調(diào)說他們?cè)陟`活性和成本上是很有優(yōu)勢(shì)的，我想請(qǐng)您評(píng)價(jià)一下這個(gè)情況。

　　JB：可配置性可以代表好幾種意思。我剛才講到的將 TOB（用料單）、或像代碼壓縮這樣的各種功能放到芯片上的能力。但是當(dāng)像艾科創(chuàng)新微電子或 Tensilica 這樣的公司談到可配置性的時(shí)候，他們指的是以一種我們叫特定應(yīng)用擴(kuò)展（ASE）的方式加入專門的指示。因此你是有可能生產(chǎn)具有這種功能的高性能產(chǎn)品。但是問題是，你也得一代一代不斷升級(jí)這種專門的軟件，這樣成本是非常高的。

　　因此，可配置所謂的靈活性產(chǎn)品，是有一定的市場(chǎng)，但是這不會(huì)對(duì) MIPS 處理器的通用能力造成威脅。當(dāng)然也會(huì)有一些 MIPS 的用戶會(huì)利用這種可配置性，這也對(duì)我們無傷大雅。

　　提問：MIPS和ARM架構(gòu)有什么異同？這兩家公司市場(chǎng)定位區(qū)別在哪里？

　　MIPS 科技首席技術(shù)官 Michael Uhler （以下簡(jiǎn)稱 MU）：MIPS 與 ARM 的架構(gòu)最本質(zhì)的一個(gè)差別就是 MIPS 的架構(gòu)更加干凈，這從我們 1984 開始研發(fā)架構(gòu)以來到現(xiàn)在經(jīng)受的考驗(yàn)就可以看出來。MIPS 架構(gòu)的實(shí)施比 ARM 的更小、更快。最重要的原因就是我們的更清潔、干凈。

　　JB：簡(jiǎn)單介紹一下兩家公司的市場(chǎng)定位差別。ARM 在手機(jī)市場(chǎng)中做的非常出色，這也歸功于ARM、TI、諾基亞等公司在 90 年代打下的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。另外，ARM 公司它受歡迎的主要一個(gè)原因，就是功耗非常低，但事實(shí)上是，MIPS 的處理器的功耗也非常低，而且也是可配置的。但是我們重點(diǎn)是放在高性能市場(chǎng)上，雖然我們?cè)诹韮蓚€(gè) P （Price 價(jià)格、Power 功耗）上做的也很好。主要是因?yàn)槲覀兠闇?zhǔn)的市場(chǎng)都是高性能的產(chǎn)品，例如數(shù)字電視、機(jī)頂盒、視頻游戲、網(wǎng)絡(luò)、打印機(jī)等等。

　　另外有一點(diǎn)也可以針對(duì)你的問題，就是硬核和軟核之間的區(qū)別。軟核是一種針對(duì)產(chǎn)品的功能和性能的高級(jí)描述性語言，也是邏輯性的描述。硬核主要是把這個(gè)描述語言拿出來放到通常叫做 GDSII 的物理水平來寫，這種格式事實(shí)上可以直接寫一個(gè)掩碼。

　　提問：在中國(guó)市場(chǎng) MIPS 的軟核和硬核的市場(chǎng)份額各是多少？貴公司05年第二、第三季度出現(xiàn)了一個(gè)明顯的增長(zhǎng)，是什么原因？

　　JB：關(guān)于硬核和軟核的市場(chǎng)份額我現(xiàn)在沒法告訴你確切的數(shù)字，但是總體來講硬核的市場(chǎng)份額比軟核的多。

　　剛剛 Michael 提醒我了，在 2004 財(cái)年末尾時(shí)，我們推出了 24K 系列，這是我們歷史上最成功的一款產(chǎn)品。他們很快因?yàn)槠鋬?yōu)異的性能、超小的尺寸而大受歡迎。我相信這對(duì)我們那段時(shí)間飛速發(fā)展發(fā)揮了不可忽視的作用。

　　提問：IC 授權(quán)商和內(nèi)核授權(quán)商的業(yè)務(wù)模式如何和諧并存？

　　JB：簡(jiǎn)單的回答就是它們服務(wù)的市場(chǎng)不同，IC 授權(quán)商或設(shè)計(jì)授權(quán)商瞄準(zhǔn)的是專業(yè)化的或者高性能的市場(chǎng)，對(duì)于這些市場(chǎng)，我們不提供我們的內(nèi)核。因此我們追求的市場(chǎng)不一樣。我在剛才的演講中提到了，很多時(shí)候，IC 授權(quán)商或設(shè)計(jì)授權(quán)商，他們也授權(quán)用我們的內(nèi)核，因?yàn)殡m然他們瞄準(zhǔn)不同的市場(chǎng)，但是他們希望有能力在共同的基礎(chǔ)設(shè)施上服務(wù)這些市場(chǎng)。我想再加一點(diǎn)，我們今天談的很多公司，為了推廣他們的解決方案，他們都把 IP 授權(quán)看成是必須做的一部分，特別是在必須建立一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的情況下。

　　提問：在 IP 授權(quán)上，與 ARM 公司相比，MIPS 的授權(quán)有什么特別的地方？

　　JB：從授權(quán)的模式來講沒有太多的不同，主要是根據(jù)不同的客戶而有差別。ARM 有相當(dāng)大的客戶群，但并不是提供 IP 處理器，而是設(shè)計(jì)服務(wù)、工具、以及一些并行 IP，這些 MIPS 都不提供，而是由我們的第三方合作伙伴來提供。

　　提問：ICT龍芯為何選擇MIPS架構(gòu)？

　　中科院胡為武博士：首先從技術(shù)角度講 MIPS 的架構(gòu)是非常干凈的架構(gòu)，非常易于實(shí)現(xiàn)。還要弄清一個(gè)問題，就是通用，通用意思是說它既可以使用在嵌入式設(shè)備，也可以用在服務(wù)器等其他高性能技術(shù)應(yīng)用上，ARM 在這方面不一樣。

　　另外我認(rèn)為更重要的是 MIPS 架構(gòu)實(shí)現(xiàn)的效率非常高，而且非常容易開展高性能的實(shí)現(xiàn)，我們?cè)诖酥斑M(jìn)行很多風(fēng)險(xiǎn)的比較和分析，我們認(rèn)為 MIPS 是最佳的選擇。

　　另外在很多教學(xué)的環(huán)境下，研究生的教學(xué)都可以使用 MIPS 的這種架構(gòu)。

　　還有一點(diǎn)是最重要的，就是 MIPS 的業(yè)務(wù)模型是非常開放的，它鼓勵(lì)廠商來設(shè)計(jì)自己的 CPU，這跟其他的架構(gòu)不一樣。

　　我想強(qiáng)調(diào)一下，因?yàn)?MIPS 業(yè)務(wù)是非常開放的，它就是設(shè)定一個(gè)指令，你自己去實(shí)現(xiàn)，你怎么實(shí)現(xiàn)都行，就是說MIPS鼓勵(lì)你去實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@個(gè)業(yè)務(wù)模式如果它說你必須用我的核來實(shí)現(xiàn)，那不行。MIPS 鼓勵(lì)你去設(shè)計(jì)，指令系統(tǒng)就是編碼，設(shè)計(jì)自己的 CPU。但比如說有些公司他只賣芯片，不允許別人用我的指令系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。因此我們經(jīng)常有一種說法叫做 “MIPS 是 CPU里面的 Linux”。

　　另外我想說，如果你跟 MIPS 公司簽署合作合同的話，你就加入到了它的授權(quán)商聯(lián)盟?，F(xiàn)在中科院計(jì)算所、意法半導(dǎo)體與 MIPS 一起合作，我們可以使用由 MIPS 其他授權(quán)商比如德州儀器提供的專利，當(dāng)然他們也可以用我們的專利。

　　JB：我有點(diǎn)想補(bǔ)充，MIPS 提供的與內(nèi)核實(shí)現(xiàn)相關(guān)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)是面向整個(gè) MIPS 社區(qū)的，并不是說專門指代TI的專利。這種舉措的價(jià)值很大，MIPS 授權(quán)商確實(shí)從這種保護(hù)獲得了很多好處。

　　另外我想補(bǔ)充一下胡博士剛才的發(fā)言。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來說，開放架構(gòu)非常重要。因?yàn)殚_放的架構(gòu)能吸引全球最優(yōu)秀的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。就是因?yàn)樗芪齼?yōu)秀的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，它也就能吸引優(yōu)秀的第三方合作伙伴。第三方合作伙伴就可以提供很多產(chǎn)品。這樣一來參與使用架構(gòu)的廠商越多，支持的范圍也就越廣泛，最終我們就能在市場(chǎng)上產(chǎn)生更大的影響力，占有更大的市場(chǎng)份額。這就是我們的戰(zhàn)略，這就是我們?yōu)槭裁凑J(rèn)為 MIPS 的架構(gòu)將在未來獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，就像在過去 20 年中一直保持領(lǐng)先的地位一樣。今天我非常高興又有這么一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)加入到了我們的隊(duì)伍。