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全球三大芯片架构之一MIPS倒下!转身投入RISC-V阵营

发布于:2021-03-11 11:00:51  栏目:技术文档

  全球三大芯片架构之一 MIPS,已经成为历史。

  据外媒报道,所属公司宣布将放弃继续设计 MIPS 架构,全身心投入 RISC-V 阵营。

  作为当年站在 RISC 改革前沿的前浪,MIPS 由图灵奖得主、谷歌母公司董事长 John Hennessy 创办坐镇,创办 8 年即上市。

  当时究竟火到什么程度?

  就是微软会将自己的 Windows 系统移植到 MIPS,英特尔也随即花费数十亿美元开发 Itanium 架构,来应对当时市面上 RISC 的挑战的那种。

  甚至 MIPS 一度被业内认为可以比肩 Arm、x86,成为全球三大主流架构之一。

  如今本应四十不惑的 MIPS,却突然耐不住寂寞,意外转投大火的 RISC-V 阵营。

  于是,就有网友感叹:这真是又一个遇上了安卓的黑莓啊。

  生于斯坦福,今年 40 岁

  论起出身,MIPS 可以说是“师出名门”。

  1981 年,时任斯坦福教授的 John Hennessy 领导团队,实现了第一个 MIPS 架构处理器。

  MIPS,全称为 Microprocessor without Interlocked Pipeline Stage。它采用 5 级指令流水线,能够以接近每个周期一条指令的速率执行。这在当时很罕见。

  1980 年代,正是精简指令集(RISC)对以 x86 为代表的复杂指令集(CISC)发起第一波冲击之时,其发展的势头,甚至让英特尔不惜投入数十亿美元开发 Itanium。

  而 MIPS,就是 RISC 阵营中最早的冲锋者之一。

  1984 年,John Hennessy 离开斯坦福,创立了 MIPS 科技公司。并且在成立的第二年就推出了第一个芯片设计 R2000。

  1988 年,MIPS 推出了 R3000。这款产品很快大获成功,销售超百万颗。

  不少公司的消费电子产品都用到了 R3000,比如索尼的 PS。美国首家电脑公司 DEC、爱普生、日本电器等等知名企业也均是其客户。

  1991 年,MIPS 就推出了 64bit 的 R4000。其竞争对手 Arm 则直到 2012 年才开始大范围推广 64bit 处理器设计。

  直到现在,你仍可以在不少产品中找到它的身影。

  比如英特尔旗下的自动驾驶公司 Mobileye 就仍在广泛采用其技术。而家用路由器产品中,MIPS 也并不鲜见。

  中科院自主研发的龙芯,其 LoongISA 指令集同样基于 MIPS 发展而来。不过,去年龙芯已宣布,准备研发一套完全采用中国技术的指令集 LoongArch,实现进一步的自主可控。

  值得一提的是,MIPS 和现在的当红炸子鸡 RISC-V 称得上是师出同门,在许多方面都基于相同的思想。

  MIPS 的创始人 John Hennessy 和 RISC-V 之父 Dave Patterson 也渊源颇深。

  两人合作撰写了 2 本现在被广泛用于本科生、研究生课程的教科书:《计算机体系结构:量化研究方法》和《计算机组成与设计:硬件/软件接口》。

  2017 年,两人又因“开创了一种系统的、定量的方法来设计和评价计算机体系结构,并对微处理器行业产生了持久的影响”,共同获得图灵奖。

  专利被瓜分,又数次易手

  然鹅,没想到的是,当年如此辉煌的 MIPS,从 21 世纪伊始就逐渐走下神坛。

  而这当中的每一步都是如此的戏剧化。

  首先,智能手机时代的爆发让竞争对手 Arm 走上舞台中央。

  之前也提到,MIPS 设计之初就主打高性能的产品,比如游戏机、路由器、打印机等,对标英特尔的 x86。

  而 Arm 从诞生开始就瞄准嵌入式低功耗领域,以至于在智能手机时期,Arm 立刻可联合高通、苹果、联发科打造移动处理器芯片。

  当时的 MIPS 产品并没有低功耗的优势,等反应过来也为时已晚。

  再加上两者之间不同的授权方式。MIPS 指令集架构授权很便宜,CPU 核卖得贵,也就迫使很多公司选择自行设计,MIPS 核心、添加指令、发布开发工具

  Arm 则刚好相反,让众多 CPU 厂商可以共享一套指令集和编译工具,甚至为了讨好程序员,还设计了好用且便宜的 USB 调试工具。

  因为一个迟疑,就让 MIPS 失去了关键机会,甚至还落得被 Arm 蚕食的下场。

  2012 年,江湖上就已经传出 MIPS 正在寻求买家把自己卖掉。

  当时潜在的买家有高通、博通、AMD、Google 等,但最终得手的是竞争对手 Arm、半导体及软件设计公司 Imagination。

  Arm 联合自己所属组织 Bridge Crossing(专门收购技术专利),以 3.5 亿美元收购 MIPS 近 500 项专利,当中 Arm 出资 1.675 亿美元。

  剩下的专利(82 项核心架构相关的关键专利)和公司运营主体都卖给了 Imagination,收购价仅为 6000 万美元。

  两个收购方还就这些专利达成了交叉授权协议:Imagination 获得 498 项剥离专利的终身免费授权,Bridge Crossing 则得到 82 项保留专利的限制性授权。

  本以为 MIPS 遭遇如此贱卖,应该已经是大结局了。

  但没曾想,这是多舛命途的开始。

  Imagination 本想借此番收购加强自身的 CPU 业务,它的第一大股东英特尔也想牵制 Arm 的发展。

  但在重要客户苹果选择自研 GPU 之后,Imagination 业务一度告急,随即选择将 MIPS 抛售,自己也面临着收购的命运。

  MIPS 经过两度转手,最终在 2018 年 6 月,落到了 AI 初创企业 Wave Computing 手里。

  因为要在 MIPS CPU 上开发他们公司的 AI 加速硬件,然后就买下了整个 MIPS。

  据媒体称,当时他们已经拥有了相关许可,其实根本没必要买。

  当然原因不排除 Wave Computing 团队不少人都出自于 MIPS,像 CEO Derek Meyer 曾是 MIPS 副总裁。

  收购不到半年,Wave Computing 提出了一个大胆的计划——将 MIPS 架构开源,开放 32 位和 64 的 MIPS 架构(当时最新更新到第 6 版)。

  他们希望通过免费和开放战略吸引到更多企业客户开发者。

  然而本认为 MIPS 应该找到了一个好归宿之际,结果好景不长,在收购第二年,Wave Computing 就申请破产重组。

  之后,MIPS 的命运就一直悬而未决。

  正式投身 RISC-V 阵营

  现在,它以崭新的姿态重回大家的视野:放弃此前的同名架构,投身 RISC-V 阵营。

  公司在官方声明中表示:

  MIPS 正在开发第八代架构、该架构将基于 RISC-V 处理器标准。

  前文也说道,MIPS 与 RISC-V 算是师出同门。

  它们都是遵循 RISC 的理念,以简单、流线型的 CPU 设计而闻名。

  而在去年,刚满 10 周岁的 RISC-V 还一度火出了圈。

  因为架构简单、功耗面积低,更关键的在于开源,降低了厂商的开发门槛,由此受到了众多开发者青睐。

  就如阿里旗下的平头哥,创办不久就开发了一款基于 RISC-V 的玄铁 910 芯片,性能在 ARM 的 A72 级别。

  前不久,他们还宣布已经把安卓 10 系统成功移植到了这款芯片上,并开源了全部的代码。

  国外也有一家公司 SiFive,他们去年推出了一款使用 RISC-V 处理器的 Linux 电脑。

  免费、又好用、可应用的范围还广……这应该就是 MIPS 转战 RISC-V 的主要原因吧。

  至于之前已经得到 MIPS 授权的厂商,仍然可以合法的生产基于 MIPS 芯片。

  但后续还能否得到技术支持,就不得而知了。

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