這是中國建立自主可控技術體系的一個機遇
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來源:「科工力量」微博、微信公眾號
(文/ 鐵流)
不久前,MIPS公司宣布開源,MIPS指令集向全球客戶免費授權。
MIPS此舉意味著,從此之後,全球任何一家IC設計公司可以免費使用MIPS指令集,大家基於MIPS指令集設計CPU不存在任何智慧財產權糾紛。
MIPS開源對於建立中國版Wintel是一個機遇。
RISC-V被媒體譽為開源處理器是一個誤會
在RISC-V被熱炒後,一些論壇和講座中出現了開源CPU的概念。
然而,開源CPU的提法是有問題的。
因為目前RISC-V只是將指令集開源,並沒有將CPU的IP核開源。
這裡說明一下指令集授權和IP授權。
CPU的指令集是一套標準,不同的指令集就好比是不同的語言,X86、ARM、RISC-V就好比成英語、俄語、德語。
中國企業基於某一套指令集開發CPU,就好比是用某種語言寫論文,雖然用的語言並非中文,但論文確實是國人實打實自己寫的。
而IP指的是晶片設計中可以重複使用的模塊。
隨著產業分工進一步深化,開發處理器已經不再需要從零開始寫代碼了。
在晶片設計中,一些在IP核上儲備有限的IC設計公司,只要從上游廠商那裡買來模塊做集成,然後找台積電流片就能做出晶片,因而這類晶片集成商也被調侃為「組裝晶片」。
打個比方的話,就好比從多個論文槍手那裡買論文的段落,然後把這些段落拼接成論文,然後署上自己的名字。
在RISC-V開源後,大家可以基於RISC-V的指令集設計CPU,但不存在開源的,大家可以直接拿去商用的CPU。
打個比方的話,那就是大家可以免費基於英語寫論文,但不存在可以直接拿來署上自己名字的英文版論文。
即便是從論文槍手那裡獲得已經寫好的段落,也是要花錢買的。
誠然,基於RISC-V開發CPU核,不需要支付指令集授權費用,但如果直接用RISC-V的內核設計SoC,也是要支付授權費的——SiFive等機構的授權比Arm大方一些,但也是要收費的,而且隨著商業模式的變化,以及將來RISC-V變得強勢,授權費用也許會水漲船高。
就購買的授權來說,如果買到是硬核授權,那就完全是一個黑箱;即便買軟核授權,由於缺乏設計文檔等配套,也很難實現消化吸收。
因而現階段並不存在開源處理器,且從別人那裡買來的東西,就是別人的東西,消化吸收既需要5年左右的時間,也需要自身具備較強的設計能力。
別人的東西不可能因為打上「開源處理器」的標籤後,就轉眼間變成自主可控的東西。
可基於MIPS建立中國版Wintel
在RISC-V被熱炒後,一些媒體言必稱RISC-V,並把RISC-V視為建立自主可控技術體系的最佳選擇。
但只要對比一下就會發現,在MIPS開源之後,就建立中國版Wintel來說,MIPS的優勢遠比RISC-V來得大。
首先,RISC-V的開放是相對的,只是比X86和ARM開放一些。
很多輿論熱捧RISC-V,只是因為Intel和ARM卡的太死了。
Intel先後以X86智慧財產權訴訟和取消X86授權的方式搞死搞殘了全美達和VIA。
ARM指令集授權的價格異常高昂,進想科技就表示,僅購買指令集授權,就要花掉1500萬美元的授權費。
而且購買ARM指令集授權並非一勞永逸,授權期限滿了要重新購買,ARM更新了指令又要買......此前,有網友為了證明華為依附於ARM安全可控,在留言中稱「華為買斷ARM」,真不知道孫正義看到作何感受。
在這種情況下,全球任何一家IC設計單位都可以基於RISC-V設計CPU,不存在任何智慧財產權問題,就顯得比較開放了,這使得IC設計公司對於RISC-V很感興趣。
不過,這種開放也是相對的,RISC-V只是允許大家免費使用其指令集,並沒有允許免費使用基於RISC-V設計的CPU。
然而,在MIPS也宣布免費授權之後,就導致原本RISC-V才具備的「絕技」,MIPS也擁有了,大家都可基於MIPS設計CPU。
就生態上說,雖然MIPS已經無法和X86、ARM相抗衡了。
但瘦死的駱駝比馬大,MIPS畢竟是最早商用的精簡指令集,幾十年來的積累不是初出茅廬的RISC-V比的了的。
即便是ARM,在推出ARM 64之後,也許是對前人的知識成果有一定借鑑,為了避免智慧財產權糾紛,還是購買了MIPS 498條指令的永久授權。
因此,有業內人士表示:RISC-V的生態比MIPS至少差了10年。
另外,一些媒體的說辭也是非常值得商榷的,比如媒體認為「MIPS內核的多樣性和可選擇性比起RISC-V內核偏弱」,但實際上,就MIPS的內核而言,國內龍芯和君正就有現成的貨架產品,君正的內核在低功耗場景表現不錯,龍芯則有從嵌入式到PC、伺服器全套產品線。
而且從龍芯和國內幾家公司合作的情況看,龍芯的IP授權費用極度低廉,幾乎等於白送。
從性能、經濟性和廉價的角度看,從國外買RISC-V的IP對於買龍芯的IP,從性能到成本上沒有任何優勢。
現在的情況是RISC-V內核相對於MIPS在性能、成本、產品線寬度全方位處於劣勢。
可以說,MIPS指令集授權免費後,由於生態更完善,性能也更好,將會對RISC-V造成很大衝擊。
對於中國來說,MIPS開源給予中國主導MIPS生態建設的機會。
過去,為了避免可能遭遇的卡脖子問題,龍芯基於老版本MIPS指令集+自主擴展指令集設計CPU,由於加入了1000多條龍芯自己添加的指令,並形成了自己的LoongISA,使得龍芯在移植軟體的時候,必須開發一個MIPS版本,一個龍芯版本。
這一方面大幅增加了龍芯在軟體生態上的負擔,很多人力和財力花在了軟體維護上。
另一方面,使龍芯在MIPS的軟體生態上擁有了一定話語權和生態基礎,並開始引領MIPS的生態建設,像幾個重要的API,以及MIPS的JAVA虛擬機、GS引擎等都是龍芯貢獻的,而且龍芯還是實際的維護者,像MIPS的GCC編譯器、Linux內核等,龍芯也貢獻了大量的代碼。
就目前的情況看,中國完全可以基於MIPS或LoongISA打造自主可控的技術體系,而且就已經取得的成績,國內企業在生態上的主導能力,以及目標實現的可能性幾個方面來看,MIPS/LoongISA都要比RISC-V更有希望。
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