2019年,RISC-V将不再是开放源代码指令集游戏的唯一玩家。Wave Computing宣布将开放MIPS,包括MIPS指令集架构和MIPS最新核心,预计在2019年第一季开放…这对产业将带来何种影响?

毫无疑问,2018年是RISC-V真正开始赢得那些渴望开放源代码(open source)指令集的芯片架构师青睐的一年,但这已是过去式。2019年,RISC-V将不再是开放源代码指令集游戏的唯一玩家。

位于硅谷的Wave Computing于2018年12月17日宣布将开放MIPS,使其变为开放源代码,包括MIPS指令集架构(ISA)和MIPS最新核心R6,预计会在2019年第一季开放。

最近加盟Wave Computing担任MIPS授权许可业务总裁的Art Swift称,此举对于加速MIPS生态系统的发展至关重要。

Swift解释,“开放源代码”是Wave Computing首席技术官Derek Meyer的一个“大计划”。作为MIPS的一名老兵,自从Wave Computing在2018年6月收购MIPS以来,Meyer一直在默默筹划这件事。而Swift本人也是MIPS的老员工,曾在该公司工作4年,担任营销和业务开发副总裁。

做为一家技术初创型公司,Wave Computing旨在带动“从数据中心到边缘的人工智能(AI)和深度学习”,他将MIPS视为驱动其AI技术进入大量应用场景的关键。

MIPS指令集包括单指令、多数据(SIMD)和DSP等扩展指令。Swift承诺MIPS将以“工业级”的架构为开放源代码小区带来“可商用”的指令集。Swift表示:“无论针对什么应用,芯片设计人员都将有机会根据经过验证和测试的指令集来设计自己的核心。”

据Swift称,自2000年以来,基于MIPS核心的芯片已经销售出85亿颗。有很多客户都在忠实地使用MIPS,包括Microchip、Mobileye(现在隶属英特尔)、联发科技(MTK),以及日本的一级汽车零配件供应商Denso。

虽然MIPS多年来一直受到工程师的尊重,但该公司的所有权却飘摇不定,因此没能建立起自己的生态系统,也没有在业界产生多大的动能。走到今天,MIPS已经远远落后于Arm,Wave Computing希望扭转长期以来MIPS的螺旋式下降颓势。

聪明的举措

当被问及现有的MIPS合作伙伴对Wave Computing的开放MIPS计划做何反应时,Swift说:“惊讶得下巴都要掉了,”也有人感慨:“如果两三年前就进行开放源代码计划的话,RISC-V也许就不会诞生了。”

MIPS现在才开放是否为时已晚?产业各有看法。

Linley Group首席分析师Linley Gwennap告诉《EE Times》:“在开放源代码小区,MIPS肯定比RISC-V要落后。”他并指出:”由于各种各样的所有权交接,MIPS无法提前采取行动。”尽管如此,Gwennap仍认为:“鉴于MIPS所具有的优势,我认为它还有时间赢得不少芯片设计。”

UltraSoC首席技术官Rupert Baines告诉《EE Times》:“鉴于RISC-V的发展态势,MIPS走入开放源代码是一个有趣、精明的举动。”他并认为:“MIPS已经拥有大量优质的开发工具和软件环境。这是一种增强MIPS自身优势的聪明做法,而且也没有太大损失。”对于一些SoC设计师来说,“MIPS可能是RISC-V的替代方案。”

UltraSoC是一家位于剑桥的英国公司,为嵌入式系统提供先进的纠错和分析技术,也是RISC-V的积极支持者。然而,Baines一直认为选择处理器核心“不应该是一场宗教战争”。对于异质系统芯片架构师和设计师来说,要选择不同的处理器,而ISA只是一个小的考虑因素,更大的挑战是如何应对“整个系统”的复杂性问题。

产业观察家们都比较认可MIPS具备较佳的成熟度。

Gwennap说:“MIPS ISA比RISC-V更完整。例如,它包括DSP和SIMD扩展,而这些扩展仍然处于RISC-V委员会的讨论之中。”

此外,MIPS是经过商业成功验证的ISA,二十多年来已经出货数十亿,Gwennap表示,“MIPS软件开发工具也更加成熟。”此外,他指出:“MIPS还有专利保护,可以集中管理以避免ISA碎片化问题,而这两者都是RISC-V所缺乏的。这些因素使得MIPS在商业实施方面具有一定优势,特别是针对客户的核心。”

MIPS的挑战

据MIPS称,MIPS开放计划的参与者可以免费获得最新版本的32位和64位MIPS ISA,无需支付授权许可费用和版税。

MIPS未来的成功在很大程度上取决于小区的努力。Swift承认:“能否建立一个充满活力和蓬勃发展的生态小区是成功的关键”。“开放源代码不能只是一句空洞的口号。必须全力支持和妥善管理全面的开放源代码工作,生态小区必须能够支持自身的发展,”他补充。

那么,谁来管理MIPS Open项目呢?

Swift说,指导委员会仍在讨论中。正确的管理对于维持MIPS客户的信心十分重要,要确保MIPS开放生态系统所提供的开发工具、应用,以及其他增值功能和服务能够适应新的应用实施场景。

正如Baines所指,“就像RISC-V基金会必须保持其指令的标准统一以避免碎片化一样,MIPS也必须维持这样的环境。”

Swift自己深知构建开放源代码小区所面临的挑战。他曾担任RISC-V基金会营销委员会的副主席,而且仍然是prpl基金会的主席。

当被问及谁将负责MIPS Open项目时,Swift建议成立一个新的基金会,或将其移交给现有的开放源代码组织来管理,比如prpl基金会。

prpl基金会成立于2015年,是一个开放源代码、小区驱动的联盟。据Swift称,该基金会专注于嵌入式设备的安全性和互操作性,例如客户端设备、物联网和家庭网关系统等。其成员包括Arris技术、英特尔、沃达丰(Vodafone)、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)等。

Baines也认同,并指出“prpl基金会可能是一个不错的选择”。但Swift明确表示目前尚未决定。

根据Wave Computing发布的新闻,目前MIPS开放项目将由Wave Computing和一个咨询委员会负责协调,该委员会将包括产业知名厂商、合作伙伴、大学和技术优秀人才等,他们将帮助指导由小区驱动的MIPS创新。此外,Wave Computing指出,MIPS开放项目还将包括验证合作伙伴的认证,他们将协助保证实施的兼容性并防止架构碎片化。

授权许可收入怎么办?

透过开放源代码,Wave Computing可能还可以在RISC-V蓬勃发展的时代拯救MIPS。正如Gwennap所提:“这种作法让MIPS更难获得授权许可收入。”他还说道:“真正的挑战在于找到一种能够平衡开放和创收的商业模式。”

对于Wave Computing,要想利用授权IP许可的计划来宣传推广其“AI for All”的愿景,MIPS将是加速其AI进入市场的关键。Wave Computing资深副总裁兼商务长(CBO)Lee Flanagin在新闻声明中表示:

在MIPS开放项目下开发的MIPS解决方案将是我们现有和未来的MIPS IP核的很好补充,Wave Computing将继续在全球范围内创建和许可完整的系统、方案和IP。这将为当前和新的MIPS客户提供广泛的方案选择,不但有助于其SoC设计,而且还可以接触充满活力的MIPS开发小区和生态系统。

在之前的采访中,Swift表示MIPS的策略是利用其“多线程架构、缓存一致性和异质集群来实现AI优势。”

MIPS专利跑哪去了?

很长时间以来,MIPS饱受产业分析师对其架构老化的质疑。除了MIPS一些专利已经过期之外,MIPS在2012年被Imagination收购时,MIPS专利的出售也导致其声誉进一步受到损害。

在向Imagination出售的同时,MIPS还签订了一项出售专利给Bridge Crossing的单独协议。Bridge Crossing支付3.5亿美元获得了MIPS总共580项专利资产中的498项,与此同时,MIPS保留了与MIPS架构直接相关的其余82项专利,并且还获得了出售给Bridge Crossing的所有专利的免版税、永久许可使用权。

Wave Computing向《EE Times》解释,在归属Imagination期间,许多MIPS专利许可又从Bridge Crossing手中回到MIPS。尽管MIPS专利经历了这样那样的所有权曲折,但Wave Computing仍宣布“MIPS开放项目的参与者将可获得MIPS全球数百项现有专利的使用权。”

中国因素

任何对MIPS未来的预测都必须考虑中国因素。在中国企业和组织纷纷加入RISC-V之前的很长一段时间里,中国都将MIPS当成心肝宝贝。中科院运算技术研究所(ICT)主导开发的几代龙芯(Godson)芯片都是基于MIPS架构,且中国政府透过龙芯超级运算项目也对MIPS一直保持高度的重视。

虽然目前中国大多数无晶圆厂(Fabless)芯片公司都专注于属于Arm阵营的智能手机领域,但神州龙芯、珠海炬芯和北京君正仍在使用MIPS。Swift对中国的大多数MIPS设计公司非常熟悉,“因为我与他们合作过,”他告诉我们。鉴于中国对RISC-V的兴趣如此高涨,Swift认为MIPS的开放举措“在中国恰逢其时”。

随着MIPS的开放,大家更为关注的是Arm的反应。然而,我们也难以想象Arm也跟着走向开放。Baines表示,与MIPS相比,“Arm走向开放源代码将是一个爆炸性新闻,但是,Arm将会失去很多。”

注:本文同步刊登于电子工程专辑一月刊杂志

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