中國建立自主可控技術(shù)體系的一個機(jī)遇

不久前，MIPS公司宣布開源，MIPS指令集向全球客戶免費(fèi)授權(quán)。

MIPS此舉意味著，從此之后，全球任何一家IC設(shè)計(jì)公司可以免費(fèi)使用MIPS指令集，大家基于MIPS指令集設(shè)計(jì)CPU不存在任何知識產(chǎn)權(quán)糾紛。MIPS開源對于建立中國版Wintel是一個機(jī)遇。

RISC-V被媒體譽(yù)為開源處理器是一個誤會

在RISC-V被熱炒后，一些論壇和講座中出現(xiàn)了開源CPU的概念。然而，開源CPU的提法是有問題的。因?yàn)槟壳癛ISC-V只是將指令集開源，并沒有將CPU的IP核開源。

這里說明一下指令集授權(quán)和IP授權(quán)。

CPU的指令集是一套標(biāo)準(zhǔn)，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(yè)基于某一套指令集開發(fā)CPU，就好比是用某種語言寫論文，雖然用的語言并非中文，但論文確實(shí)是國人實(shí)打?qū)嵶约簩懙摹?/p>

而IP指的是芯片設(shè)計(jì)中可以重復(fù)使用的模塊。隨著產(chǎn)業(yè)分工進(jìn)一步深化，開發(fā)處理器已經(jīng)不再需要從零開始寫代碼了。

在芯片設(shè)計(jì)中，一些在IP核上儲備有限的IC設(shè)計(jì)公司，只要從上游廠商那里買來模塊做集成，然后找臺積電流片就能做出芯片，因而這類芯片集成商也被調(diào)侃為“組裝芯片”。

打個比方的話，就好比從多個論文槍手那里買論文的段落，然后把這些段落拼接成論文，然后署上自己的名字。

在RISC-V開源后，大家可以基于RISC-V的指令集設(shè)計(jì)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(fèi)基于英語寫論文，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里獲得已經(jīng)寫好的段落，也是要花錢買的。誠然，基于RISC-V開發(fā)CPU核，不需要支付指令集授權(quán)費(fèi)用，但如果直接用RISC-V的內(nèi)核設(shè)計(jì)SoC，也是要支付授權(quán)費(fèi)的——SiFive等機(jī)構(gòu)的授權(quán)比Arm大方一些，但也是要收費(fèi)的，而且隨著商業(yè)模式的變化，以及將來RISC-V變得強(qiáng)勢，授權(quán)費(fèi)用也許會水漲船高。

就購買的授權(quán)來說，如果買到是硬核授權(quán)，那就完全是一個黑箱；即便買軟核授權(quán)，由于缺乏設(shè)計(jì)文檔等配套，也很難實(shí)現(xiàn)消化吸收。

因而現(xiàn)階段并不存在開源處理器，且從別人那里買來的東西，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(qiáng)的設(shè)計(jì)能力。別人的東西不可能因?yàn)榇蛏稀伴_源處理器”的標(biāo)簽后，就轉(zhuǎn)眼間變成自主可控的東西。

可基于MIPS建立中國版Wintel

在RISC-V被熱炒后，一些媒體言必稱RISC-V，并把RISC-V視為建立自主可控技術(shù)體系的最佳選擇。

但只要對比一下就會發(fā)現(xiàn)，在MIPS開源之后，就建立中國版Wintel來說，MIPS的優(yōu)勢遠(yuǎn)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?yàn)?a href="http://srfitnesspt.com/tags/intel/" target="_blank">Intel和ARM卡的太死了。Intel先后以X86知識產(chǎn)權(quán)訴訟和取消X86授權(quán)的方式搞死搞殘了全美達(dá)和VIA。ARM指令集授權(quán)的價格異常高昂，進(jìn)想科技就表示，僅購買指令集授權(quán)，就要花掉1500萬美元的授權(quán)費(fèi)。

而且購買ARM指令集授權(quán)并非一勞永逸，授權(quán)期限滿了要重新購買，ARM更新了指令又要買......此前，有網(wǎng)友為了證明華為依附于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(shè)計(jì)單位都可以基于RISC-V設(shè)計(jì)CPU，不存在任何知識產(chǎn)權(quán)問題，就顯得比較開放了，這使得IC設(shè)計(jì)公司對于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(fèi)使用其指令集，并沒有允許免費(fèi)使用基于RISC-V設(shè)計(jì)的CPU。

然而，在MIPS也宣布免費(fèi)授權(quán)之后，就導(dǎo)致原本RISC-V才具備的“絕技”，MIPS也擁有了，大家都可基于MIPS設(shè)計(jì)CPU。

就生態(tài)上說，雖然MIPS已經(jīng)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之后，也許是對前人的知識成果有一定借鑒，為了避免知識產(chǎn)權(quán)糾紛，還是購買了MIPS 498條指令的永久授權(quán)。

因此，有業(yè)內(nèi)人士表示：RISC-V的生態(tài)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(rèn)為“MIPS內(nèi)核的多樣性和可選擇性比起RISC-V內(nèi)核偏弱”，但實(shí)際上，就MIPS的內(nèi)核而言，國內(nèi)龍芯和君正就有現(xiàn)成的貨架產(chǎn)品，君正的內(nèi)核在低功耗場景表現(xiàn)不錯，龍芯則有從嵌入式到PC、服務(wù)器全套產(chǎn)品線。而且從龍芯和國內(nèi)幾家公司合作的情況看，龍芯的IP授權(quán)費(fèi)用極度低廉，幾乎等于白送。從性能、經(jīng)濟(jì)性和廉價的角度看，從國外買RISC-V的IP對于買龍芯的IP，從性能到成本上沒有任何優(yōu)勢。

現(xiàn)在的情況是RISC-V內(nèi)核相對于MIPS在性能、成本、產(chǎn)品線寬度全方位處于劣勢。

可以說，MIPS指令集授權(quán)免費(fèi)后，由于生態(tài)更完善，性能也更好，將會對RISC-V造成很大沖擊。

對于中國來說，MIPS開源給予中國主導(dǎo)MIPS生態(tài)建設(shè)的機(jī)會。

過去，為了避免可能遭遇的卡脖子問題，龍芯基于老版本MIPS指令集+自主擴(kuò)展指令集設(shè)計(jì)CPU，由于加入了1000多條龍芯自己添加的指令，并形成了自己的LoongISA，使得龍芯在移植軟件的時候，必須開發(fā)一個MIPS版本，一個龍芯版本。

這一方面大幅增加了龍芯在軟件生態(tài)上的負(fù)擔(dān)，很多人力和財(cái)力花在了軟件維護(hù)上。另一方面，使龍芯在MIPS的軟件生態(tài)上擁有了一定話語權(quán)和生態(tài)基礎(chǔ)，并開始引領(lǐng)MIPS的生態(tài)建設(shè)，像幾個重要的API，以及MIPS的JAVA虛擬機(jī)、GS引擎等都是龍芯貢獻(xiàn)的，而且龍芯還是實(shí)際的維護(hù)者，像MIPS的GCC編譯器、Linux內(nèi)核等，龍芯也貢獻(xiàn)了大量的代碼。

就目前的情況看，中國完全可以基于MIPS或LoongISA打造自主可控的技術(shù)體系，而且就已經(jīng)取得的成績，國內(nèi)企業(yè)在生態(tài)上的主導(dǎo)能力，以及目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的可能性幾個方面來看，MIPS/LoongISA都要比RISC-V更有希望。