紅極一時(shí)的MIPS架構(gòu)
MIPS全名為“無(wú)內(nèi)部互鎖流水級(jí)的微處理器”(Microprocessor without interlocked piped stages),是一種采取精簡(jiǎn)指令集(RISC)的處理器架構(gòu),也可以理解為RISC的衍生架構(gòu)。
MIPS公司起源于斯坦福大學(xué)的MIPS項(xiàng)目,是出現(xiàn)最早的商業(yè)RISC架構(gòu)芯片。鼎盛時(shí)期,MIPS被稱為全球三大架構(gòu)之一,另外兩個(gè)是ARM和x86架構(gòu)。MIPS架構(gòu)芯片曾經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、個(gè)人娛樂(lè)設(shè)備等終端領(lǐng)域。其中,在網(wǎng)關(guān)、機(jī)頂盒等,現(xiàn)階段市場(chǎng)上應(yīng)該依然還有基于MIPS架構(gòu)的芯片,這曾是MIPS架構(gòu)變現(xiàn)非常搶眼的領(lǐng)域。
1984年,John Hennessy離開(kāi)斯坦福,創(chuàng)立了MIPS科技公司。此后,從1986年到1996年,MIPS推出了多款處理器,包括1986年推出的R2000芯片,1988年推出的R3000芯片以及1991年MIPS公司發(fā)布了世界上第一款64位處理器R4000。
1994年,索尼發(fā)布20世紀(jì)最火的游戲平臺(tái)Play Station,提供領(lǐng)先時(shí)代的3D效果,這款游戲平臺(tái)正是搭載的MIPS R3000A CPU。MIPS架構(gòu)芯片甚至還曾涉獵超算領(lǐng)域,1997年NEC Cenju-4 超級(jí)計(jì)算機(jī),上面搭載的則是1024 個(gè) MIPS R10000 CPU。
在MIPS架構(gòu)最火熱的時(shí)候,就連Wintel聯(lián)盟中的微軟公司都將自己的Windows系統(tǒng)移植到MIPS架構(gòu)芯片上,為了應(yīng)對(duì)RISC的沖擊,英特爾也選擇花費(fèi)數(shù)十億美元去研發(fā)Itanium架構(gòu)。另外,無(wú)論是索尼和Nintendo的游戲機(jī),思科的路由器,還是NEC和SGI的超級(jí)計(jì)算機(jī),當(dāng)年都是搭載MIPS芯片。
命途多舛的MIPS
不過(guò),可能MIPS的經(jīng)營(yíng)模式并不太適合它,MIPS公司采用的是和Arm公司類似的模式,也就是指令集和架構(gòu)授權(quán)的模式,后續(xù)由于資金問(wèn)題,在1992年以3.33億美元的價(jià)格賣給了SGI公司,后者成立MIPS技術(shù)公司(MTI)。隨后在1998年,MTI從SGI獨(dú)立,然后再次上市。不過(guò),這一次MIPS不再是帶頭去沖擊x86架構(gòu),而是選擇將嵌入式系統(tǒng)作為發(fā)展重心。1999年,MIPS公司發(fā)布MIPS32和MIPS64架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),這是后續(xù)MIPS發(fā)展的主要基石。
2006年,MIPS曾引領(lǐng)一波開(kāi)源潮流。當(dāng)時(shí),SGI公司放棄了MIPS架構(gòu)服務(wù)器業(yè)務(wù)。MIPS架構(gòu)也開(kāi)始采取開(kāi)源開(kāi)放的運(yùn)轉(zhuǎn)模式,一下子大批嵌入式開(kāi)發(fā)者涌入MIPS領(lǐng)域,當(dāng)時(shí)MIPS在嵌入式市場(chǎng)的份額是超過(guò)ARM架構(gòu)的,也是當(dāng)時(shí)全球份額最大的嵌入式處理器架構(gòu)。
如今,龍芯和芯聯(lián)芯的官司可能是人們最后一次廣泛討論MIPS架構(gòu)?;仡橫IPS發(fā)展史,導(dǎo)致該架構(gòu)從頂峰到谷底,最后消沉有很多原因,這里簡(jiǎn)單歸納幾點(diǎn)。
首先,MIPS運(yùn)營(yíng)模式存在一定問(wèn)題,MIPS機(jī)構(gòu)授權(quán)很便宜,不過(guò)處理器價(jià)格卻很貴,這就迫使終端公司只能去自研,但是MIPS并沒(méi)有像如今Arm公司提供的如此豐富的內(nèi)核配置,導(dǎo)致自研存在門檻,成本和自研門檻導(dǎo)致MIPS看著開(kāi)放但又很難有如今RISC-V這種勢(shì)頭。
其次是策略問(wèn)題,在MIPS公司運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,MIPS架構(gòu)一直都以x86架構(gòu)為目標(biāo),且主打高性能處理器市場(chǎng)。轉(zhuǎn)向嵌入式市場(chǎng)之后,MIPS也沒(méi)有準(zhǔn)確把握嵌入式市場(chǎng)的核心訴求,讓ARM架構(gòu)憑借低功耗和高性價(jià)比逐漸上位成為嵌入式市場(chǎng)主流。至今,低功耗依然是MIPS開(kāi)發(fā)者們心中的痛。
第三是核心技術(shù)不集中,MIPS給了龍芯永久的授權(quán)。2012年,又把498項(xiàng)專利以3.5億美元的價(jià)格賣給了Bridge Crossing LLC集團(tuán)(ARM公司的母公司) 。然后剩下的82項(xiàng)核心架構(gòu)相關(guān)的關(guān)鍵專利和運(yùn)營(yíng)主體又以6000萬(wàn)美元賣給了Imagination。然后,Imagination因?yàn)樘O果訂單危機(jī)又把MIPS出售,最終幾經(jīng)轉(zhuǎn)手到了Wave Computing手里。然后,Wave Computing將MIPS架構(gòu)開(kāi)源。