专访龙芯总设计师胡伟武：产权没有问题

【IT168评测中心】6月24日下午，龙芯(Loongson/Godson)总设计师胡伟武接受了IT168的专访，对外界流传的关于龙芯购买MIPS授权的质疑进行了回应，并回答了笔者感兴趣的一些关于处理器微架构的问题。胡伟武表示，购买MIPS结构授权是为了更好地开拓市场，龙芯没有知识产权问题。　　龙芯是中科院计算所(Institute of Computing Technology, Chinese Academy of Sciences)设计实现的基于MIPS(Microprocessor without Interlocked Piped Stages，无内部互锁流水级的微处理器)指令集的处理器，从2002年开始，龙芯已经推出了两代(龙芯三目前仍未出现市场)。目前最新的市售型号为龙芯2F，主频达到了1GHz。龙芯一开始的英文名叫做Godson，在06年11月，龙芯的英文名定为Loongson，在学术界则仍然使用Godson的名字。　　在2009年6月15日，中国科学院计算所(ICT)，作为一个法人机构正式获得了MIPS公司的授权，位于美国硅谷的MIPS公司于6月15日发布了官方新闻稿，中科院计算所于6月22日发布了新闻稿。在之前的2007年，计算所通过为其制造生产的意法半导体STMicroelectronics公司间接购买获得MIPS的许可证，这次计算所通过与MIPS直接签约，购买了MIPS32和MIPS64的许可证。　　在这个消息发布之后，引起了业界的议论，其中不少人认为这意味着龙芯其实就不是具有自主产权的中国芯了。在24日下午的采访中，胡伟武对外界议论的焦点进行了详细的解答(关于官方的详细解答见最后页的附录)，并回答了IT168评测中心记者的提问。　　龙芯获得的授权是架构的授权，可以无限制的使用　　IT行业分工高度细化，一些企业越来越倾向于专注某一特定领域，这就是所谓的IP核(Intellectual Property，知识产权核，可不是Internet Protocol)供应商，如他们只设计出实现特定功能的一块电路，把这个设计方案卖给其它芯片厂商来构建完整的芯片产品。　　主要的处理器核供应商有英国的ARM和美国的MIPS，
它们研发出通用的处理器核，其它芯片设计企业得到它的授权，把这个处理器核与专用的逻辑电路(例如通信协议处理、音视频处理、IO处理)等等，封到一块芯片里，就构成自己的SoC(片上系统)，用于某些专业领域，例如手机、数字电视等等。在这个产业链模式下，SoC厂商通过出售芯片赚钱，处理器核提供商以授权费用的形式从中分成，你只能有偿使用，不能仿制，不能超过授权许可的范围，否则就会引起法律上的麻烦。　　记者：龙芯获得的授权是哪一种授权？如果是核授权的话应该会花费多少吧？　　胡伟武：如果我们直接买MIPS的核的话，那个十几二十万美元就够了，IP核授权很便宜。龙芯买的是结构的授权，你可以无限制的做。　　记者：那么龙芯买这个授权花费了多少呢？比之前的500万美元要低吧？　　胡伟武：由于结构授权可以无限制的做，所以这个比较贵。我们和MIPS有保密协议，具体价格我们不能讲，但肯定比这个价格低，500万美元是他们之前的要价。　　记者：这个授权会不会有些方面限制住了龙芯的应用呢？如不能用于什么领域等？　　胡伟武：没有，这个一个是地域，一个是领域，两个方面都没有限制。限制是限制在芯片方面。我们在这方面请了很多非常有经验的律师，做了一年。我们是永久性的授权。即使是以后MIPS被人收购了，对龙芯也不会有影响，这个在合同里面都是有体现的。　　得到MIPS结构授权并非意味着创新失败　　记者：有人认为龙芯购买MIPS结构授权意味着自主创新失败，你怎么看？　　胡伟武：有这方面的疑惑是因为对计算机的架构不了解，早期我们说计算机的架构就是说ISA(Instruction Set Architecture，指令集架构)，这个ISA当中的A很具有迷惑性，ISA是指指令系统，这只是一种语言，负责处理器硬件与软件的沟通，现在说的Architecture已经发展到了软件、硬件都算了。处理器最核心的技术是指令集下面的微架构(Microarchitecture)，这方面的创新空间很大。　　胡伟武：ISA方面，MIPS基本指令只有300多条，我们自己增加了500多条。实际上MIPS是一个开放的架构，它有一部分是它定义好的，有一部分是允许用户自己定义的，它只是管它定义好的那部分，你不能瞎动。我们自己定义了500条指令，所以这方面的创新空间还是很多大的。　　胡伟武：今天说的架构和以往的架构已经是两回事了，龙芯使用MIPS架构不是说就已经定死了，关键的微架构，是得自己设计的，例如加法器怎么实现、乘法器怎么实现的，这些对处理器来说都是很关键的。　　胡伟武：龙芯经过8年的研发，这方面已经申请了近百项专利，比MIPS在中国的专利要多得多，我们拥有完全的自主性。　　龙芯可能会成立一个公司　　记者：最近听到你和李所长说过关于龙芯会成立一个大公司的形式来运行，这个结构授权是直接由它来继承吗？　　胡伟武：计算所是一个国立科研机构，原则上是不做芯片的买卖，那肯定是计算所下属的做龙芯业务的企业来继承这个授权，这个是在合同里面说的很清楚的。　　记者：龙芯三号流片成功了么？　　胡伟武：龙芯3A、3B都有了，但是还没有返回来。　　记者：龙芯2E运算单元的除法、平方根运算现在能完全流水线设计了么？后续型号的运算单元相比变化大吗？　　胡伟武：后继型号的运算单元和以前的差不多，没什么变化。不过龙芯三号实现了向量部件，8个1024 x 64位的向量运算可以并行进行。　　记者：如ALU这样的运算单元的数量会继续增加吗？　　胡伟武：ALU的数量没有增加，但是向量单元也可以作定点计算(注：整数计算)和浮点计算。　　记者：龙芯2的Load/Store单元似乎有点少(一个)，它会继续增加么？　　胡伟武：在有了向量单元之后存取确实是一个问题，我们后继型号作了很多创新，申请了很多专利。你说的没错，我们的处理器核里面的Load/Store部件是有点少，我们在龙芯3A和龙芯2G里面都增加了。　　龙芯2具有64个GPR，每个64位。x86处理器具有8个32位GPR，x86-64处理器则具有16个64位GPR。　　记者：GPR(General Purpose Register，通用寄存器)的数量会增加吗？　　胡伟武：我们的向量计算部件实现了128个256bit的寄存器，这个做的非常大。　　者：听说龙芯2G和龙芯3支持x86指令，是真的吗？　　胡伟武：严格来说不是这样，这个是类似于Transmete的二次编译技术，一个“软”的x86核，当然做法上我们和全美达不同。　　记者：龙芯采用解码器将指令解码为内部指令是基于一种什么思想？　　胡伟武：做CPU的人都希望CPU搞定一切，譬如说最近在做的高清编解码，无论什么格式增加的指令都可以用同一个处理器来完成。Intel也是这样做的。