胡伟武撰文详解龙芯买MIPS授权五大疑问

编者按：针对外界关于龙芯购买美国MIPS结构授权产生的疑问，龙芯总设计师、中科院计算所龙芯研究组组长胡伟武近日撰文，对于外界关心的五大问题进行了通俗易懂的详细解释。以下为文章全文。　　关于MIPS结构授权与龙芯自主性等问题　　文/胡伟武　　1. 得到MIPS结构授权是不是意味着非自主创新？　　答：这个问题要看大家对“结构”或“架构”两个字的理解。计算机架构的发展经历的不同的阶段，在六、七十年代，指令系统就是架构，因为那时候晶体管资源比较有限，所有的实现都是按照最简单的来。指令系统对结构是有影响的，例如，如果指令系统中有乘法指令，结构上就要实现乘法指令。而现在，计算机架构已经远远超出了指令系统的范围。　　在计算机中，指令系统就是一种语言，就像我们用的汉语和英语一样。比如说我们要写一本小说，用中文写还是用英文写对小说肯定是有很大影响的，但关键是小说的内容本身。指令系统也一样，就是计算机中软件和硬件之间的一种语言。为什么要采用MIPS指令系统而不是自己定义一个新的指令系统呢？例如“六十六”和“66”表示的是相同的意思，但前者只有懂中文的人才明白，后者全世界都明白。　　另外，指令系统对CPU架构虽然有一定的影响，但影响不大。MIPS指令系统只有300多条，大龙芯已经在此基础上新增加了500多条，因为MIPS指令系统是可以扩充的。　　在CPU领域，架构不是指令系统，而是指“微体系结构”(microarchitecture)，就像盖房子一样，房子的结构得自己设计。以MIPS为例，同样的指令系统，也可以让一个研究生就设计出一个简单的CPU；也可以让一个国际一流的团队设计出有市场竞争力的CPU，都是运行MIPS指令系统的。　　因此，指令系统对架构有影响，但不是架构的关键。龙芯在过去8年中，在架构上是有很深的积累的，并已经申请了近百项专利。　　2. MIPS指令系统是不是在市场上边缘化了，不适用于电脑？龙芯采用MIPS指令系统是不是只能应用于低端应用？　　答：技术跟市场不能混为一谈。X86的成功，主要是市场的成功，学术界都知道其结构上不如当年已经死掉的DEC的Alpha；同样，微软的成功也主要是市场成功。　　目前山寨手机的成功主要也是商业模式的成功。　　指令系统跟低端或者高端没有关系。90年代的时候世界上最快的500台计算机中有300多台是MIPS指令系统兼容的。　　LINUX是肯定能发展起来的。在服务器市场，Linux占有80%的份额。在国外桌面使用 LINUX的也很多。我们国家是使用LINUX最不普及的，巴西、委内瑞拉、越南、俄罗斯等政府办公和教育都是LINUX为主。　　目前，龙芯的服务器、个人终端、嵌入式三个系列的定位已经完备。技术已经有竞争力。以服务器市场来说，今年曙光5000A使用8000颗AMD的CPU达到了200万亿次，而明年曙光6000将使用8000颗龙芯3号达到1000万亿次。龙芯决不是低端的东西。　　3.采用MIPS架构是不是有安全性的问题？　　答：指令系统就是一个编码。是公开的，不涉及任何安全问题。指令系统说穿了就是如何用数字表示加、减、乘、除这些操作。我们可以用1、2、3、4四个数字分别表示加、减、乘、除四个操作，也可以用5、6、7、8来分别表示加、减、乘、除(当然实际情况会稍微复杂一点)，这些都是公开的。关键是人家用1、2、3、4表示加、减、乘、除大家已经习惯了而我们如果非要用5、6、7、8来表示，大多数人就看不明白。　　龙芯购买MIPS授权，不是购买MIPS公司已经完成的设计，而是取得MIPS兼容这个标志，主要是市场行为。　　MIPS公司的授权客户有很多，包括AMD、SONY、NEC等等。　　4. 既然是自主的，为什么要购买MIPS的架构？　　答：指令系统不能申请专利，MIPS曾经有四条指令的实现方法上于1986年申请了专利，但这些专利已经于2006年到期。因此龙芯购买 MIPS授权不是因为这几条指令。　　我们在MIPS的指令系统的创新方面已经远远超过了MIPS公司。购买MIPS授权主要是减少市场过程中的麻烦，包括有利于拓展海外市场。　　龙芯在关键技术上不依赖MIPS。但做到跟MIPS兼容可以充分利用该阵营的力量。　　知识产权问题，本质上是市场问题，不是法律问题。例如，Transmeta公司本来市场很好，但Intel起诉它，打了两年官司，最后Intel输了，但两年过程中没有人敢跟Transmeta做生意，最后Transmeta被拖垮了。　　MIPS指令系统是大学和研究生教育的教科书上用的指令系统，被誉为“CPU中的LINUX”。就像我在背景材料中说的一样，龙芯没有侵MIPS的专利权，但我们在产品销售过程中不能打“MIPS兼容”的商标，否则会侵MIPS的商标权。另外，我们提供给客户的指令手册中不能直接翻译MIPS的指令手册，否则就会侵犯copyright。龙芯现在是“有罪假设”，小企业跟龙芯合作没有太多的考虑，但大企业跟龙芯合作，一定会考虑龙芯的可持续发展问题。　　关键是龙芯购买MIPS授权有很大的好处。最近很多国外的大企业纷纷找我们合作，就是因为我们购买的MIPS的授权，大家认为龙芯是一个中规中矩的组织。还有很多合作伙伴(包括微软的WinCE、Adobe、风河等)开始把软件往龙芯上移植，也主要是看好龙芯。最近还有不少美国人到龙芯找工作。我们做自主创新，一定要做统一战线，要团结很多人，包括美国人。我们购买了MIPS的结构授权，就会有很多美国人支持龙芯，巴不得龙芯越大越好。　　最后，我们购买MIPS结构授权的代价极小，充分利用了金融危机。　　5. 为什么在这时候购买，不是早些时候或者晚些时候？　　答：一方面，龙芯经过8年的积累，技术上已经具备较强的市场竞争力，产业化方面经过多年的探索也具备了很好的基础。在此基础上，准备以企业为主体正式进行龙芯的研制和推广。　　另一方面，在这时候购买可以利用金融危机的时机降低购买费用。龙芯在MIPS授权方面的费用远小于每年花在EDA工具方面的费用。