MIPS的辉煌历史

与RISC-V师出同门，一个如日中天，一个无人再提，MIPS这些年都经历了什么？ 曾经能与Arm、X86比肩的MIPS，如何日落西山，屡遭“卖身”，最后被后辈收入麾下？ 但日渐边缘化的MIPS在开源计划又再度搁浅之后？ 这个RISC先锋的未来成为很多从业者关注的重点。

眼见他平地起，眼见他日落西山

作为业界最为经典的精简指令集架构之一，MIPS是出现最早的商业RISC架构芯片之一，过去曾有一段不短的时间，与 Arm、X86架构在各领域拥有相提并论的地位。

1980年，精简指令集RISC诞生，1984年，斯坦福大学前校长John LeRoy Hennessy与他的团队一起创立了MIPS。 他们的商业模式就是将做好的芯片设计方案授权给其他厂商，让他们可以方便地制造出高性能的CPU。

MIPS企业成立早期也生产自己的处理器，而且他们在设计上非常具有前瞻性，成立第二年就推出了第一个处理器设计R2000；三年后推出了R3000，其中R3000是其在市场上首款流行起来的产品，销售超过百万颗，后续的R3000A更是创造了过亿销售的记录；甚至在1991年就推出了64bit的设计R4000，要知道其竞争对手Arm到了2012年才大范围推广64bit处理器设计。

回顾历史，MIPS在90年代曾经一度辉煌过，Pacemips、IDT和东芝等半导体公司都采用MIPS的设计来制造芯片，其生产的芯片也被Sony和Nintendo的游戏机，Cisco的路由器和SGI超级计算机等终端设备采用，尤其是家用路由器市场，到现在每年生产的超过160亿微处理器中，99%是RISC处理器。 过去也曾当作高效能计算架构使用到超算平台上。

但错失了智能手机时代，以及Arm的巧攻，使MIPS迎来了“失落的十年”（2007到2017）。

由于MIPS的产品从设计之初就以Intel的X86为对标产品，主打高性能；反观Arm，从诞生开始就瞄准嵌入式低功耗领域。 这个由老学究创立的企业由于对商业的敏感度不足，当Arm开始联合高通、苹果、联发科等公司面向智能手机市场打造移动处理器芯片的时候，MIPS依然沉浸在高清盒子、打印机等小众产品市场。 归根结底，还是学院派和商业派的区别使然。

终于在21世纪，智能手机市场大爆发的年代，Arm一下子走上舞台中央，而MIPS由于聚焦在中高端并没有功耗的优势，限制了其在智能手机上大展拳脚。

MIPS的迟缓导致他们失去了最关键的十年。

另一个击败MIPS的因素是授权方式，MIPS收取IP授权要比指令集授权更贵，而且允许添加指令，这就使得大佬们纷纷自行设计MIPS核心、添加指令、发布开发工具，碎片化严重。 而Arm反其道行之，指令集授权远远比IP授权要贵，控制了碎片化。 当时Arm还极有眼光的设计了全世界最好用、最便宜的USB调试工具，吸引了一批码农，从而构建了巨大的Arm开源软件库。

当然致使其衰落还有一个因素是授权模式和费用。 由于Arm一直在低功耗嵌入式领域的聚焦，使其授权方式极具灵活性，主要是IP授权的多，因为架构授权要贵很多，很好的控制了碎片化，且在价格上颇具优势，也因此吸引了更多厂商（TI、LSI等）以及学生的关注和加入，Arm的生态系统得以很好的完善； 而MIPS主要是架构授权，并且允许添加指令，码农们纷纷自行设计，导致碎片化严重，再加上由于后期MIPS经营不善，架构的改朝换代缓慢，且未能配合主流操作系统与设备生态优化潮流，这就失去了IP授权所具备的推出速度，软件高兼容的特点。

因此MIPS逐渐被市场抛弃，只好目送Arm一步步走向成功。 最终由于Arm体系对嵌入式领域和移动设备市场的不段蚕食，再加上MIPS逐年的经营不善，最后曾经风光一时的企业无奈走向破产。

MIPS几经转手，命途多舛

MIP是在2012年底被Arm和Imagination瓜分收购，而Imagination和Arm为何又要收购日落西山的MIPS？

对于Arm来说，MIPS的专利相当有价值，特别是64位和多线程相关的专利。 因为Arm的64位架构跟MIPS 64位有70-80%的相似度，如果此时不参与收购，那么日后很可能陷入和MIPS专利拥有者长久的专利诉讼战，仅仅只用3.5亿美元就解决这个潜在的隐患，Arm乐意之至。 所以Arm收购了其接近500项专利。

收购MIPS，Imagination是为了加强自身的CPU业务，并且看中了MIPS强大的产品集以及安卓架构的支持和对中国的授权。 因此Imagination则收购了MIPS公司实体和82项与MIPS处理器核心架构有关的核心专利。 同时Intel作为Imagination的第一大股东，收购MIPS从侧面也可以牵制Arm的发展。

但在苹果采用自家GPU开始，Imagination业务一度告急，为了专注GPU同时减少负重，Imagination只好抛售MIPS。 可是，Imagination卖着卖着自己却先被Canyon Bridge收购，MIPS也随即由Tallwood Venture Capital拿下。

后来创企Wave Computin又从Tallwood手中再次接盘MIPS，Wave Computing 的创始团队有不少是出自于MIPS，如CEO Derek Meyer曾是MIPS副总裁。

虽然MIPS大多数专利被Arm收购了，但是仍有350多项专利。 然而MIPS几年之间多次被收购，辗转于各个公司之间，致使其支持的力度和开发的持续性都受到了影响。因此业内有观点认为，“MIPS架构的认可度并没有下降，但是影响力下降明显”。

Arm早些年能够获得成功的一个主要原因是同时拥有了CPU和GPU，这两者的结合让他们在移动时代所向披靡。 而只有CPU的MIPS和原来只有GPU的Imagination的下场，都揭露了现在市场的集成化优势。 晶圆代工产业的流行，IP供应商的崛起，通过厂商之间的整合来解决大部分问题，提供更简便的解决方案，这在以前乃至对未来的物联网时代都显得非常重要。 发力的AI领域Wave Computing，其年轻又新鲜的DPU架构结合MIPS，除了布局边缘计算外，也将可能带给市场一个完整的计算架构。

然而RISC家族的另一成员RISC-V的火爆，再次将MIPS无情打压。

Arm之后又迎RISC-V，开源也是昙花一现

数十年内，以英特尔为代表的CISC架构、Arm架构、MIPS架构你争我斗，好不精彩，谁能想到RISC-V的异军突起，以其极具灵活和开放的特点打乱了整个市场，且发展势头猛进，令各大架构群体无不有所忌惮。

正当外界几乎快要忘却MIPS这枚昔日巨星时，2018年底，大胆的新东家Wave Computing宣布对最新的R6指令集进行开源，旨在加速MIPS指令集架构的普及，帮助已逐渐边缘化的MIPS指令集架构重回正轨。

Wave的高级副总裁兼首席商务官Lee Flanagin在一份声明中说： 在MIPS Open下开发的基于MIPS的解决方案将补充我们现有和未来的MIPS IP核，Wave将继续在全球范围内创建和授权MIPS IP核，作为我们整个系统、解决方案和IP组合的一部分。 这将确保当前和新的MIPS客户拥有广泛的解决方案，可以从中选择他们的SoC设计，并且还可以访问充满活力的一个MIPS开发社区和生态系统。

MIPS许可业务总裁Art Swift称自2000年以来，基于MIPS内核的芯片已经出货了85亿个，广泛的客户都在坚持使用MIPS，包括Microchip，Mobileye，MediaTek和日本领先的Denso Denso。 而MIPS的32/64位R6是承袭了MIPS三十余年的技术积累，可谓树大根深。

纵观整个行业的架构形势，对国内公司来说，X86架构已然没有优势了，Arm也授权购买，如今开源的CPU指令集有RISC-V及MIPS两个选择了。 但“开源不等于免费”，其实MIPS OPEN的真正意义在于加强推广MIPS内核与生态系统，开放ISA指令集。 业界认为MIPS Open是开发与创收的平衡点，因为它就是扩展使用者及生态双赢的商业模式。

UltraSoC首席执行官Rupert Baines表示，“考虑到RISC-V的势头，MIPS开源是一个有趣，精明的举动。 ”他表示，“MIPS已经拥有大量优质工具和软件环境。 这是一种放大MIPS自身优势的智能方式，而且不会损失太多。 ”

MIPS最大的优势在于，它是一个经过多年验证、曾经大量出货的经典架构，至今仍得到许多电子工程师的尊重，有大量的资料和参考书籍可以学习。 另外，MIPS还提供专利保护和中央授权避免ISA碎片化，这两者都是RISC-V所缺乏的。

对于MIPS本身而言，MIPS未来的成功很大程度上取决于生态建设和社区发展。 但相比于现在如日中天的Arm和后起之秀RISC-V，能否及时响应使用者的需求，集聚足够多的“人气”，能否绝地求生也让业界为其捏一把汗。

然而现在有传言因为受wave computing 的AI芯片进展的影响，MIPS也遭受了无妄之灾，早前还爆出了公司停止了MIPS的开源相关项目，这家“命途多舛”的企业又一次走到了分叉口。

MIPS的遗产还有哪些？

当然，由于MIPS不可动摇的“历史地位”还是保存了一批忠实用户。截止目前，仍然有部分公司在采用MIPS架构设计处理器和SoC。国人较为熟悉的如龙芯、君正、珠海炬力等，还有上海芯联芯今年也取得了MIPS在中国的独家商业经营权。可以说MIPS的未来发展，与中国是息息相关的。

中科院计算所从2001年开始研制龙芯系列处理器，2002年龙芯1号流片成功，2003年龙芯2B流片成功，2004年龙芯2C流片成功，2006年龙芯2E流片成功，2007年龙芯2F流片成功，龙芯2F为龙芯第一款产品芯片，2009年龙芯3A流片成功。 为了将龙芯处理器的研发成果产业化，2010年由中国科学院和北京市政府共同牵头出资，正式成立龙芯中科技术有限公司。 十几年过去了，龙芯也进化出了龙芯2H，2J，3A3000，3B3000等新处理器。

龙芯自创立之初便是要做独立自主的CPU，在当时的情况下，Arm架构不允许更改设计，X86架构几乎属于非卖品，因此MIPS是最好的选择。所以龙芯买下了MIPS授权，基于MIPS做自主设计，打造自己的指令集。早期的龙芯基本上都是MIPS架构，变化极少。龙芯3早期型号是基于MIPS64 R3的，后来通过不断的扩充指令集形成了现在龙芯使用的LoongISA指令集，所以我们现在可以说龙芯3已经不是MIPS架构，但是龙芯3至今还兼容MIPS64 R3指令集。 但龙芯的LoongISA只支持到MIPS64 R2/R3，不兼容MIPS 64 R5/R6。

现在龙芯3A3000的主频已经达到了1.5GHz，各项性能也有了突飞猛进的发展，如果单从架构上说其实龙芯架构已基本上很先进了。 本月底，龙芯将发布3A4000和3B4000处理器芯片。

北京君正也是如此，北京君正的团队来自于方舟科技，并延续了方舟科技的发展方向，一直强调自主研发CPU内核。 方舟科技是倪光南帮助成立的，以倪光南为首的老一辈科技工作者深受***时代自力更生精神的鼓舞，对自主研发抱有满满的热情，为了中国能有自己的芯片可谓殚精竭虑。 所以君正也是采用的MIPS架构，早期君正在mp3/mp4时代发展还不错，但到了平板时代，对软件和生态系统依赖性增强，而君正所采用的MIPS架构在当时已无优势，也蹉跎了几年光景。

时间来到2018年12月，一家专营自主可控的创新型IP供应商与IC 设计服务公司上海芯联芯成立，并且在今年5月初，上海芯联芯宣布从Wave Computing取得MIPS Technology中国地区独家的商业经营权以及MIPS的全部技术，包括基础架构、近百颗32位/64位CPU内核与相关工具授权、编译器/验证套件的全部原始代码、优化Fab流程中现有CPU核效能、开发新CPU核和衍生芯等。

在得到MIPS独家商业经营权和技术后，公司既可以自行开发新的CPU内核，也可以将CPU内核进行授权，中国客户可以藉此授权开发完整自主的CPU内核。

芯联芯董事长表示： “作为当年硅谷MIPS创始工程团队成员之一，在90年代，我从硅谷率先为MIPS到中国市场开彊辟土，如今创芯业再披战袍，对RISC架构和处理器的性能及效能始终充满信心。 MIPS的Multi-thread，虚拟化，低功耗和小芯片尺寸等优势， 在现代和未来的CPU处理器中仍然占据主导地位。 我们将这些优势扩展到ASIC服务中，以协助客户更有竞争力去抢占市场先机。 中国区经过25年的发展，有将近50个授权客户。 现在中国可以基于开放的RISC架构与芯联芯近百颗CPU核开发自主可控的CPU。”

责任编辑：wv