【原创】分析一下龙芯2和MIPS的关系--1 背景 [ 随园过客 ] 于:2007-09-13 20:37:28
今天有些空，写写龙芯的一些技术细节，分析一下它和MIPS R10000间的关系。


背景

首先说说MIPS这个公司。MIPS是和ARM一样的fabless芯片设计公司，也就是说，它没有自己的芯片生产部门，专门搞设计卖专利执照给别的公司。数字集成电路技术发展到了今天这样成熟的地步，对于一般芯片而言，具体的芯片制造技术往往已经成了commodity，只要在这个行当里混的，各制造厂之间在成品质量上已经可以没有太大差别了。而且设计出的芯片也不再需要在制造过程中再去调试参数，只要在设计时遵守一系列设计规则（这种过程叫电子设计自动化EDA），那么造出来的芯片就没有问题。以台湾为龙头的芯片代工业太发达了，芯片设计人只需要把设计用标准格式写出来，代工厂就可以给你做出来。在这种情况下，对于长于设计的公司，与其自己花大价钱建立和维护自己的Fab，还不如把造芯片这一部分外包出去，给专门的芯片代工厂去做，自己可以专心做设计。

当然对于在技术最前沿的顶尖芯片，代工厂的技术往往还是不能满足的。另外有些最尖端的设计为了保密版权等原因还是最好自己做。这也就是Intel，AMD等芯片厂仍然需要自己的Fab的原因。不过龙芯不是这回事，龙芯至少到目前为止走的基本是只搞设计，然后送到外面做芯片的路子。

MIPS的芯片知识产权执照分两种，一种是构架（Architecture），另一种是核心（Core）。所谓构架，就是指令集和围绕指令集所需要的执行环境界面。所谓核心，就是芯片的具体电路设计。

之所以MIPS可以把架构单独拿出来卖，有几个原因。首先因为指令架构设计不是简单的事。其实指令架构的设计就是CPU设计中层次比较高的架构设计，因为说到底指令集和其执行环境定义了整个CPU的高层Finite State Machine。MIPS的架构设计相当成功，所以有人会愿意出钱买架构而不是自己设计。这样把这一部分单独出来卖是合理的。当然这里还有一个原因，就是如果别人用了，非常容易被发现，很难“偷用”，所以拿出来卖也是可行的。基于这些原因，架构一般都是公开的，反正一个产品用没用某个架构一目了然。公开的目的可以扩大影响，可以扩大开发人员群体。如果不做商业用途完全往往可以免费拿来用，但是如果还要卖去赚钱，那就需要给MIPS交钱了。

核心是CPU的内部电路设计。其实现在专门买一个核来生产CPU的公司越来越少，原因很简单，反正大家最后都是找人代工，互相之间除了价钱没什么可竞争的。大多数核心执照的买家其实都是为了拿回去做SoC设计。对于SoC，一个现成的核的作用就相当于写应用程序调用现成的库，买现成的有很大好处。



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