但近期发生的一件事情,打破了原先芯片架构领域中形成的“三足鼎立”的局面。即MIPS公司宣布放弃有关于MIPS架构的技术研发,转身投向RISC-V的阵营。值得一提的是:由于我国的电脑芯片“龙芯”采用的芯片技术架构是MIPS公司的MIPS架构,因此MIPS公司的这一举措,直接导致我国唯一一家PC端芯片生产商“龙芯”面临着芯片技术停滞的尴尬处境。
提起国产芯片,大伙最先想起的是哪家企业呢?是华为的麒麟芯片,还是紫光的春藤、虎贲,亦或是南方电网的电力主控芯片“伏羲”,或是我们今天要讲的国产PC端芯片“龙芯”。我是柏柏,90后科技爱好者。今天带大家了解的是:三大芯片架构的属性特征,以及MIPS架构的消失对我国的PC端芯片厂商“龙芯”造成的影响。
可能有些朋友对MIPS公司放弃MIPS架构的原因怀有好奇,事出有因,为了方便大家更好的理解,先带各位朋友简单了解一下三大芯片架构的特点。从中,大家便可以看出MIPS架构消失的原因。首先是当前芯片领域中最为火热的“Arm架构”。
“Arm架构”是英国Arm公司推出的一款32位精简指令集处理器架构。由于内置规格架构简洁,固定架构设列宽。相较于X86、MIPS,Arm架构在节能方面的表现十分亮眼。在性能方面,由于Arm采用的是RISC的流水线集成形式和汇编代码、机器代码的连接以及GUNB和GUNA与Id的融入,使其在执行效率和信息互联上远胜于其它芯片架构。可以简单的理解为:采用“Arm架构”的处理器芯片,体积更小,节能更好,执行速度更快,反映效率更佳。
目前Arm架构在芯片领域中大受追捧,许多厂商都加入了Arm的阵营,例如手机领域中的华为、苹果、高通、三星、巴龙,PC端领域中的AMD、苹果的M1、英伟达等芯片巨头,使用的都是Arm架构。
简单介绍完Arm,接下来是X86。诸如台积电与三星在芯片代工领域的双雄争霸,X86作为目前Arm架构最具威胁的对手,在影响力和技术底蕴上完全不输Arm。与Arm“RISC”的指令集不同,X86采用的是制程更为复杂的“CISC”指令,且在有关于64位的进制表现中,X86采用的是64位处理器,Arm采用的是64位指令集。需要注意的是,英特尔之所以推出64位处理器而不是计算指令,是因为受固定架构的影响,很难将64位进制直接体现在灵活性、传播度更高的计算编码中。
在实际运行中,X86通过“宽道”的形式,即桥连接,在兼容性方面优于Arm(Arm采用的是CPU处理连接的方式)。另外在性能上,由于X86的CPU处理器采用的是复杂指令集架构,因此在性能上的表现远胜于Arm。简单来说,抛去功耗、执行效率不谈,X86在兼容、性能、运行效率上,都要优于Arm。
说完上述两大架构,接下来就是目前“高不成、低不就”的MIPS架构。之所以这样说是因为MIPS架构在实际表现中,相较于Arm、X86,MIPS几乎没有特别“拔尖”的地方。需要注意的是:笔者说的是在现如今的芯片领域中。不可否认,作为RISC的最具经典的指令集,早先的MIPS“出道即巅峰”。但由于MIPS在技术更新、方向选择、以及公司运营等方面的失误,使得MIPS架构逐渐被Arm、X86代替。
由于内置架构的设定有限性,指令的相对落后性,MIPS在性能上逐渐被X86赶超。在节能和执行效率上,被同出师门(MIPS与Arm皆为RISC指令集)的Arm赶超。因此,曾经在PC端领域中辉煌一时的MIPS逐渐搬离高端半导体领域,转向机顶盒、路由器、车载电子上。显而易见,相较于利润高、营收多的PC端、手机领域,工业设备的收益杯水车薪。因此,MIPS公司放弃MIPS架构,进军RISC-V。
看到这里,可能很多朋友按奈不住心情,迫切地想问:“MIPS架构”消失,对龙芯会造成怎样的影响呢?答:中科电子企业龙芯芯片的技术停滞。为什么这么说呢?让我们继续往下看。
芯片架构在处理器芯片当中的作用如同楼房的地基、平屋的架梁。如果没有芯片架构,那么芯片厂商便无法对芯片进行设计和优化调整。举个例子,为了限制住华为的发展,英国的Arm公司在老美的“煽风点火”下,停止对华为麒麟芯片的Arm芯片架构技术支持、升级。这一举措使得华为无法再对麒麟芯片进行升级、以及开展有关于处理器芯片的研发。简而言之,没有Arm的芯片的架构支持,华为很难推出新的麒麟芯片。同样的道理放在龙芯身上,也是行得通的。
另外,龙芯芯片作为我国唯一一款国产PC端芯片,因为MIPS架构的消失而导致的芯片技术停滞,将会在一定程度上阻碍我国PC端事业的发展。不过以目前的情况来看,MIPS公司放弃MIPS架构,虽说会让龙芯面临着技术停滞的局面,但龙芯也不是没有选择。例如可以转战性能、效率更优的X86、Arm,或者选择技术不受国外限制的RISC-V阵营。
任重而道远,可以为师矣。龙芯芯片的遭遇,让我们更加地认识到“核心技术”的重要性。实现半导体事业技术自主化,绝不是纸上谈兵。希望国产半导体厂商能够再接再厉,祝愿国产半导体事业愈发强大。








