美国当地时间7月8日,晶圆代工大厂GlobalFoundries(GF,格芯)宣布与人工智能和处理器IP领先供应商MIPS达成最终的收购协议。不过,具体交易金额并未公布。至此,这家创立了40多年的老牌半导体IP厂商近年来在经历了被Imagination收购、分拆出售给Wave Computing、放弃MIPS架构又转向RISC-V之后,终于是又迎来了新的归宿。
GlobalFoundries为何收购MIPS?
GlobalFoundries认为,此次战略收购将扩大GlobalFoundries的可定制 IP 产品组合,使其能够通过 IP 和软件功能进一步区分其工艺技术。
GlobalFoundries 总裁兼首席运营官 Niels Anderskouv 表示:“MIPS 在提供为性能关键型应用程序量身定制的高效、可扩展的计算 IP 方面有着悠久的传统,在战略上与不同市场中 AI 平台不断变化的需求保持一致。“通过此次收购,我们将扩大我们的能力,为客户提供更灵活的解决方案,结合我们差异化的工艺技术和世界一流的制造能力,帮助他们打造一流的产品。此次收购将是向前迈出的有力一步,在汽车、工业和数据中心基础设施的广泛应用中突破效率和性能的界限。”
具体来说,MIPS在放弃MIPS架构之后,就全面转向了开发开放架构的RISC-V处理器IP。2024年11月,MIPS 发布业界首款用于 ADAS 和自动驾驶汽车的高性能 AI RISC-V 汽车 CPU—— P8700。比如,Mobileye的EyeQ芯片就有采用;今年4月,MIPS还推出了 Atlas 产品组合,这是一套专为实时和应用处理而设计的综合计算内核,以及专门的 AI 边缘处理内核,旨在使领先的汽车、工业和嵌入式技术公司能够在边缘部署安全、可靠和高效的物理 AI。此外,MIPS 还推出了 Atlas Explorer,这是一个虚拟平台,可以在设计周期中优化性能、功耗和面积。
MIPS首席执行官Sameer Wasson表示:“成为GlobalFoundries的一部分标志着MIPS大胆新篇章的开始。GlobalFoundries在通过安全的全球制造足迹提供差异化技术方面的良好记录将增强我们加速创新和扩展解决方案的能力——在物理人工智能领域释放新的机会,并为我们的客户带来更大的价值。”
显然,在GlobalFoundries看来,收购MIPS及其所拥有的RISC-V IP将有助于其未来晶圆代工业务的开展。这也反映了GlobalFoundries对于RISC-V未来发展的看好。特别需要指出的是,MIPS目前依然还拥有着MIPS指令系统的知识产权,目前在汽车电子领域也还是有着不少的基于MIPS指令的产品。
或许GlobalFoundries可能会考虑在未来开放MIPS的RISC-V技术以及其所拥有的MIPS知识产权,以吸引基于这些其所拥有的知识产权的芯片开发商的代工订单。
那么问题来看,当初Wave Computing收购MIPS之后,更名MIPS,即便是在转型RISC-V之后还是保留了MIPS的品牌,这主要的考量是MIPS比Wave Computing更为知名。但是GlobalFoundries在完成对MIPS收购之后,未来是否会保留MIPS品牌,是继续用,还是雪藏?毕竟按照GlobalFoundries的说法,其看重的是MIPS的RISC-V相关技术。
需要指出的是,对于 MIPS 的收购取决于满足惯例成交条件,包括获得所需的监管批准,预计将于 2025 年下半年完成。收购后,MIPS 将继续作为GlobalFoundries内部的独立业务运营,并通过广泛的技术为其客户提供服务。
MIPS的崛起
众所周知,英特尔的X86架构是一种CISC(Complex Instruction Set Computer)复杂指令集计算机架构,这也是其独有的。而在上世纪70年代中后期,IBM公司意识到越来越复杂的复杂指令系统不但不易实现,而且还可能降低系统性能。于是,当时加州大学伯克利分校的Patterson、斯坦福大学的Hennessy等几位科学家也开始尝试设计精简指令集(RISC)。
RSIC是和CISC相对的一种CPU指令集架构,它把较长的指令分拆成若干条长度相同的单一指令,可使CPU的工作变得单纯、速度更快,设计和开发也更简单。
之后出现的Arm、IBM PowerPC、MIPS、SPARC、Alpha,乃至近年来火爆的RISC-V架构,都是基于开源的RISC(Reduced Instruction Set Computer)简单指令集计算机架构基础上演化而来,然后形成了具有自主知识产权的指令集架构。
而作为RISC架构的领导者之一,Hennessy在1981年就开始带领团队研发出第一个MIPS架构处理器,1984 年Hennessy 离开斯坦福大学创立MIPS。之后,MIPS陆续推出了多代非常成功的商用产品,比如销量超百万的R3000、销量过亿的R3000A。MIPS的处理器也获得了爱普生、DEC、东芝等众多头部计算机厂商,以及路由器大厂Cisco都有采用。
1991年,MIPS还率先推出首款64位的商用微处理器R4000。相比之下Arm直到2012年才推出64位的Arm处理器内核。
不过,在这过程中,由于成本和研发投入上的限制,MIPS始终难以与英特尔x86架构,以及市面上的IBM、Sun等采用自研RISC架构芯片的大公司抗衡,开始逐步陷入困境。
1992年,MIPS被Silicon Graphics公司收购。1996年,MIPS推出了当时号称是全球最快的处理器R10000,引发了业界的普遍关注。1998年,MIPS成功登陆纳斯达克。这也成为了MIPS的高光时刻。
MIPS的衰落,其拥有者也转向了RISC-V
但是,随着移动通信终端——手机市场的兴起,MIPS便开始逐步走向了下坡路。
在1992年MIPS被Silicon Graphics公司收购之后,便专门开发用于Silicon Graphics系统的高端技术。虽然此前的一些MIPS通用处理器的工作仍在继续,但是几乎所有的嵌入式技术许可都被关闭了,因此MIPS实际上在1992-1996年间从市场上“消失了”。
这也使得Arm在这个时期迅速占领嵌入式32位核心市场,最明显的是诺基亚和TI在手机市场的迅速成功,然后在越来越广泛的领域占据主导地位。
一方面,由于此前MIPS一直是侧重于计算机市场,虽然性能较强,但是功耗也很大。而当时的手机对于性能要求并不高,但对于功耗却有着较高的要求。
另一方面,MIPS当时的商业模式也存在着问题。比如其IP授权要比指令集授权更贵,并且还允许添加指令,这也促使了其客户都纷纷设计自己的MIPS核心,根据自己的需要添加各种指令,这也使得MIPS生态碎片化严重,不利于其生态的发展。
作为RISC阵营的另一大主力厂商,Arm在20世纪90年代虽然业绩平平,处理器的出货量徘徊不前。但是由于成功抓住了手机市场,随着手机市场的爆发式增长,Arm处理器凭借出色的能效表现,以及主要通过IP授权的形式(指令集授权比IP授权要贵很多),让其他芯片厂商更愿意基于Arm内核IP来设计芯片,在控制碎片化的同时,也加速的生态的发展。特别是的随着移动互联网的兴起,安卓系统的出现,智能手机市场的爆发,Arm逐渐构建了庞大的移动生态体系。
数据显示,2006年,全球Arm芯片出货量达20亿颗,到2010年就增长到了45亿颗。官方数据显示,2021财年,基于Arm架构的芯片出货量创下新高,达292亿颗。
相比之下,MIPS不仅错失了移动市场,同时在计算机市场,RISC阵营当中的IBM、Sun等大厂也陆续被英特尔x86架构击败,这也使得MIPS更显势微。
2011年,MIPS阵营的北京君正携手相关厂商推出了全球首款MIPS架构CPU XBurst 的Android 4.0平板电脑,售价仅99美元,这块产品迅速在市场上获得了成功。当时外界也认为,MIPS有望通过进入平板电脑市场,与Arm在移动端正面竞争。
然而,当时Arm在移动市场已经建立起了完整的生态系统。而MIPS在安卓系统端,还需要一款一款应用去进行适配。由于基于MIPS架构的移动终端数量有限,当时进入移动市场的MISP芯片厂商也只有君正一家,软件厂商显然也不愿意主动去做适配。在没有完善的生态支持之下,有没有新的芯片厂商加入,君正及MISP这两家厂商又无力斥巨资去建设移动生态,这也使得MIPS在平板电脑市场“成功”也只是昙花一现。
另一方面,或许是为了避免MIPS的威胁,2013年11月,Arm出资1.675亿美元,联合自己所属的专利组织Bridge Crossing LLC,以3.5亿美元收购MIPS公司580项专利中的498项专利拥有权。同时,图形处理器IP厂商Imagination Technologies则以6000万美元价格收购MIPS公司的经营业务及剩下82项核心架构相关的关键专利的经营特许权,并且将永久保有免版税使用已售予Bridge Crossing LLC 所有专利的权利。同样,Bridge Crossing LLC也得到了82项保留专利的限制性授权。
这一次对于MIPS的瓜分,对于MIPS本身来说,算是一个不小的打击。此后,MIPS公司又几经易手,严重影响了MISP的正常发展。
2017年,Imagination Technologies为了能够顺利被中资Canyon Bridge Capital Partners收购,剥离了位于美国的MIPS嵌入式处理器业务,并将其以6500万美元卖给了美国加州投资公司Tallwood Venture Capital。
2018年6月,的人工智能芯片初创企业Wave Computing又从Tallwood Venture Capital手中正式收购了MIPS。
在收购之初,Wave Computing还希望通过MIPS大展拳脚。2018年12月18日宣布,Wave Computing宣布MIPS将在2019年第一季度发布最新的core R6时开源,此举旨在加速MIPS指令集架构的普及。希望帮助已逐渐边缘化的MIPS指令集架构重回正轨。而彼时开源的RISC-V架构也开始逐步受到市场的热捧。
然而,在2019年底,Wave Computing向注册MIPS Open用户发邮件表示:“很遗憾地宣布关闭MIPS开放计划,自2019年11月14号起生效。Wave将不再提供包括MIPS开放组件的免费下载,包括MIPS架构、核心、工具、IDE、模拟器、FPGA包和/或任何与之相关的软件代码或计算机硬件。”
至此,MIPS的短暂开源正式结束。此举也进一步打击了开发者对于MIPS的积极性。
更令MIPS阵营的开发者无语的是,MIPS的母公司Wave Computing在更名为MIPS之后,在2021年初竟然宣布今后将不再设计MIPS 处理器,而是转向RISC-V处理器的开发。
Wave Computing公司当时的声明解释称:“展望未来,重组后的业务将被称为MIPS,这反映了该公司的战略重点是最初由MIPS开发的具有突破性的基于RISC的处理器体系结构。MIPS正在开发一种基于业界领先标准的第8代架构,该架构将基于开源RISC-V处理器标准。”
MIPS技术的拥有者都放弃MIPS架构,转向了RISC-V,这似乎也宣告了属于MIPS时代的落幕。
MIPS中国生态走向何方?
虽然当时MIPS在中国的发展仍在继续。比如,而龙芯和北京君正则是当时MIPS中国生态的两大建设者。
早在2001年,中科院计算所龙芯课题组成立研发国产CPU之时,龙芯课题组看中了架构成熟且可自由更改设计的MIPS。当时已错失手机市场机遇的MIPS也希望借助龙芯开拓中国市场计算机及嵌入式市场。
随后,中科院计算技术研究所的龙芯中央处理器获得其处理器IP的全部专利和总线、指令集授权。而在龙芯开始产业化之后,2011年,龙芯中科公司又独立购买了MIPS架构授权。
据公开报道显示,龙芯中科从MIPS获得的是终生授权,每隔数年续费一次,每个续费周期缴纳固定数额的授权费,且龙芯中科享有续费权(即是否续费的主动权),双方不需要重新谈判,协议不能中止,除非双方破产。
但是,龙芯在2020年推出了自主指令系统 LoongArch,随后在2021年也推出了首款基于LoongArch指令系统的3A5000系列处理器,目前所有的新CPU都已转向了LoongArch指令系统。
值得一提的是,国产芯片厂商芯联芯在2018年12月从Wave Computing公司与MIPS公司取得MIPS 中国区(含香港、澳门)独家的商业经营权(含超过30家MIPS客户),并获得MIPS CPU技术及其相关1400多项知识产权在中国区的永久、不可撤销的独家商业经营授权(全球非排他性销售权),包括MIPS CPU底层指令集全部架构、所有内核的授权及内核转授权、修改权、诉讼权、命名权、制造权等。
在龙芯转向LoongArch指令系统之后的2021年,芯联芯就 MIPS 技术许可合同与龙芯在多地打起了知识产权诉讼。虽然法院确认了芯联芯的MIPS权益,但是驳回了其其他诉求,龙芯方面获得了事实性的胜利。
除了龙芯之外,北京君正也是MIPS架构在国内的主要支持者。比如,前面提到的,2011年之时,北京君正就推出了全球首款搭载MIPS架构CPU的Android 4.0平板电脑,并一度在市场上获得了成功。虽然自2013年开始,北京君正退出了移动市场,但仍凭借MIPS架构的自研处理器在物联网、智能硬件市场站稳了脚跟。
2018年,时任北京君正副总经理的冼永辉在接受媒体采访时就表示,“我们的产品之所以能够拥有很好的高性能、低功耗优势,一方面是MIPS架构本身就有利于低功耗的设计,另一方面是技术的积累。”同时,冼永辉还表示,MIPS它在通讯协议上的表现比Arm更好。
但是,随着龙芯转向LoongArch,以及芯联芯与龙芯之间的诉讼爆发,北京君正也开始计划转向RISC-V阵营。在2021年之时,北京君正就在投资者互动平台表示,“公司近几年来一直在推进RISC-V CPU核的研发,CPU核的研发相对复杂度较高,公司将在时机成熟时推出基于RISC-V核的芯片产品。”近年来,北京君正也推出了自研的基于RISC-V的CPU内核Victory,不过目前主要用于SoC当中的协处理器。
不过,正所谓瘦死的骆驼比马大,仅龙芯、北京君正目前存量的基于MIPS架构的芯片的出货,以及其他的一些国内的MIPS架构的出货,总体每年的量级也有数亿颗。
据了解,芯联芯刚接手MIPS中国区权益时,基于MIPS的处理器在中国区的销量是6830万颗,2021年就增长到了1.73亿颗,2022年上半年就已经超过了2021年全年的数据了。这也反应了MIPS当时在国内的快速发展。”芯联芯此前甚至还曾提出目标,要在2025年达到14亿颗芯片的授权的目标。
但是,现在回头来看,随着龙芯2021年开始逐步全面转向LoongArch,以及北京君正也开始转向RISC-V,中国MIPS生态前景也蒙上了一层阴影。
关于RISC-V中国生态,可参看芯智讯此前文章:《RISC-V芯片有何魅力,为何值得鼓励全国范围内使用?》
编辑:芯智讯-浪客剑