CPU|美政府干扰中资收购致MIPS架构发展路断龙芯|软件|英特尔

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【CPU|美政府干扰中资收购致MIPS架构发展路断】

如果不是美国政府对MIPS的囚禁， MIPS架构本来应该有机会在中国获得新生。
出品丨自主可控新鲜事
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通用计算机发展以来，基于不同的设计思想，诞生过许多各有特色的CPU架构。 “架构”在大多数时候与“指令集”是同义词，它专指CPU指令系统的行为规范，也约定了软件调用CPU物理电路功能时使用的控制信号。而CPU核心的电路设计称为“微架构”或“微结构” ，只是这些词语被许多企业和媒体有意无意地混淆了。
在指令集架构中，其中之一MIPS的发展衰落，尤其令人惋惜。多次易主，被美国政府干扰收购，几乎断送了发展之路，造成这个指令集最终从兴转衰。
对于MIPS的历史，可以用十六个字来简述：“始于微末，成于天时，衰于割裂，亡于自囚” 。
第一阶段：精简指令集得天下上世纪七八十年代，一些学者认为往CPU中不断添加各种指令是在错误的方向上越陷越深，每一条新指令都需要大量的晶体管去实现功能，许多指令的功能有重合的部分，也使编译器和程序员在选择指令时无所适从。他们提出了一种新的思路，最主要的特征是：

把各种指令功能尽可能的拆解为最小单元，把相同的单元合并为一条指令，所有的复杂功能都可以使用这些简单指令组合实现；
固定指令长度，统一指令编码格式，只有加载、存储指令可以读写内存；
进一步分解指令执行的每一个步骤，便于实现指令流水线设计，尽量使每一条指令都只消耗一个时钟周期，而传统指令系统无法实现流水线。

基于这些思路设计的指令系统都被称为“精简指令集（RISC）” ，传统的指令系统就自然地得到了“复杂指令集（CISC）”名称。 RISC的每一项重要特点都与传统的指令系统背道而驰，以至于没有哪家公司愿意进行实践，而一些学术项目也没能成功展现RISC的优点。直到斯坦福大学的几名老师带着研究生们成立了MIPS项目组，完成了基于RISC设计思想的MIPS指令集设计，并完成了用于验证的CPU设计和流片，然后在1983年的ISSCC大会上引起了业界哗然。这款CPU的主频只有同期主流商业CPU的一半，晶体管数量也只有几分之一，但却把来自工业界的对手完全击败，展现了RISC设计思想的非凡优势。
在当时集成电路中晶体管的单位成本还很高， MIPS架构指令少，就意味着设计成本和生产成本都能减少，但又能实现比传统架构更高的性能，因此迅速获得了学术界和工业界的广泛关注，也成为了被写进教科书的经典设计。 1984年MIPS公司成立，但只是一家很小的创业公司，它无力自己生产芯片，只能通过把设计授权给其它半导体企业来获利。那时候把CPU核心设计成独立IP（作为功能模块存在的芯片核心设计）的技术还不成熟，出售的要么是难以修改的完整CPU设计，要么是非常宽松的架构授权。 MIPS允许其它公司基于MIPS架构自行设计CPU ，并允许以ASE（应用特定指令集扩展）和UDI（用户定义接口）这两种方式扩展指令集。由于MIPS表现出的性能和成本优势， DEC和SGI等公司均大量地使用基于MIPS架构的CPU产品， MIPS在市场竞争中呈良好的上升势头。