芯片架構是決定芯片規格、大小的重要因素。對於芯片廠商來說:如果沒有芯片架構的支持,芯片廠商就無法對芯片進行設計、規劃。原先全球主流的芯片架構有三傢,它們分別是MIPS公司的MIPS架構、Arm公司的Arm架構以及安卓的X86架構。這三類架構各具特色,在芯片架構領域中形成瞭“三分天下”的局面。

轉戰RISC-V!又一芯片架構倒下,國產PC端芯片業務遭阻

但近期發生的一件事情,打破瞭原先芯片架構領域中形成的“三足鼎立”的局面。即MIPS公司宣佈放棄有關於MIPS架構的技術研發,轉身投向RISC-V的陣營。值得一提的是:由於我國的電腦芯片“龍芯”采用的芯片技術架構是MIPS公司的MIPS架構,因此MIPS公司的這一舉措,直接導致我國唯一一傢PC端芯片生產商“龍芯”面臨著芯片技術停滯的尷尬處境。

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提起國產芯片,大夥最先想起的是哪傢企業呢?是華為的麒麟芯片,還是紫光的春藤、虎賁,亦或是南方電網的電力主控芯片“伏羲”,或是我們今天要講的國產PC端芯片“龍芯”。我是柏柏,90後科技愛好者。今天帶大傢瞭解的是:三大芯片架構的屬性特征,以及MIPS架構的消失對我國的PC端芯片廠商“龍芯”造成的影響

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可能有些朋友對MIPS公司放棄MIPS架構的原因懷有好奇,事出有因,為瞭方便大傢更好的理解,先帶各位朋友簡單瞭解一下三大芯片架構的特點。從中,大傢便可以看出MIPS架構消失的原因。首先是當前芯片領域中最為火熱的“Arm架構”

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“Arm架構”是英國Arm公司推出的一款32位精簡指令集處理器架構。由於內置規格架構簡潔,固定架構設列寬。相較於X86、MIPS,Arm架構在節能方面的表現十分亮眼。在性能方面,由於Arm采用的是RISC的流水線集成形式和匯編代碼、機器代碼的連接以及GUNB和GUNA與Id的融入,使其在執行效率和信息互聯上遠勝於其它芯片架構。可以簡單的理解為:采用“Arm架構”的處理器芯片,體積更小,節能更好,執行速度更快,反映效率更佳。

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目前Arm架構在芯片領域中大受追捧,許多廠商都加入瞭Arm的陣營,例如手機領域中的華為、蘋果、高通、三星、巴龍,PC端領域中的AMD、蘋果的M1、英偉達等芯片巨頭,使用的都是Arm架構。

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簡單介紹完Arm,接下來是X86。諸如臺積電與三星在芯片代工領域的雙雄爭霸,X86作為目前Arm架構最具威脅的對手,在影響力和技術底蘊上完全不輸Arm。與Arm“RISC”的指令集不同,X86采用的是制程更為復雜的“CISC”指令,且在有關於64位的進制表現中,X86采用的是64位處理器,Arm采用的是64位指令集。需要註意的是,英特爾之所以推出64位處理器而不是計算指令,是因為受固定架構的影響,很難將64位進制直接體現在靈活性、傳播度更高的計算編碼中。

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在實際運行中,X86通過“寬道”的形式,即橋連接,在兼容性方面優於Arm(Arm采用的是CPU處理連接的方式)。另外在性能上,由於X86的CPU處理器采用的是復雜指令集架構,因此在性能上的表現遠勝於Arm。簡單來說,拋去功耗、執行效率不談,X86在兼容、性能、運行效率上,都要優於Arm。

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說完上述兩大架構,接下來就是目前“高不成、低不就”的MIPS架構。之所以這樣說是因為MIPS架構在實際表現中,相較於Arm、X86,MIPS幾乎沒有特別“拔尖”的地方。需要註意的是:筆者說的是在現如今的芯片領域中。不可否認,作為RISC的最具經典的指令集,早先的MIPS“出道即巔峰”。但由於MIPS在技術更新、方向選擇、以及公司運營等方面的失誤,使得MIPS架構逐漸被Arm、X86代替。

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由於內置架構的設定有限性,指令的相對落後性,MIPS在性能上逐漸被X86趕超在節能和執行效率上,被同出師門(MIPS與Arm皆為RISC指令集)的Arm趕超。因此,曾經在PC端領域中輝煌一時的MIPS逐漸搬離高端半導體領域,轉向機頂盒、路由器、車載電子上。顯而易見,相較於利潤高、營收多的PC端、手機領域,工業設備的收益杯水車薪。因此,MIPS公司放棄MIPS架構,進軍RISC-V。

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看到這裡,可能很多朋友按奈不住心情,迫切地想問:“MIPS架構”消失,對龍芯會造成怎樣的影響呢?答:中科電子企業龍芯芯片的技術停滯。為什麼這麼說呢?讓我們繼續往下看。

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芯片架構在處理器芯片當中的作用如同樓房的地基、平屋的架梁。如果沒有芯片架構,那麼芯片廠商便無法對芯片進行設計和優化調整。舉個例子,為瞭限制住華為的發展,英國的Arm公司在老美的“煽風點火”下,停止對華為麒麟芯片的Arm芯片架構技術支持、升級。這一舉措使得華為無法再對麒麟芯片進行升級、以及開展有關於處理器芯片的研發。簡而言之,沒有Arm的芯片的架構支持,華為很難推出新的麒麟芯片。同樣的道理放在龍芯身上,也是行得通的。

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另外,龍芯芯片作為我國唯一一款國產PC端芯片,因為MIPS架構的消失而導致的芯片技術停滯,將會在一定程度上阻礙我國PC端事業的發展。不過以目前的情況來看,MIPS公司放棄MIPS架構,雖說會讓龍芯面臨著技術停滯的局面,但龍芯也不是沒有選擇。例如可以轉戰性能、效率更優的X86、Arm,或者選擇技術不受國外限制的RISC-V陣營。

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任重而道遠,可以為師矣。龍芯芯片的遭遇,讓我們更加地認識到“核心技術”的重要性。實現半導體事業技術自主化,絕不是紙上談兵。希望國產半導體廠商能夠再接再厲,祝願國產半導體事業愈發強大。

對於MIPS架構的消失,大傢有什麼想說的嗎?歡迎在下方留言評論,我是柏柏,90後科技愛好者。關註我,帶你瞭解更多資訊,學習更多知識。

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