AI 引发 RISC“家族”之争，MIPS 开源会比 RISC-V 和 ARM 更适合 AI？

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PC 普及成就了 x86，智慧手机的浪潮让 ARM 人尽皆知，如今的 AI 热潮会否成就其他指令集？目前 RISC-V 指令集吸引不少关注，且还在快速发展。不过 ARM 去年曾特别架网站指出 RISC-V 的五大问题，还有诞生于 1984 年的 MIPS 同样看好 AI 市场的机会，由 Wave Computing 收购后宣布开源，Wave 认为 MIPS 与 AI 结合有很多优势。

那么，RISC 家族的三大指令集谁最有可能成为 AI 时代的标志？

RISC-V 家族的 AI 之争

首先说明，本文所说的 x86、ARM、RISC-V、MIPS 都是称指令集，或称指令集架构（ISA），指令集与处理器不是同一个概念。或许有人会问，什么是指令集？它是电脑架构中与程式设计有关的部分，指令集架构包含一系列作业码（机器语言），以及特徴处理器执行的基本指令。指令集还分为复杂指令集（CISC）与精简指令集（RISC），x86 是典型的 CISC，ARM、RISC-V、MIPS 都属 RISC。

不同类别的指令集各有优势，比如，CISC 有强大的软件生态系统，相容性也非常好。RISC 的软件生态相对较弱，但可同时执行多条指令，速度较快且效能稳定，因此基于 RISC 指令集的晶片制程简单，成本更低。

当然，RISC 之间也有差别。先说 ARM 和 MIPS，Acorn 电脑公司于 1983 年计划开发 ARM，并在 1990 年成立 ARM，出售 IP。MIPS 诞生于史丹佛大学 John LeRoy Hennessy 领导团队的科研计划。1984 年，Hennessy 离开史丹佛大学创立 MIPS。诞生时间相差几年，但更晚出现的 ARM 成为智慧手机时代的标志。

▲Wave Computing 首席执行长 Art Swift。

对此，Wave Computing 首席执行长 Art Swift 接受采访时表示：“这是市场策略的选择而非技术差别的结果，当 MIPS 选择消费电子时，ARM 选择了手机市场。”芯联芯（CIP）董事长何薇玲也表示，MIPS 架构从一开始就是顺序执行（In Order），优势在于机机介面，ARM 在人机介面方面做了很多工作，更适合手机等人机互动。另外，ARM 处理器从 8bit 开始，进行人机介面最佳化相关工作相较容易。MIPS 支援 32 和 64 位元，在物联网及 AI 机机介面应用更有优势。

▲芯联芯（CIP）董事长何薇玲。

MIPS 与 ARM 策略选择不同是造成如今结果的关键之一，面对正到来的 AI 和 IoT 时代，ARM 也在积极布局，但也要面对开源指令集的巨大竞争。据悉，MIPS 和 RISC-V 两者架构变化不大，如果比较介绍这两种技术的书，差别大概就是十几页。因此 MIPS 宣布开源后，政策、生态、软件等因素成了两个指令集在 AI 时代竞赛的重要考量。

政策和关注度方面，RISC-V 在内地似乎更胜一筹，去年 8 月，海市经济资讯委发表了《上海市经济资讯化委关于开展 2018 年度第二批上海市软件和积体电路产业发展专项资金（积体电路和电子资讯制造领域）项目申报工作的通知》，项目指南包含基于 RISC-V 指令集架构的处理器晶片方向，认为是内地首个支援 RISC-V 的相关政策。

同样是 2018 年，内地开放指令生态联盟成立，希望以 RISC-V 推动开源晶片生态。据 2018 年统计，内地公开与 RISC-V 相关的企业已有 100 家左右。

MIPS 更适合 AI？

同属 RISC 家族的重要成员，同样都是开源，由此看来 RISC-V 与 MIPS 在 AI 时代的竞争会更直接。不过，对 RISC-V 非常熟悉的 Art 接受采访时多次表示，从技术角度看，RISC-V 和 MIPS 都非常不错，Wave Computing 选择开源 MIPS 是希望给业界多一个选择，MIPS 和 RISC-V 不是非此即彼的关系，未来市场够大，可用更相容的态度看待两种技术。

既然 MIPS 给业界多一种选择，那与 AI 结合的技术优势在哪？何薇玲指出，MIPS 架构的优势明显，包括更低功耗、更高能效、更小的晶片尺寸，并拥有多执行绪、虚拟化的特徴，是最完美的 RISC。

Art 补充，基于 MIPS 指令集的晶片已出货 100 亿颗，这就意味着 MIPS 处理器在机上盒、录音笔、智慧手表等已非常成熟、为 AI 省电的装置，MIPS 也将非常有经验。另外，MIPS 拥有近 400 项专利（包括子专利），可以提供有力的专利保护。对 AI 而言，除了资料吞吐量，每瓦特能处理多少资料也非常关键，MIPS 在这方面有非常好的表现。

因此，Art 和何薇玲都认为，在新 AI 及 IoT 时代，MIPS 有个新机会，在新机会面前，大家起跑线都一样；并且，MIPS 的技术优势非常适合与 AI 结合。在 AI 的重要实践领域，自动驾驶还有领先优势，典型的例子就是 Mobileye，其 ADAS 晶片就采用 MIPS。

除了技术特徴，MIPS 的开源更为其在 AI 时代的发展增加动力。2018 年 6 月，Wave Computing 收购 MIPS，12 月宣布即将开源 MIPS。2019 年 3 月，开放 MIPS 最新核心 R6，5 月 MIPS Open 网站正式上线，并宣布在 MIPS Open 计划免费开源 MIPS 32 位元 microAptiv 核心。

据介绍，MIPS Open 是在 prpl Foundation（prpl 基金会由 Imagination Technologies 和其他公司创立的非营利性电脑工业协会，旨在透过推广标准和开源解决方案以鼓励使用 MIPS 架构）下面，这基金会让会员了解 MIPS 最新动态，并一起讨论技术和标准。同时，Wave Computing 为 MIPS 背后的商业公司提供支撑，可保证 MIPS 社群朝整合矩阵的方向发展，避免版本分裂问题。当然，社群还会保持 MIPS 晶片相容性验证，这对避免版本分裂也非常关键。

开源的效果显而易见，Art 表示：“我们宣布 MIPS 开源后，MIPS 获得更多业界关注。另外，有 1 千多家公司和机构在 MIPS Open 网站下载 MIPS 相关资料，并有许多机构都成为 MIPS Open 会员，其中不乏一些我们认为暂时不会有交集的大公司。”

Art 强调，开发者和用户不用担心归属权的问题，MIPS 开源之后，包括 Waves Computing、CIP 都会透过参与谘询委员会等支援和推动开源社群发展，并社群背后有具财力实力的商业公司支援，也是件好事。

何薇玲认为 MIPS 开源带来 3 个明显利多，首先是开发者进入成本更低；其次，产品推向市场的周期更短；最后，开源不受环境拘束，更有利内地晶片产业发展。

MIPS＋AI 的未来

技术优势让 MIPS 更适合与 AI 结合，MIPS Open 又降低开发者选择 MIPS 的门槛，且不用担心开源带来的版本分裂问题，但是，指令集的成功生态更重要。对 MIPS 来说，摆在面前的第一个问题是建立开发者和用户对 MIPS 的信心。毕竟 MIPS 先后被 Silicon Graphics、Imagination 收购，如今又归属 Wave Computing。

何薇玲表示：“每次收购都有时代背景。CPI 为获得 MIPS 内地地区独家商业权利的公司，推动 MIPS 与 AI 结合，首先要做的就是给用户和开发者信心，我们不仅告诉大家 MIPS 要往什么方向走，每月举办线下活动，让大家集思广益，也提供意见给我们。其次就是 MIPS 未来会聚焦三大应用开发产品，包括汽车、高效能计算、低功耗。最后就是尽量广结善缘。”

对 MIPS 在内地的发展，Art 表示，Waves Computing 和 MIPS 自始至终都非常重视内地市场，并不断投入精力在经营和耕耘市场。上海有本土化团队，非常了解内地用户的诉求，也能服务更好。

谈到本土化，何薇玲补充，内地本土化是件非常重要的事，芯联芯是全中资公司，就是有本土化的打算。透过与 Wave Computing 合作，本土化之后才能获得双赢，且这种方式在中美贸易战下也能通畅，没有阻碍。

生态建设方面，Art 指出，MIPS Open 网站，可下载到 MIPS 攒了 30 多年的家底，可以说，在 MIPS 擅长的领域工具链非常完整成熟，对 MIPS 未来在 AI 方面的生态发展也充满信心。

有意思的是，甚至有 RISC-V 的开发者因为羡慕 MIPS 工具链完整，想搬到 RISC-V 平台。

至于 MIPS 开源后首款 AI 晶片什么时候上市，Art 表示由于 Wave Computing 收购 MIPS 才约一年，双方正在经历从 IP 到产品整合，所以具体时间不方便透露，但这些都是技术非常正常的时间轴。

小结

正如 Art 接受采访时所说，收购 MIPS 确实有情怀因素，但更重要的是从公司战略角度和对 MIPS 技术的认可，而开源 MIPS 是 Art 多年夙愿。随着 MIPS OPEN 上线，Art 希望在 AI 时代，Wave 的云端 DPU 能与边缘端的 MIPS 形成更完整的平台，透过云＋边缘的全堆叠方案让公司更有竞争力。

从指令集的角度，每个时代都会有极具代表性的指令集。许多人应该都没有想到，MIPS 虽然没有在智慧手机普及时代大获成功，但 MIPS 智慧手表、机上盒还有龙芯处理器都获得成功。AI 和 IoT 时代，ARM 面临两大开源指令集 MIPS 和 RISC-V 的巨大压力。从技术看，MIPS 和 RISC-V 将无可避免终须一战，至于谁能取得最后胜利，技术本身之外，专利、政策、商业模式等一系列因素将共同作用。

（本文由 雷锋网 授权转载；首图为来源：MIPS）

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