叫板ARM、MIPS,可配置处理器走向何方?

2008-10-13 11:49:15来源: 电子工程世界

  与市场上大名鼎鼎的ARM、MIPS相比,Tensilica(泰思立达)公司还是个小角色。其位于北京南湖东园博泰国际40平米左右的办公室里,只有寥寥数人。初次见到其中国区代表李冉,显得形单影只。让人不禁联想到ARM中国区总裁谭军2002年时的样子。

  与ARM所做的固定架构处理器不同的是,Tensilica力推 “可配置处理器”的概念。这个并不为中国大多数工程师所熟知的技术,在ARM几乎成了代名词的IP圈里,却公然称“性能更高,应用更广”。

  然而,不可否认的是, ARM仍然占有相当市场份额,“可配置”这样一个全新的技术,究竟能否撬开中国市场?

固核也可调,可配置多余?

  中国的IP商业模式,ARM是第一人。因此,其强大的市场份额得益于大众市场对其熟识度和由此形成的开发工程师社群,杰得微电子董事长欧阳合博士曾说过“我知道其它内核供应商的解决方案能提供比ARM更低的功耗,但对我们而言,选用ARM可更容易找到熟练软件开发工程师,从而更快地完成软件开发任务。”同时,20年前由美国斯坦福大学John Hennessy博士开发出来的MIPS架构,随着时间的推移已经发展成为面向嵌入式应用的领先高端处理器架构,并在很多领域已经成为事实标准。但因在中国没有如ARM一样庞大社群做支撑,自从2007年收购Chipidea之后,内部管理、处理器发展相对比较动荡。在2008年8月,该公司宣布将在完成压缩成本1.031亿美元后,裁员15%。 即便这样,对于市场处于襁褓期的“可配置处理器”而言,却也是不得不提的劲敌之一。

  而且,在我们惯有的概念中,因为面市时间的缘故,各就各位,不同产品针对不同功能似乎是理所当然,固定架构刚好也满足了这种需求。提到“可配置”反而显得过于“烦琐”。

  然而,随着20世纪70年代第一代处理器的诞生,其技术飞速发展。早期处理器因面积大、功能简单等瓶颈已被抛入历史,同时,处理器的面积越来越小,承载的东西越来越多,竞争越来越追求创新、差异化。那么,突破处理器不能修改的局限,使企业能量身设计自己产品的需求,便为“可配置处理器”带来了机会。

  其实,可配置概念早在90年代中期就已诞生,关注的公司并不只有Tensilica一家,很多国外公司都在发展这项技术。但在实际过程中却遇到了困难,什么样的功能可以定制?针对不同应用又该如何扩展?这样一系列的问题导致当时的产品只允许用户在最简单的层次上通过选择菜单来实现,但初期的形态成功造就了一批可配置处理器公司,如Tensilica、ARC、Stretch、PACT XPP、IpFlex、Rapport、IBM Cell和Morphing Machines等。

  同时,这样的新鲜市场,ARM当然也不会轻易放弃,也曾经尝试往可配置处理器方向发展,李冉认为“最终效果并不理想。”然而,在近日接受记者的采访中,谭军表示ARM也关注可配置处理器,但对可配置处理器的应用领域更多聚焦在移动调制解调器(Modem)中,因为移动解决方案的多波段、多模需要更多的差异化,而对于已经比较通用的控制领域,固定体系结构更符合市场情况。因此,竞争的焦点仍然集中在可配置与固定体系结构上。

  顾名思义,可配置处理器希望能使客户根据需要定制处理器。如果想要低功耗,可以通过平衡处理器的结构,把不需要的东西都去掉;如果需要高性能,还可以根据需要增加乘法器数量。然而,ARM也是可调的,其处理器内部有很多要素:包括一套基本的指令集、很多的存储接口,这些接口有很多的参数,ARM能够改变其中有限的参数,但硬核是改不了的。

  与Tensilica看好多核心技术不同,MIPS强调的是多执行绪优势,并认为它是未来处理器的发展趋势。但是ARM似乎也不以为然。多核心和多执行绪是不同的技术,侧重点不同。多执行绪是有意义的,但其意义只是针对一些特殊应用,例如网络。而且多执行绪带来的好处是有限的,但是带来的处理器设计复杂性、功耗面积开销,以及软件除错的复杂性增加都是非常明显的。而Tensilica则坚定地认为,多核心是其发展方向。

  众所周知,任何一个体系架构在最初设计时是强调某一方面需求的:MIPS最初针对工作站,着重性能;ARM针对低功耗、便携产品。当然,初衷不同,架构侧重点自然也不一样。然而,产品的架构兼容又是厂商提供产品时必须考虑的问题。这个时候的兼容性就成了厂商的“包袱”,因为如果要保证兼容性,就需要在相对比较稳定的架构下进行设计,即使发现原来的架构有或多或少不便,商家也不会轻易放弃原有架构,其间牵扯到用户接受时间、软件重新编译等等。ARM在ARM9、ARM11之后,又推出了Cortex系列,便可窥见一斑。“因为ARM原来的架构不合适,这种架构没有办法保证兼容性,”李冉分析。对此,谭军也坦言,是因为原来的架构很难实现差异化,而Cortex系列则是专门为应用而定制的。可见,固定体系结构的厂商也在行动,只是方式不一样罢了。

  因为,随着后PC时代对处理器架构的需求却是千变万化的,有人需要低功耗,有人需要高质量音频,有人就要处理基带,没有一个固定体系结构的CPU可以完全满足这些变化。“ARM虽然也做许多其他东西,但还以处理控制功能为主;DSP厂商也许强调某类应用,但终归没有办法实现差异化的目标。体系结构的变化总是根据实际需要发展而变化的。

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关键字:ARM  MIPS  可配置处理器

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/news/Original_article/200810/article_22541.html
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