规范处理器IP在华掀起高潮

    IP(知识产权)是新经济最令人觊觎的产品。在微处理器IP核商场上，三家公司近来在国内展开的推展活动：ARM、MIPS和Tensilica。ARM是规范处理器商场的最有代表性的厂商，Tensilica是可装备处理器厂商，MIPS是以核算发家的，即可作为规范处理器核，也可完成可装备处理器核。最近，三家公司都有些新的动作，表明晰十分看好我国SoC规划商场，并且以为规范处理器IP商场充满了远景。

ARM一向在重视可装备处理器IP的事态展开，但现在公司一向坚持规范化处理单元（Cell）路途。ARM公司董事长Robin Saxby爵士在本年3月的上海微处理器论坛上说， ARM提出了ARM CPU单元概念，传统的“另一种”CPU架构存在好用、简略（根本）的RISC完成，简略（根本）的东西，例如ARC, MIPS, 68K(Freescale), x86曩昔是那种。ARM提出的CPU单元，除了ASIC曩昔的规划外，没有操控性的技能特征，没有规范化的单元，选用业界规范化的东西，选用业界规范化的处理，可是十分小型并且不贵，具有超卓的MIPS/W&MIPS/美元。

表1 三家微处理器IP厂商一览表

            打造ARM CPU单元 

    

    在低功耗和小尺度方面，ARM的典范是，从1986年到2006年的20年间，功耗降低了800倍，面积缩小550倍！例如，ARM1（1986年）20mW/Hz，50mm2；现在的ARM7TDMI（2006年）0.025mW/MHz，小于0.1mm2。 在低功耗处理器方面，ARM力求完成32位的功用，8位机的造价，例如Cortex-M3微处理器。 



图1 功率和面积（本钱）的不断缩小

    ARM成为一连串规范处理器IP的发明者：发明晰AMBA，存储器优化的处理器（Thumb），子体系附件（PrimeXsys），规范化的OS端口，用于商场部分的驱动器（Move，MBX和Jazelle），安全处理器（安全核和Trust-Zone），数据引擎（OptimoDE），ESL规划东西。他们都根据规范化的技能，都是由于客户的实践要求而发生的。

    ARM的推出使原有的商业形式也发生了改动。定位在十分小和特殊要求的嵌入式体系商场，替代了许多单芯片处理器的运用，打开了SOC这个新商场，完成了虚拟元件的概念（答应规划复用，答应涣散式规划）。一起也第一个发生了这样的立异，使每个规划者都平等地享有规划权，改动业界经济的时机。



图2 32位架构的商场格式 

    ARM在32位商场可谓春风得意（图2）。嵌入式处理器的三个范畴：运用处理器、实时操控处理器、微操控器（MCU）都有ARM的身影。例如，在操控器范畴，Sharp、Philips、Zilog等都推出了相应的产品。Sharp亚太区MCU首席商场开发总监张宇清在本年3月的IIC展会上说，该公司MCU的特征首要适合带显现处理的消费电子产品，Sharp挑选ARM的原因是ARM在32位具有强有力的商场位置，不管ARM7TDMI仍是ARM9核MCU，都受到顾客的欢迎，例如老产品ARM7TDMI虽然推出10多年了，但由于功用适中，易于规划、制作，依然深受我国顾客的喜欢。


           MIPS：既规范、又装备

    假如你问起每家32位处理器厂商，都有一套理由阐明自己的产品功耗、价格、体积等方面处于优势。当解说为何构成今日的商场格式时，答案是由于前史原因构成的。后起之秀们力求改动人们的观念，例如，MIPS 公司工程副总裁 Pat Hays 博士在本年3月的IIC展览上宣称：在高功用处理IP范畴,功耗比最大的竞争对手低2/3左右。

    在进入手持商场方面，Hays 博士以为具有优势。由于手持设备商场有许多交融的技能，MIPS 家庭文娱方面有很强的优势，如机顶盒供给了许多中心件/软件的支撑，MIPS在根底架构方面的经历可以支撑手持设备商场，如便携式媒体播放器。

    MIPS的IP也是十分简略运用的。MIPS的指令层相对于首要竞争对手来说是十分简略的，由于MIPS是真实的RISC架构，另一个原因是这是一个被广泛支撑的架构。

    MIPS不只是规范处理器IP，还有必定的可装备性。比较于可装备的鼓吹者——Tensilica，Hays 博士说从技能上来说，两家公司的装备要点不尽相同，MIPS是走中心道路的。ARM不供给装备才能，而Tensilica供给极高的装备才能，而MIPS是处于中心的位置。MIPS为客户供给UPCODES才能，另一方面供给用户界说指令才能。例如，Tensilica供给的可装备才能的确太多了，用户有十分多的软件库，太杂乱了，又没有一个一起的用户来监控。MIPS走中心的道路，MIPS给用户供给了比较适合的这种可装备的才能。

    MIPS与珠海炬力进行了软核授权，而ARM一向坚持在我国做硬核授权。从本钱视点来说，硬核授权的本钱将会更低，因而我国许多中、小企业乐意承受硬核授权；可是软核可以为企业带来更多自己装备、做产品的才能。当然，知识产权也是个问题。跟着我国知识产权的环境将来逐渐的改进，MIPS也会考虑给一些高端用户硬核方面的授权。

    MIPS自己有处理器IP授权又有架构授权，两者相得益彰。首要，MIPS为一些厂商和用户供给架构，使客户在这些架构上经过用MIPS的代码库来展开客户的产品，然后这些用户可以在MIPS的架构上做自己的处理器，可是这现在不是MIPS的要点；现在MIPS首要想做的便是给用户产品的授权，比方IT方面的授权，一起给客户供给代码库。有些客户既购买架构，一起又购买中心产权。

    在与第三方协作方面，与ARM比较，MIPS的方法是出资协作同伴，把某产品和相应的技能绑定起来，与协作同伴开宣布比好产品，然后把它打包了供给给用户。 


              Tensilica：从装备向规范拓宽
    Tensilica可称为处理器IP范畴的高深典雅，一向以可装备与高功用著称，首要客户也在美国、日本。本年2月底，公司创始人兼CEO（首席执行官）Chris Rowen博士来到北京和上海，介绍了专门为我国商场打造的Diamond（钻石）系列内核产品，公司一口气连推了6款产品，包含4款CPU和2款DSP，一下和ARM、MIPS的高功用主流产品拉近了不少。Rowen博士趾高气扬，说6款产品比较于竞争对手，功用、价格都存在优势。

    坚信可装备处理年代必将到来的Tensilica，为何转而展开规范处理器核？商场调查公司Semico以为：可装备处理器的增长速度对错可装备处理器的5倍。Rowen博士解说说，这是由于可装备处理器与现货供应的处理器比较，优势是体积更小、功耗更低，速度快，可是可装备处理器需求客户对运用有很好的了解，有时是更深入的了解。而更深的了解会跟着区域、公司、项目的不同而不同。因而，Tensilica准对群众公司还推出了规范处理器核。

    进入到ARM首要独占的规范化处理器IP范畴，Tensilica趾高气扬。Rowen博士解说说原因有二：一切的客户都期望他们的产品具有差异性，假如是可装备的处理器内核的话，你可从硬件与软件方面都可供给差异化的产品；可是假如是不行装备的，像ARM等规范化处理器内核做出的产品与他人是相同的，没有办法做太大的改动，只能是软件方面有差异性；钻石系列的推出，无疑给客户一种更多的挑选。

    另一方面，由于商场的趋势会越来越转向可装备处理器，今日客户挑选钻石系列，不只是为了今日的运用，并且为了将来可以转向可装备处理器内核。

   在完成多核、多处理时，Tensilica不失为一个挑选。例如，音频+视频，视频+图画处理这些多个使命时，用多核架构简略，一起Tensilica供给软件处理东西和软件开发东西，还有内部的衔接，小面积、低功耗，这样处理多个使命时可以削减本钱。

    谈到Tensilica低功耗是怎么完成的，Rowen博士说两个原因：由于Tensilica的门数少，面积小，因而功耗低；树立base line（根本处理）结构，这样中心操控时功耗就低，每个模块、寄存器、功用之间，有愈加具体的时钟门操控，在加上功耗的办理。

    那么其它公司为何不做可装备处理器？由于Tensilica所谓的可装备十分杂乱，需求主动成生软硬件。一起，Tensilica可装备形式专利数占整个职业的50%还多，阻挠了其他后来者进来的时机。


           客户决议胜败

    跟着我国巨大的电子商场与SOC规划水平的进步，处理器IP厂商在国内的争夺战也拉开了前奏，除了以上的三家外，还有姑苏国芯的C*CORE等。这为我国SOC规划人员带来了更多的挑选。规范处理器IP在我国较为适合，原因是危险较低，上市速度较快。笔者以为，从功用、价格等视点来说，32位IP厂商之间的不同不大，只要一些纤细的不同，但服务支撑等八仙过海。因而，对客户选购来说，没有最好，只要最适合。我国IC工业正在踉跄起步，出资者、规划者都不能忍受失利，生物链适当软弱。客户的成功便是IP厂商的成功，人们等待微处理器IP厂商与IC规划公司可以更好地磨合、严密协作，一起成果我国的SOC规划工作！