主题：【原创】国产CPU的发展 -- 梦溪浣溪
你了解mips和意法半导体之间的授权关系吗？还有龙芯和意法之间的一些授权关系，这些地方就是龙芯说不清楚的地方，网上质疑这方面的文章很多，我就不浪费西西河的资源了。而且在新浪的访谈当中龙芯的负责人对这个问题也是遮遮掩掩的。至于什么国家级项目，呵呵，我就不说什么了。前面有人说大作业酸，呵呵，这个东西的实质就是通过意法拿了mips的授权，然后忽悠大家说搞了个mips的cpu。呵呵，这个也算自己研发的话，国内很多公司都自己研发ARM的cpu了，而且早都商用了。
"这个东西的实质就是通过意法拿了mips的授权，然后忽悠大家说搞了个mips的cpu。呵呵，这个也算自己研发的话，国内很多公司都自己研发ARM的cpu了，而且早都商用了。 "
即使授权的事，也丝毫不影响龙芯是自己研发的事实。为什么？你不知道说明你不是学计算机的。龙芯大概是需要mips指令集的授权（具体情况我不太清楚），但是，老兄，这是指令集的授权，你大概是不懂什么叫指令集，什么叫处理器设计吧。
挺佩服您的，你都不清楚具体情况就说龙芯是大概需要mips的指令集授权，虽说是灌水吧，多少要转业一点吧，自己搞清出来再说可能会有点专业精神吧，就像周星驰虽然跑龙套也成天在看演员的修养啊。
龙芯的架构和mips的处理器架构相似度95%以上，这是个什么概念？一开始龙芯还辟谣说没有侵权，后来又和意法合作，为什么？意法有mips64架构的授权，跟意法合作可以绕过这个问题。架构可不是指令集，AMD的处理器也支持x86指令集但他的架构可和intel的不一样。
下面是一段文摘
对于专利之争，邱善勤对本刊记者称，像龙芯这么大的一个事情，没必要如此遮遮掩掩，“我用了你MIPS的东西又怎么了，我给你钱了，买完以后能够为我控制，那就是我的了，问题不就解决了吗，用得着这样支支吾吾的吗？”邱善勤认为，只要系统可控，买来的专利也是自己的东西，不一定非要一行代码一个字母地写出来才属于自主知识产权，因此，龙芯也没什么好丢人的，但在这个问题上，计算所没有想清楚，它应该完全地、毫无保留地公开。
对于龙芯借道ST、购买MIPS最后四项专利技术的说法，胡伟武并未从正面回答，而是多次向本刊记者重申，“计算所更为看重的，是‘MIPS compatible’(与MIPS兼容)这个标，我们这么大的一个国立科研院所，是要负责任的，我们有专门的知识产权办公室，是绝对不会去干侵权的事情的，这个你们要放心，国立的科研院所，中科院，久负盛名，怎么会去做侵权的事情呢？
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也没见到什么侵权一说。CPU体系发展到这个地步，难道让龙芯从头定一套标准？那也是不可能的。虽然我不太了解CPU指令集的授权关系，但用李书福的话来说“难道让我们发明一套方的轮子？”汽车轮胎圆的算不算侵权？
撇开这个不说，龙芯肯定还是有很多独到之处的，并且足够先进。要说抄袭设计一个简单的CPU，你也应该知道，国外很多人本科毕业就能做到这一点。但龙芯？？？
“龙芯的架构和mips的处理器架构相似度95%以上，这是个什么概念？”
这里的架构，指的就是instruction set architecture,也就是指令集架构。（architecture翻译成架构大概最初是台湾人提的。). 下面两个连接是惟基百科对此的解释，英文的详细。繁体中文的太简略，主要是为了告诉你这里的架构英文就是architecture,但完整地说应该是指令集架构，但因为说的人图简便，省略了指令集。
http://en.wikipedia.org/wiki/Instruction_set_architecture
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E4%BB%A4%E9%9B%86%E6%9E%B6%E6%A7%8B
这是从里面摘的一段指令集架构（ISA）的定义：
An instruction set, or instruction set architecture (ISA), is the part of the computer architecture related to programming, including the native data types, instructions, registers, addressing modes, memory architecture, interrupt and exception handling, and external I/O. An ISA includes a specification of the set of opcodes (machine language), the native commands implemented by a particular CPU design.
相信你懂英语，我就不翻译了。简单地说ISA就是处理器的编程界面，或者叫机器语言。龙芯说的是MIPS这个机器语言，但里面的实现，龙芯和其他实现MIPS的处理器当然是不一样的：
Instruction set architecture is distinguished from the microarchitecture, which is the set of processor design techniques used to implement the instruction set. Computers with different microarchitectures can share a common instruction set. For example, the Intel Pentium and the AMD Athlon implement nearly identical versions of the x86 instruction set, but have radically different internal designs.
所以，龙芯为了以后的发展，选择了MIPS这个指令集架构，但是它的微架构（microarchitecture)完全是自己设计的。你可以批评他们对MIPS的选择是否明智，也可以评价他们的微结构的技术程度，但你因为龙芯选择了MIPS这个指令集架构而指责他们忽悠，这就不符合事实了。
可以理解，外行看到什么龙芯的架构和mips的处理器架构相似度95%以上，以为什么不得了，就象说什么北斗的伪随机码被美国截获不得了一样，是外行的理解。
第一，他们做mips的原因就是MIPS的risc架构是很多教科书上讲得很详细，您用mips risc architecture作为关键字搜搜看，这方面的书应该不少，其实他们一开始是想仿制power pc的，但这个有点难度，而且也没有什么资料，所以就捡了mips这个软柿子
第二，为什么说他们忽悠呢，关于mips的免费的ip网上很多，第一代的芯片就是做了个大作业就出来忽悠人了。对了我给您一个联接外链出处
你用这个免费的ip再买两块FPGA，您就能研制出来一个‘完全您自己的’（知识产权还是别人的，不过您要不说一般人儿也不知道）25MHz有3级流水线的mips处理器了，然后可以给这个处理器起个比较民族化的名字，比如，牛剩，猫剩什么的，当然也可以叫个乔治.翠花之类的比较吸引观众的名字
第三，为什么要批龙芯，搞了这么个东西还拿出来忽悠人，然后声势闹大了，mips不干了，然后通过意法去弄人家的专利，弄就弄了吧，还羞羞答答的不敢承认，唉，不过完全自主知识产权已经吹出去了，呵呵，当然就不好说了。
中国在半导体领域落后不少，每一个爱国的中国人都盼着能够早点赶上来，但越是这样就越要打假，只有把那些不干实事忽悠人的项目曝光才能让那些真正做实事的项目有出头之日！
下面是个文摘，权当参考消息吧
自所谓的“狗剩一号”开始，这位胡为武老大就开始写这种“可歌可泣”的报告文学，在国内各家大跃进一般生产“中国芯”的厂家和单位中可谓独树一帜，从这些东西中，我们不难发现：这位仁兄有着强烈的极左思想残留、奴性思维模式和狭隘民族主义色彩，而且毫不掩饰地在文字中表露出来，很是有个性。龙芯显然不是我国的第一个CPU,但是从报道的力度和吹捧的肉麻程度看来,当之无愧是最哗众取宠的CPU.
这些人的工作，其实是这样的。首先，他们本来是没事找课题玩玩的，发现各种流行的RISC处理器里面，MIPS的指令集比较简单，很多体系结构的教科书中，对MIPS R3000的介绍和分析也很多，于是就决定了要仿造MIPS. 本来李国杰是很推崇IBM的POWER和PowerPC的，他自己主持研制和大批量销售的“曙光”集群巨型机就是用PowerPC搭起来，跑IBM AIX的。无奈PowerPC太复杂了，根本仿制不了。
MIPS体系结构由美国MIPS公司研制，是SGI的机器使用的 RISC CPU, 我们所里CAD由一台SGI Octane 作动画的就是这种。体系结构和指令集美国人都设计好了，而且商品化好几年了，这边直接拿来用自然就能偷懒很多，起码最最核心要命的指令集设计不用搞了。类似于我们的卫星总体方案和构型都确定了。
做过地面设备的都知道，现在搞电路，基本都依赖FPGA,CPLD一类的大规模可编程芯片，都是美国人设计制造好的。只要用VHDL, Verilog 写好硬件描述，类似于写程序，然后再用美国人开发好的软件综合一下，类似于编译，生成网络表，写到FPGA里面就可以了。如果要流片的话，从代工厂那儿买来工艺库，再做一次综合和布线，经过软件仿真（这也是现成的美国人写的软件），没问题以后就可以做成磁带送到代工厂（基本都在台湾）生产了。
这些孩子就这样开始干了。开始他们拿到了一块美国IDT公司生产的MIPS R4000兼容芯片和配套的主板，于是就定了从仿造这片IDT的片子开始。自己写了一个C模拟器（网上有现成的），用Verilog写了硬件描述，当然这中间有一些技术性比较强的工作，不过网络上免费的IP核很多，他们都可以利用。首先在一片普通的FPGA上实现了逻辑功能，实现了大部分的MIPS指令，工作主频16M不到。做了一个转接板，以便插入到原来IDT芯片的插座上，利用美国人开发好的主板和BIOS做功能验证和演示。后来在中科院微电子中心和富士通公司的帮助下，完成了制作成ASIC芯片的物理设计和综合，拿到台湾台积电去流片。
这之后就写了第一篇报告文学《我们的CPU》,在这篇东西中，闭口不谈给他们无私帮助的微电子中心和富士通公司，反而大谈自己对毛主席的热爱。可以想象看，参考美国人的方案和设计、使用美国人的软件工具和语言，借助台湾的生产能力，制造出的一个具有部分功能的兼容芯片，然后跑去纪念堂向老人家报告，这是啥？标准的政治上虚伪的作秀而已，一时在网上传为笑柄。他们应该感谢美国人创造了这么好的工具和条件，台湾人建立了那么好的工厂，与毛有啥关系？
网上当时还有很多拿这个作国防用途之类的言论，更可笑。
而且这个第一代也很不济，用了台积电最好的0.18工艺，才跑到166MHz. 1990年代的DEC Alpha 21064, 用0.35的工艺就实现了600M，差距是明显的。原因之一就是这些孩子用设计ASIC的方法设计CPU, 全部依赖软件综合，实现功能是可以的，性能上的要求就无从谈起了。在他们的自吹自擂中，这一点一直避而不谈。
当时还热炒一个“狗剩”，就是他们自己起的所谓名字。在一个严肃的技术和商业场合大炒这个充其量是口头玩笑的东西，充分表现了他们唱高调好大喜功的本质。很难想象，如果我们单位也把高新五号之类的称为“八叼”“港督”在公开场合宣扬会成何体统？
后来，和浙江的一个“综艺股份“达成了某种商业合同，在股市上也炒作了一把。没见下文。
在之后，就是这个狗剩二代了，在文章中还是老样子，不谈甚至贬低帮助过他们的人，大谈对毛主席的无限热爱，还要给自己的样片起名叫MZD110, 以纪念毛泽东诞辰110周年，随随便便地动用已故领导人名号，这在政治上已经不仅仅是虚伪，更近乎无知和搞笑了。
MIPS体系结构和指令集是有专利的。一直也没有看到计算所怎么解决这个问题的。以前国际上也有人仿造过MIPS CPU, 被MIPS公司告了，从此消失。
其实，想他们这样用Verilog/VHDL写CPU的已经不是什么值得夸耀的事情了。先不说各大FPGA厂家都提供现成的IP核，供嵌入到FPGA中作处理器。国际上有很多这种设计，很多还都开放源代码www.opencores.org 上从RISC处理器到UART串口，应有尽有。
特别地，我们的同行欧洲航天局ESA在发展新一代32位航天用处理器的时候，起先是采用美国Cypress设计的SUN SPARC芯片601/603 , 做成了加固的ERC32 （TSC691/692/695, 在法国生产）. 后来为了改进设计，出资对ERC32重新设计，也是用VHDL重写了一遍，起名LEON. 主要设计人员单独成立了一间公www.gaisler.com , 先后开发了LEON和LEON2 , 分别实现了SPARC V7和V8 标准，就是SUN工作站用的CPU. 所有的VHDL源代码全部提供免费下载，用普通的微机就可以做综合，放到Altera 的FLEX器件里玩。更牛的是，他们还做了一个航天用的容错版本，在台湾UMC的普通0.18工艺生产线上流片成功。这就是差距。也没见他们像计算所这样大肆宣扬的。 www.gaisler.com公司的网站很长一段时间内还被我们国家封锁，国内根本访问不了。哈工大微电子中心的几个人俞明艳等，下载了这套源代码，自己改了改就在珠海流片，宣称推出了自主知识产权的s986芯片，更可笑。
即便在我们国家，仿造CPU也不是一次两次了，不完全统计如下：
103 104 －－ 苏联给的套件， 我们只要把电子管插上就好。
757 －－ 千万次机器， 不晓得来源
DJS-130系列， 16位小型机， 仿造美国NOVA
DJS-180系列， 超级小型机，仿造美国DEC VAX, 能跑DEC的一个实时操作系统，但VMS不行。 据说也是全世界唯一仿制成功的。也是一位老兄不吃饭不睡觉搞出来的。
太极3200 小型机， 仿造MicroVAX, 目前还用在我们的火箭发射场。
银河1， 巨型机， 仿造美国克雷1， 插接兼容。
北大的： 据说和picoJava关系暧昧
方舟， 有人说过了， 和日立SH扯不清楚。
西安771所开发的32位RISC， 体系结构不详。
上海交大：仿造摩托罗拉DSP56028, 主要设计人员在摩托罗拉工作超过10年
江院长以前供职的上海冶金所，据说生产过8080或者8086，
P1750A ： 深圳国微， 物理复制自美国Performance P1750A . 就是“刨”片子。可惜蓝宝石工艺刨不出来。 委托809所作过试验
没别的意思，以后再有谁自称第一次的时候，大家别忘了还有这些先行者。
中国人一贯以来给人的印象就是谦恭、谨慎，小心，不爱出风头。可如今世道变了，中国人也敢于象美国人一样勇于表现自己，推销自己了，各种有关锻炼口才和自我形象设计之类的杂志和书籍层出不穷，各种讲座、演讲和论坛蜂拥而现，这说明了中国人的性格在向外向型转变，中国人的社交能力在不断提高，中国人也能够勇于“作秀”，这是中国人性格上的一个不小的进步。不过，有一点需要指出的是，现在有一种不良的风气，就是“政治秀”的泛滥。
政治秀能不能做？答案是肯定的，当然能！比如候选人为了竞选胜出而到处演讲拉票，上电视辩论等，这些都是民主竞选的必然选择。那么什么样的政治秀不可作呢？
首先就是各种“吹牛秀”。以我国为例，大跃进时期，曾有某地区放过亩产十万斤的超级卫星，虽然全国到处都是饥荒，可这儿居然还在亩产十万斤，这种不顾百姓生死而欺下媚上的无耻行径就是绝不能为的恶性政治秀之一！
其次是“政绩秀”，“亲民秀”。 被政治利用作爱国主义和民族主义题材的“爱国秀”和“民族秀”，如“神州”上天，龙芯出台等，希望不要是又一次的大跃进！
我们的科学家什么时候才能摆脱政治因素的影响，摆脱所谓的“爱国秀”和“政治秀”的纠缠，踏踏实实的进行科学研究呢?我们的官员什么时候才能摆脱“政绩秀”和“亲民秀”的诱惑，认真而谦恭地为老百姓干实事呢?
北京神州龙芯集成电路设计有限公司
和计算所什么关系呢？ 是计算所产业化龙芯的唯一公司吗？
文里提到过的中科梦兰应该是生产龙芯的吧？
“回京不久，张福新被所长李国杰叫到办公室：“所里打算把你派到中科梦兰，去做龙芯产业化。””
感觉北京神州龙芯集成电路设计有限公司是基于龙芯作开发和应用
中科梦兰生产龙芯
实际情况如此吧？
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指令都要完全一样，那样就是MIPS而不是和MIPS兼容了。
一般来讲，重新设计一个体系是困难的，但如果只有四条古怪的指令你都不敢去掉的话，那说明你就是抄的，对整个体系的理解就有问题。那四条既然是人为加上的，说明去掉他们也不影响整个体系（要不以前的系统如何工作的？），一般而言，95%以上的系统设计人员（嵌入用户之类）不会去关心这么古怪的问题，他们要求的只是c源代码一级的兼容和性能上不受大的影响就行了，而这只要改改GCC就行了（没听说过他们有自己的编译器，这里就假定他们向用户推荐这个，这种可能最大）。如果他们这点工作都做不到，我花点时间业余就可以替他们做，花不了几个月的。这里我当然是假定这篇文章里提供的技术信息全部是正确的才这么说。问题是这么点简单的东西你都搞不定，要全部照搬GCC，别人如何对你的芯片有信心？
当初陈进那个东东也是改一点点都不行，说明就是抄的，而且抄来连理解都没理解好。华为早期的东西也不是完全的创新，关键是出了问题的时候人家可以把工程师派到现场去改程序！这一点大多数西方公司都做不到，现在华为这方面的反映速度也是出名的。这说明人家是完全理解了这个系统的，出问题只是推出产品急了些，是流程管理的问题。
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当初INTEL推出MMX的的时候，AMD这部分功能的实现与INTEL的完全不同，每一条指令都不一样，AMD还把这作为一个卖点大力宣扬过。