移动设备的世界 MIPS还有翻身的机会吗？ - 全文

　　电子产业真的瞭解有关MIPS的一切重要细节吗？大多数产业分析师的答案可能是肯定的。也许的确是这样没错。MIPS处理器核心架构及其高功效性能，一直是百听不厌的MIPS传奇中一个重要的部分。然而，在移动领域中，MIPS在与ARM的竞争中一直处于不利地位，如今大家都认为MIPS的大势已去，业界观察家们对于MIPS的热情也快要消失殆尽了。

　　在新兴的可穿戴设备市场或是更加成熟的网路与家庭娱乐领域，MIPS还占有一定的市场地位。但在目前的全球市场上，MIPS已经不再是移动世界的参与者了，因为几乎没有一颗智能手机的应用处理器（AP）采用MIPS架构。事实上，MIPS 甚至连要说是‘败犬’的机会都没有。

　　对于MIPS的新主人──Imagination Technologies来说，想改变这个现状都已经很困难了，更别说要反转这一趋势了。但这并不表示Imagination公司连尝试的机会都没有。

　　Imagination公司最近同时发表了两份完整的简报，介绍该公司如何实现“跨多个市场的SoC创新”，以及宣传“移动SoC中的创新”。

　　大多数的业界分析师并未在另一份PPT简报中看到什么新的东西。Linley Group公司首席分析师Linley Gwennap就直接表示，“Imagination公司真正需要的是发布一些新的MIPS客户，以便展示一些市场动能。”

　　确实如此，但Imagination的这些简报却有助于让我们更清楚地瞭解这家公司的策略以及有关MIPS CPU的一些新特性。

　　IP与IP模组

　　ARM和Imagination这两家公司都提供了CPU和GPU产品。那么Imagination公司的产品究竟有什么不同呢？Imagination公司表示，主要区别在于两家公司提供的IP模组广度。

　　除了CPU和GPU核心以外，Imagination公司还提供了种类广泛的IP，从硬线视讯编码器/解码器模组（PowerVR视讯处理单元）和针对Wi-Fi的Ensigma射频处理单元到蓝牙、数位与类比电视/收音机模组。

　　Imagination的其它IP还包括影像讯号处理（PowerVR ISP）、安全模组（Ensigma网路处理单元）和音讯引擎（MIPS MCU）。

　　然而，ARM目前还没有类似于Imagination Ensigma的射频处理IP。

　　Imagination认为，透过提供更多的IP模组将使其具备比竞争对手更强大的优势，理论上来说，也能让芯片供应商更易于采购到所需要的东西，以及开发出自家的SoC。

　　重点是Imagination公司并不是只推MIPS CPU和PowerVR GPU。移动市场也不是Imagination公司追求的唯一市场。该公司还着眼于其它目标市场，包括可穿戴和物联网（IoT）设备、家庭娱乐、路由器、家庭/企业网路以及汽车。

　　如同Tirias Research公司创始人兼总分析师Jim McGregor所说的，“Imagination公司确实想借助任何或所有公司的IP，以利于在这些市场中赢得机会。”

　　在此背景下，Imagination公司在推动MIPS CPU方面采取了长期的策略。

　　Imagination 公司还鼓励各种不同的业务模式，一些芯片供应商可以只授权个别IP模组，或自由选择子系统IP。供应商还可以使用Imagination公司的平台产品。有些公司甚至要求Imagination公司开发完整的SoC。在这种情况下Imagination公司透过另外的方式完成这项任务，并提交网表给客户。

　　MIPS的性能与功耗

　　从高阶处理器（如MIPS P5600）到中阶CPU（如MIPS InterAptive CPU）和微控制器CPU（如MIPS M51），当各种CPU与竞争对手的同级产品进行比较时，Imagination公司宣称每个MIPS核心都具有更高的CoreMark/MHz得分。 （根据Imagination表示，这些比较都是“各方面一一对应”的同性质产品比较，例如二者采用相同的制程节点、相同的L1/L快取存等等）。

　　

　　图1：MIPS CPU展现先进的性能效率。（来源：Imagination Technologies）

　　从图1可以看出，相同频率的MIPS P5600与ARM应用处理器CPU之间的性能大约有10%的差别。MIPS在单位功耗性能（CoreMark/mW）和单位面积性能（CoreMark/mm2）方面更胜一筹，Imagination公司表示。

　　就拿用于移动市场中高阶应用处理器的MIPS P5600 CPU来说，它的CoreMark/mW值至少比竞争对手的低50%，因此Imagination公司有充分理由认为MIPS具有更低功耗的性能优势。 Imagination公司发言人表示，“最重要的是你不需要超频CPU，就能在同样的频率下取得相同的性能。”

　　

　　图2：MIPS CPU——领先的每mW高阶性能。

　　至于CPU面积（如图3），据Imagination公司透露，MIPS P5600系列CPU所用的面积比竞争对手的系列CPU小30%。

　　

　　图3：MIPS CPU——领先的每平方毫米高阶性能。

　　热调节

　　当一款芯片（CPU、GPU或SoC）达到温度极限时，它会透过降低频率的方式来降低热量和温度。透过使用大家在电脑架构中熟知的“CPU节流”技术，移动设备可自动调整微处理器的工作频率，以便节省能耗，或减少芯片产生的热量。

　　根据最近发布的GFXBench 3.0（如图4）显示，即使在第30次运行时，PowerVR GPU（包括PowerVR SGX GPU和PowerVR Rogue GPU）仍能维持高水准的性能。此时相当于智能手机使用者连续15至20分钟在移动设备上执行绘图密集应用（如游戏或导航）。

　　

　　图4：PowerVR GPU——领先的性能效率

　　相反地，竞争对手的GPU在执行一段时间后会变得太热，迫使性能降低20%至30%。在所有的画素绘制以及渲染过后，仍能维持连续稳定的性能非常重要。这正是高功效架构发挥作用的时候。

　　为移动市场开发IP

　　坦白说，当今电子产业中的许多公司并不看好MIPS处理器在全球移动市场的生存机会，因为在过去十年来，ARM公司已经在这个市场建立起强大的生态系统了。总之，Linley Group公司资深分析师Mike Demler表示，“要想藉由撼动CPU市场，进而改变移动市场的发展方向，Imagination的机会并不大。”

　　但这并不意味着Imagination公司在移动市场中就没有机会了。在图5中，Imagination详细介绍该公司种类广泛的IP如何因应各种类型的移动设备，其中包括超便宜的设备和高阶的智能手机。

　　

　　图5：Imagination公司的IP在智能手机和平板电脑中的应用情况。

　　虽然目前还没有一颗基于MIPS的应用处理器可用于移动设备，但Imagination公司对于以其完整的IP产品组合吸引新的授权公司仍抱有很大的希望。

　　MIPS在汽车中的应用

　　尽管如此，Imagination公司则看好其IP模组在汽车市场中的潜在机会。Imagination公司的IP积极瞄准汽车市场的多元应用，从感测器/ 连接性到安全关键应用、资讯娱乐系统和导航平台等各方面。截至目前为止，瑞萨电子（Renesas Electronics）和德州仪器（TI）是在其车载资讯娱乐系统芯片中使用Imagination公司PowerVR GPU的两家大公司。但这种应用如何扩展到其它车载设备目前仍是未知数。

　　

　　图6：瞄准汽车市场的Imagination公司IP

　　MIPS在可穿戴设备的应用

　　即使最乐观看待MIPS在移动市场机会的产业分析师们，更希望MIPS着眼于可穿戴设备市场的表现。

　　Linley Group公司首席分析师Linley Gwennap表示，“Imagination公司提供的IP组合，特别是其中搭载ARM公司所缺少的蓝牙模组，非常适合可穿戴设备需求的……对于这些可穿戴设备与许多数位家庭设备（如机上盒、蓝光播放机）来说，应用本身并不是很重要，因为这些设备通常会与所有的软体一起搭售。”

　　Imagination公司积极地为物联网设备供应商搭建基础架构。今年早些时候，该公司推出了一款应用独立型平台──FlowCloud，它能快速构建和管理机器到机器（M2M）以及人到机器（HMI）的连网服务。

　　

　　图7：FlowCloud架构。

　　那些从未搭建过物联网或云端连网设备的公司应该能够从FlowCloud技术获得很大的帮助，Imagination公司指出。FlowCloud服务包括注册、认证、关联、安全提示、更新以及报告控制。

　　在开发物联网设备方面，Imagination公司携手合作夥伴，创建了多款完全支援FlowCloud的参考平台，例如来自Digilent公司的 chipKIT Wi-Fire开发平台就使用了带MIPS microAptiv CPU的PIC32微控制器，而且据称有板载Wi-Fi。

　　

　　图8：chipKIT WiFi开发板。

　　MIPS的生态系统

　　对于MIPS背后的市场动能持怀疑论的人认为，MIPS的周围缺少‘生态系统’。

　　Ririas Research公司创始人兼首席分析师Jim McGregor指出，“MIPS面临的最艰钜的挑战在于如何战胜围绕其它架构建立起来的生态系统，特别是ARM。”

　　但在结合MIPS CPU和PowerVR GPU后，Imagination公司的确拥有很大的生态系统，其中包括了工具、中介软体、软体和应用程式。只不过在提到移动CPU的生态系统时，就另当别论了。

　　McGregor质疑，“你如何战胜一个由于在最重要的平台——移动设备上取得了巨大成功而今得以掌控技术方向的生态系统？从伺服器供应商到嵌入式应用的每一家厂商现在都想充分利用移动生态系统的成功和广度更上一层楼，而这个生态系统目前正是围绕着ARM所建立的。”

　　

　　图9：Imagination从众多市场的SoC中寻找IP的应用场合。

　　Imagination最近明确表示，该公司已在许多领域取得极具竞争力的IP产品，而将MIPS应用于移动设备并非当务之急。对于Imagination公司来说，从移动领域以外的广泛产品应用中赢得最多的应用市场更加重要。

　　但说到底，正如McGregor所指出的，“对于Imagination公司真正有帮助的消息，当然是一些成功的案例了。”