新版MIPS架构增加虚拟化和SIMD功能

美普思科技公司(MIPS )发表了MIPS 架构的重要新版本，其中包含 MIPS32、MIPS64 和 microMIPS 指令集架构。经过历时两年多的开发工作，MIPS 第 5 版(R5)基础架构加入了虚拟化和 SIMD 等重要功能。

新闻重点：

• MIPS 架构的一个重大新版本，基于多年的开发工作，为下一代 MIPS-Based 产品加入了重要功能

• MIPS SIMD 架构(MSA)模块能为众多的应用提供更高的计算能力

• 可扩展的虚拟化(VZ)模块为从小型微控制器到高端企业应用等广泛市场应用提供了安全硬件虚拟化技术

• 增强虚拟寻址(EVA)技术为大型程序扩展了存储器访问空间

• 广受欢迎的多线程和 DSP 扩展功能现已成为 MIPS 的基础架构部分

MIPS SIMD 架构(MSA)模块

MIPS SIMD 架构(MSA)模块为向量运算提供了高效的并行处理，这项功能的重要性在越来越多的应用中得到了体现。对移动和家庭娱乐等消费电子产品来说，SIMD 可支持包括通讯、音频、视频、图像和图形处理等富媒体应用。对企业应用来说，SIMD 可提供更高的数据处理吞吐量，这对科学计算、高性能计算和数据处理等应用尤其重要。MSA 模块为这些应用提供了充分可扩充的空间。

MSA 模块将在 MIPS 架构中增加一些新的指令，严格遵循 RISC 的设计原则。MIPS 始终坚持用简单的指令设计来实现 MSA，从而获得精炼的实现。简单指令也更容易在 C 或 OpenCL 等高级语言中得到支持。这将有助于简单快速地开发新程序，并能更多地利用原有代码。

MIPS 虚拟化(VZ)模块

MIPS 虚拟化(VZ)模块具备高度可扩展的特性，能够支持安全特性和多操作系统等功能。在家庭娱乐和移动市场，硬件虚拟化技术可实现安全和内容保护，随着消费者开始更多地访问高清多媒体流、云存储、安全账号、移动支付等高度安全敏感应用，这项功能变得越来越重要。另外，由于 32 位微控制器的功能越来越强，智能电网和智能电表等嵌入式应用对安全的需求也日益提升。虚拟化技术在企业应用中当然就更加重要了，可靠的工作负载经常需要多重操作系统与应用程序并行运行。MIPS VZ 模块是一种简单但灵活的硬件式解决方案，能在有限或不影响性能的条件下满足这些不同需求。

MIPS 架构的持续创新

MIPS 架构的最新版本是以延续 30 多年的 RISC 发展经验为基础开发的。MIPS 架构目前已广泛应用在许多的电子产品中，迄今已有超过 30 亿台的 MIPS-Based 产品出货。

除了 MSA 和 VZ 模块，增强虚拟寻址(EVA)也加入到了 MIPS 架构中。EVA 允许更加灵活的虚拟地址空间定义，为如今的大型程序提供了更多的可用内存空间。MIPS 新款 proAptiv 和 interAptiv 系列内核中已支持此项特性。

MIPS R5 架构还加入了其他一些功能，比如多线程和 DSP，这些功能以前属于特定应用扩展(ASE)。此举是为了简化客户使用这些常用技术，并使既有的广泛 MIPS 生态系统持续成长。

MIPS 架构生态系统包括丰富的开发工具、操作系统、应用程序、中间件、设备驱动等。MIPS 和客户一起与生态系统伙伴紧密合作，支持 R5 架构中的新功能。

供应情况

MIPS R5 架构的重要功能即日起可开始授权。多家 MIPS 授权客户已运用这些增强功能开发新产品。这些特性预计将于未来一年内加入 MIPS 处理器中如需。

业界评论

“MIPS R5 是 MIPS 架构的重大发布。我们增加了重要功能，这对客户开发新一代家庭娱乐、移动、网络和嵌入式产品来说至关重要。利用这些增强功能，我们的客户将能在新应用与市场中更多发挥 MIPS 架构的性能与效率优势。”

—MIPS 科技营销副总裁 Gideon Intrater

“很高兴看到 MIPS 持续投资于架构升级，并增加了虚拟化和 SIMD 处理等新指令。有了 R5 后，MIPS 指令集将能提供更高效率的安全运算，适应从微控制器到手机和网络设备等各种市场的需求。此外，新的 SIMD 指令能提升 DSP 性能，可使 MIPS CPU 节省音频处理等应用的功耗。我们相信，MIPS 的客户将会欢迎 R5 架构提供的增强功能，因为客户仅需通过稍微修改系统级软件便能迅速发挥新指令的功能。”

—The Linley Group/微处理器报告资深分析师 J. Scott Gardner

MIPS 架构创始人与早期贡献者

“三十年前当我们建立 MIPS 架构时，我们采用了计算机设计的新理念，强调专注于效率和简单可扩展的设计原则。RISC 是计算机架构的重要创新，我很高兴看到过去多年来，MIPS RISC 架构一直不断地创新和进步。最初的简单和灵活性帮助 MIPS 架构持续发展并不断纳入新的架构概念，使 MIPS 成为今日领先的嵌入式架构之一。”

—斯坦福大学校长 John L. Hennessy

(MIPS 计算机系统公司创办人之一，1984 年)

“在 1980 年代，RISC 代表着全新的运算典范，使高性能运算变得有效率且平价。MIPS 是市场上第一款商业化的 RISC 芯片。MIPS RISC 架构在推动运算无所不在以及无晶圆半导体模式发展方面扮演了重要角色。我很荣幸能在开头很多年里成为 MIPS 的一员。今天，很高兴看到 MIPS 架构的持续创新，并能不断地进展与成长。”

—1984 年 MIPS 计算机系统公司共同创办人 Skip Stritter

“身为 1980 年代 MIPS 计算机系统公司的第一位员工，能参与 MIPS 架构开发以及推出第一款64 位微处理器，的确非常令人振奋。超过 25 年来，MIPS 架构已广泛用在工作站、网络设备、游戏机、电视等无数产品中。为支持这些产品的开发，MIPS 和众多的第三方业者已开发了数量庞大的软件。这些重要的基础，再加上 MIPS 和其授权客户的不断创新，已使 MIPS 架构成为业界最领先的架构之一。”

—独立的计算机和软件专家 Larry Weber

(MIPS 计算机系统公司软件开发副总裁，1984 – 1992)

“RISC 设计的简洁性可带来显着的性能效益。作为最早的 RISC 架构之一，MIPS 实现了这个概念，这是 1980 年代最重要的突破之一。我曾经参与它的原始设计，并一直在 MIPS 计算机系统公司和 SGI 持续支持它。我很骄傲地看到，MIPS 架构到今日仍能保持与以往一样的市场重要性，并被这么多的不同应用采用。MIPS 架构的简洁、高效和可扩展性将使其在设计领域中持续屹立。”

—Techviser 公司顾问 John Mashey

(MIPS 计算机系统公司经理/总监/副总裁，1985 – 1992;

Silicon Graphics 公司总监、副总裁和首席科学家，1992 – 2000)

“在 MIPS 计算机系统公司成立初期，我们开发了全球第一款 64 位微处理器，以及多项突破性技术。很高兴能看到 MIPS 架构的持续创新。从技术角度来看，我相信 MIPS 架构仍会是最佳的商业化处理器架构，不容易被超越。未来，MIPS 架构将有绝佳机会发挥它固有的强大功能与效率，进军移动运算领域。我期望有一天我的身上会有一个 MIPS 处理器来增强我某些衰老的系统。”

—MoSys 公司执行副总裁兼首席运营官 Thomas J. Riordan

(MIPS 计算机系统公司 CMOS VLSI 总监，1985 – 1992)

“在我长期的微处理器架构师职业生涯中，我曾经有机会参与各种主要微处理器架构的开发，包括 MIPS 在内。MIPS 架构的高性能、灵活性和可扩展性使其能在业界历久不衰。我非常高兴看到 MIPS 架构的持续创新，特别是增加 SIMD，此功能对现今多媒体工作负载的重要性正日益增加。”

—独立的消费电子专家 Keith Diefendorff

“MIPS 架构的故事，就是一个微处理器和推动应用创新的故事。身为原始的 MIPS 授权客户，我们很荣幸能与创新公司合作，发挥此架构的独特功能以开发横跨通讯、计算机和消费领域的突破性产品，包括智能机器狗、高性能路由器、电视网络监控器、先进飞行器和 UNIX 计算机。64 位运算、先进的高速缓存等创新设计，以及超高性能微架构能让领先业者敢于梦想，并开发出绝佳的产品。我很高兴看到 MIPS 架构到今天还持续创新。”

—Symmetricom 公司营销执行副总 Phil Bourekas(先前曾是 IDT 公司营销、应用工程、架构和微处理器产品总经理，1988 年 IDT 是 MIPS 的最初授权客户)

“过去多年来我长期负责面向 MIPS 客户的营销工作，拥有对 MIPS 架构简洁与高质量特性的第一手体验。我很高兴看到 MIPS 架构的蓬勃发展，并推动令人振奋的新产品开发。”

—Audience 公司营销副总裁 Andy Keane

(先前为 MIPS 计算机系统公司产品营销总监，1994;MIPS 授权客户 Quantum Effect Devices/PMC Sierra 公司营销副总裁，1999 – 2002)

MIPS 的架构授权客户

“Broadcom 很高兴能与 MIPS 维持密切合作关系，开发灵活、弹性的硬件虚拟化和创新的多内核处理器。我们的先进 MIPS64-based 通讯处理器拥有四发射、多线程指令流水线，以及多达 128 个的 NXCPU™ 处理单元，可为企业、数据中心和网络服务供货商提供更高性能。”

—Broadcom 公司资深副总裁暨处理器和无线基础部门总经理 Ron Jankov

“作为 MIPS64 架构的长期授权客户，我很高兴能持续为市场带来基于 MIPS 架构的创新产品，包括我们的新款 OCTEON Fusion 处理器，以及我们的 OCTEON III 多内核下一代处理器。MIPS 架构的灵活性和可扩充性再加上我们的架构授权，能使我们持续将先进处理器的性能与特性推升到更高层次。”

—Cavium 公司基础处理器部门总经理 YJ Kim

“高效率和可扩展的 MIPS 架构能协助我们开发高性能和具成本效益的处理器，并具备极低功耗。我们很高兴看见 MIPS 架构的持续演进，并增加创新的新指令，以支持下一代产品开发。特别是，我们相信 SIMD 功能对支持移动产品中的丰富媒体应用将越来越重要。”

—君正集成电路公司 CEO 刘强

MIPS架构生态系统

“Arteris 的目标是成为 IP 整合的中心，让我们的 SoC 客户能自信地将 IP 集成在一起。我们期望能继续支持采用 MIPS R5 架构开发处理器的客户。”

—Arteris 公司营销副总裁 Kurt Shuler

“Carbon Design Systems 和 MIPS 科技是虚拟模型的长期合作伙伴。R5 的发布开启了新的设计可能性。Carbon 基于此增强架构的 100% 正确系统模型将协助设计人员优化其 SoC 性能，并能在实际硅晶投片前就进行软件开发。”

—Carbon Design Systems 公司创办人暨技术长 Bill Neifert

“为了满足开放操作系统平台的安全性需求，必须在 SoC 层级内建安全性，Discretix 和 MIPS 都了解此重要性。通过我们与 MIPS 的合作，我们能确保 Discretix CryptoCell® 嵌入式平台能支持最新的 MIPS 架构和 MIPS 处理器内核。”

—Discretix 公司 IP 产品营销副总裁 Asaf Shen

“我们对性能有高度要求的客户都知道，多年来 MIPS 架构一直能满足他们的需求，而我们支持MIPS 架构的 ThreadX 和 ThreadX/SMP RTOS 在市场上也获得了广大的成功。MIPS Release 5架构发布后，MIPS 又进一步强化了性能诉求，我们期望能协助更多希望取得最佳处理器和 RTOS 性能的客户。”

—Express Logic 公司创办人、总裁暨 CEO William E. Lamie

“Green Hills Software 和 MIPS 科技间的伙伴关系已经顺利迈入第二十年，而且依然稳健发展。通过我们与 MIPS 的长期合作，Green Hills Software 持续强化产品组合以满足今日和明日的嵌入式产业需求。双方持续的合作关系能让我们为广泛的 MIPS 处理器提供独一无二的性能、可靠性和先进除错功能。MIPS 也持续以高性能处理器设计获得市场肯定。它的 R5 架构能协助我们的客户创新并强化其系统设计。我们将持续支持 MIPS 客户开发新款的优异处理器。”

—Green Hills Software 公司先进产品部门副总裁 Tim Reed

“越来越多的 Imagination 授权客户与合作伙伴同时采用 MIPS CPU 和我们的 PowerVR® 图形、PowerV 视频、和 Ensigma® 通讯 IP 内核开发优异的 SoC 解决方案。我们对 MIPS R5 架构的虚拟化和 SIMD 功能印象深刻，相信新架构将在开发下一代移动、嵌入式和云端解决方案扮演重要角色。我们期望能协助客户结合我们的 GPU、VPU 和 RPU 以及 MIPS 的新款 Aptiv CPU 开发先进 SoC，以提供先进的功耗和面积性能。”

—Imagination 科技营销副总裁 Tony King-Smith

“作为 MIPS 内核指令级模型的战略伙伴，我们非常兴奋能在我们的 Open Virtual Platforms™ (OVP™) 技术和多处理器/多核/多线程软件开发工具包 (M*SDK™) 中支持 R5 架构。先进处理器架构，特别是多核处理器，需要先进的软件开发工具。OVP 快速处理器模型能在 Imperas OVPsim™ 或 M*SDK 虚拟平台环境中使用，或与 SystemC/TLM-2.0 仿真器结合，可缩短开发周期并使软件工程师更轻松地执行分析、除错和优化作业。”

—Imperas Software 公司执行长 Simon Davidmann

“MIPS 最新架构中增加的虚拟化和 SIMD 功能，可满足消费电子与家庭娱乐等嵌入式系统的新需求。Mentor 将秉持我们协助授权客户与系统开发人员的悠久历史，以 Nucleus® RTOS、Linux和 Sourcery™ 开发工具等最佳软件技术发挥 MIPS RISC 架构优势。”

—Mentor 嵌入式软件部门总经理 Glenn Perry

“日益提升的 SoC 复杂度使得处理器需要支持更高的系统同步性，以及虚拟化和安全性等先进特性，并同时提升指令集的功率和性能效率。MIPS 架构的增强特性能与 Sonics 的片上网络通讯 IP互补，通过采用虚拟通道为客户提供高性能与系统并发性。我们预期客户将运用 Sonics 的片上网络以及 MIPS R5 架构开发广泛的嵌入式应用，以供未来数年的终端设备之用。”

—Sonics 公司营销副总裁 Jack Browne

“Synopsys 已与 MIPS 和其授权客户合作，优化多款 MIPS 处理器内核的实现性能。通过利用Synopsys 的 Galaxy™ 平台和为高性能处理器实现优化的 DesignWare® 嵌入式存储器和逻辑库，现在设计人员能最大化其 MIPS-based SoC 的性能，并将功耗降至最低。随着 MIPS 持续推进其架构特性与性能，我们期望能持续与 MIPS 和客户合作，以降低设计人员的整合风险，并加速将其 SoC 产品推向市场。”

—Synopsys 公司企业营销和策略联盟副总裁 Rich Goldman

“我们与 MIPS 拥有成功的伙伴关系，能以我们的 PikeOS™ 嵌入式虚拟技术支持其处理器内核。随着移动支付、设备间传送敏感数据、以及处理高价值媒体内容等消费趋势成为主流，微处理器和系统级安全性也日益重要。虚拟化技术是满足各种市场应用对下一代嵌入式安全性与可靠性需求的重要关键。”

—SYSGO公司营销副总裁 Jacques Brygier