電子產業真的瞭解有關MIPS的一切重要細節嗎?大多數產業分析師的答案可能是肯定的。也許的確是這樣沒錯。MIPS處理器核心架構及其高功效性能,一直是百聽不厭的MIPS傳奇中一個重要的部分。然而,在移動領域中,MIPS在與ARM的競爭中一直處于不利地位,如今大家都認為MIPS的大勢已去,業界觀察家們對于MIPS的熱情也快要消失殆盡了。
在新興的可穿戴設備市場或是更加成熟的網路與家庭娛樂領域,MIPS還占有一定的市場地位。但在目前的全球市場上,MIPS已經不再是移動世界的參與者了,因為幾乎沒有一顆智能手機的應用處理器(AP)采用MIPS架構。事實上,MIPS 甚至連要說是‘敗犬’的機會都沒有。
對于MIPS的新主人──Imagination Technologies來說,想改變這個現狀都已經很困難了,更別說要反轉這一趨勢了。但這并不表示Imagination公司連嘗試的機會都沒有。
Imagination公司最近同時發表了兩份完整的簡報,介紹該公司如何實現“跨多個市場的SoC創新”,以及宣傳“移動SoC中的創新”。
大多數的業界分析師并未在另一份PPT簡報中看到什么新的東西。Linley Group公司首席分析師Linley Gwennap就直接表示,“Imagination公司真正需要的是發布一些新的MIPS客戶,以便展示一些市場動能。”
確實如此,但Imagination的這些簡報卻有助于讓我們更清楚地瞭解這家公司的策略以及有關MIPS CPU的一些新特性。
IP與IP模組
ARM和Imagination這兩家公司都提供了CPU和GPU產品。那么Imagination公司的產品究竟有什么不同呢?Imagination公司表示,主要區別在于兩家公司提供的IP模組廣度。
除了CPU和GPU核心以外,Imagination公司還提供了種類廣泛的IP,從硬線視訊編碼器/解碼器模組(PowerVR視訊處理單元)和針對Wi-Fi的Ensigma射頻處理單元到藍牙、數位與類比電視/收音機模組。
Imagination的其它IP還包括影像訊號處理(PowerVR ISP)、安全模組(Ensigma網路處理單元)和音訊引擎(MIPS MCU)。
然而,ARM目前還沒有類似于Imagination Ensigma的射頻處理IP。
Imagination認為,透過提供更多的IP模組將使其具備比競爭對手更強大的優勢,理論上來說,也能讓芯片供應商更易于采購到所需要的東西,以及開發出自家的SoC。
重點是Imagination公司并不是只推MIPS CPU和PowerVR GPU。移動市場也不是Imagination公司追求的唯一市場。該公司還著眼于其它目標市場,包括可穿戴和物聯網(IoT)設備、家庭娛樂、路由器、家庭/企業網路以及汽車。
如同Tirias Research公司創始人兼總分析師Jim McGregor所說的,“Imagination公司確實想借助任何或所有公司的IP,以利于在這些市場中贏得機會。”
在此背景下,Imagination公司在推動MIPS CPU方面采取了長期的策略。
Imagination 公司還鼓勵各種不同的業務模式,一些芯片供應商可以只授權個別IP模組,或自由選擇子系統IP。供應商還可以使用Imagination公司的平臺產品。有些公司甚至要求Imagination公司開發完整的SoC。在這種情況下Imagination公司透過另外的方式完成這項任務,并提交網表給客戶。
MIPS的性能與功耗
從高階處理器(如MIPS P5600)到中階CPU(如MIPS InterAptive CPU)和微控制器CPU(如MIPS M51),當各種CPU與競爭對手的同級產品進行比較時,Imagination公司宣稱每個MIPS核心都具有更高的CoreMark/MHz得分。 (根據Imagination表示,這些比較都是“各方面一一對應”的同性質產品比較,例如二者采用相同的制程節點、相同的L1/L快取存等等)。
圖1:MIPS CPU展現先進的性能效率。(來源:Imagination Technologies)
從圖1可以看出,相同頻率的MIPS P5600與ARM應用處理器CPU之間的性能大約有10%的差別。MIPS在單位功耗性能(CoreMark/mW)和單位面積性能(CoreMark/mm2)方面更勝一籌,Imagination公司表示。
就拿用于移動市場中高階應用處理器的MIPS P5600 CPU來說,它的CoreMark/mW值至少比競爭對手的低50%,因此Imagination公司有充分理由認為MIPS具有更低功耗的性能優勢。 Imagination公司發言人表示,“最重要的是你不需要超頻CPU,就能在同樣的頻率下取得相同的性能。”
圖2:MIPS CPU——領先的每mW高階性能。
至于CPU面積(如圖3),據Imagination公司透露,MIPS P5600系列CPU所用的面積比競爭對手的系列CPU小30%。
圖3:MIPS CPU——領先的每平方毫米高階性能。
熱調節
當一款芯片(CPU、GPU或SoC)達到溫度極限時,它會透過降低頻率的方式來降低熱量和溫度。透過使用大家在電腦架構中熟知的“CPU節流”技術,移動設備可自動調整微處理器的工作頻率,以便節省能耗,或減少芯片產生的熱量。
根據最近發布的GFXBench 3.0(如圖4)顯示,即使在第30次運行時,PowerVR GPU(包括PowerVR SGX GPU和PowerVR Rogue GPU)仍能維持高水準的性能。此時相當于智能手機使用者連續15至20分鐘在移動設備上執行繪圖密集應用(如游戲或導航)。
圖4:PowerVR GPU——領先的性能效率
相反地,競爭對手的GPU在執行一段時間后會變得太熱,迫使性能降低20%至30%。在所有的畫素繪制以及渲染過后,仍能維持連續穩定的性能非常重要。這正是高功效架構發揮作用的時候。
為移動市場開發IP
坦白說,當今電子產業中的許多公司并不看好MIPS處理器在全球移動市場的生存機會,因為在過去十年來,ARM公司已經在這個市場建立起強大的生態系統了。總之,Linley Group公司資深分析師Mike Demler表示,“要想藉由撼動CPU市場,進而改變移動市場的發展方向,Imagination的機會并不大。”
但這并不意味著Imagination公司在移動市場中就沒有機會了。在圖5中,Imagination詳細介紹該公司種類廣泛的IP如何因應各種類型的移動設備,其中包括超便宜的設備和高階的智能手機。
圖5:Imagination公司的IP在智能手機和平板電腦中的應用情況。
雖然目前還沒有一顆基于MIPS的應用處理器可用于移動設備,但Imagination公司對于以其完整的IP產品組合吸引新的授權公司仍抱有很大的希望。
MIPS在汽車中的應用
盡管如此,Imagination公司則看好其IP模組在汽車市場中的潛在機會。Imagination公司的IP積極瞄準汽車市場的多元應用,從感測器/ 連接性到安全關鍵應用、資訊娛樂系統和導航平臺等各方面。截至目前為止,瑞薩電子(Renesas Electronics)和德州儀器(TI)是在其車載資訊娛樂系統芯片中使用Imagination公司PowerVR GPU的兩家大公司。但這種應用如何擴展到其它車載設備目前仍是未知數。
圖6:瞄準汽車市場的Imagination公司IP
MIPS在可穿戴設備的應用
即使最樂觀看待MIPS在移動市場機會的產業分析師們,更希望MIPS著眼于可穿戴設備市場的表現。
Linley Group公司首席分析師Linley Gwennap表示,“Imagination公司提供的IP組合,特別是其中搭載ARM公司所缺少的藍牙模組,非常適合可穿戴設備需求的……對于這些可穿戴設備與許多數位家庭設備(如機上盒、藍光播放機)來說,應用本身并不是很重要,因為這些設備通常會與所有的軟體一起搭售。”
Imagination公司積極地為物聯網設備供應商搭建基礎架構。今年早些時候,該公司推出了一款應用獨立型平臺──FlowCloud,它能快速構建和管理機器到機器(M2M)以及人到機器(HMI)的連網服務。
圖7:FlowCloud架構。
那些從未搭建過物聯網或云端連網設備的公司應該能夠從FlowCloud技術獲得很大的幫助,Imagination公司指出。FlowCloud服務包括注冊、認證、關聯、安全提示、更新以及報告控制。
在開發物聯網設備方面,Imagination公司攜手合作夥伴,創建了多款完全支援FlowCloud的參考平臺,例如來自Digilent公司的 chipKIT Wi-Fire開發平臺就使用了帶MIPS microAptiv CPU的PIC32微控制器,而且據稱有板載Wi-Fi。
圖8:chipKIT WiFi開發板。
MIPS的生態系統
對于MIPS背后的市場動能持懷疑論的人認為,MIPS的周圍缺少‘生態系統’。
Ririas Research公司創始人兼首席分析師Jim McGregor指出,“MIPS面臨的最艱鉅的挑戰在于如何戰勝圍繞其它架構建立起來的生態系統,特別是ARM。”
但在結合MIPS CPU和PowerVR GPU后,Imagination公司的確擁有很大的生態系統,其中包括了工具、中介軟體、軟體和應用程式。只不過在提到移動CPU的生態系統時,就另當別論了。
McGregor質疑,“你如何戰勝一個由于在最重要的平臺——移動設備上取得了巨大成功而今得以掌控技術方向的生態系統?從伺服器供應商到嵌入式應用的每一家廠商現在都想充分利用移動生態系統的成功和廣度更上一層樓,而這個生態系統目前正是圍繞著ARM所建立的。”
圖9:Imagination從眾多市場的SoC中尋找IP的應用場合。
Imagination最近明確表示,該公司已在許多領域取得極具競爭力的IP產品,而將MIPS應用于移動設備并非當務之急。對于Imagination公司來說,從移動領域以外的廣泛產品應用中贏得最多的應用市場更加重要。
但說到底,正如McGregor所指出的,“對于Imagination公司真正有幫助的消息,當然是一些成功的案例了。”
評論