龙芯决定放弃所有美国技术，做真正的纯国产指令集
qju 发表于 2021/01/01 10:59 一品 百草园 (www.ywpw.com)
龙芯是近年来国产自主程度相对较高的芯片，曾支撑 2015 年中国发射的北斗卫星，如今宣布放弃所有美国技术，转而研发一套完全采用中国技术的指令集 LoongArch，离自主可控更进一步。
龙芯决定放弃所有美国技术
长期以来，除了在芯片代工方面薄弱之外，中国在芯片指令集上也几乎是采用的美国技术，华为也购买了ARM芯片架构的授权，考虑到ARM当前命运飘忽不定的现状，这种授权未来是否可以继续也很难说。
在国产芯片中，龙芯的自主程度相对较高，这款芯片诞生之初就主张源代码自己写，处理器核自己设计，拥有自主发展权，唯一可能的隐患就是龙芯的指令系统LoongISA基于美国MIPS发展而来，基础架构和MIPS有着千丝万缕的联系。尽管MIPS市场规模小的可怜，现在也基本停止维护，但终究是不可控因素。
近日，龙芯胡伟武在2020年计算机体系结构学术年会上的《指令系统的自主与兼容》报告中谈到，龙芯下决心彻底放弃之前使用的所有美国技术，打算实现100%纯国产，准备研发一套完全采用中国技术的指令集LoongArch，该指令集兼容MIPS指令集，同时也能兼容龙芯后来扩展自MIPS架构的LoongISA指令集。
根据介绍，LoongArch 是全新的指令集。包含基础指令337条、虚拟机扩展10条、二进制翻译扩展176条、128位向量扩展1024条、256位向量扩展1018条，共计2565 条原生指令。MIPS、X86、ARM、Risc-V 都将通过二进制模拟来运行，不再原生支持。区别只是MIPS与LoongArch近似度较高，效率会高一些。
当初，龙芯被重视很重要的一个背景是2015年4月9日《华尔街日报》报道，美国政府禁止企业向与超级计算机有关的中国设施出口技术，这对英特尔和其他硬件供应商来说是一个打击，给中美两国之间的一系列科技争端再添一项。
这一限令包含在美国商务部发布在联邦政府网站的一份公告中，其日期标明为2月18日，即中国除夕，但直到4月9日才有媒体获悉其存在。被列入限制名单的分别是中国国防科学技术大学、国家超级计算机长沙中心、国家超级计算机天津中心和国家超级计算机广州中心。
公告声称，美国政府认定名单上的这些机构“涉及违反美国国家安全或外交政策利益的活动”。例如，“中国国防科学技术大学采用源自美国的多核、主板和处理器生产天河－1A 和天河二号”，这两个系统“据信被用于核爆炸活动”。
如果有美国公司要向名单上的4家中国机构出售相关技术，必须先向美国政府申请出口许可。但正如公告所指出的那样，这类许可的申请“通常会遭到政策性的拒绝”。因此这一公告实际上相当于禁令。
时至今日，国际形势更为复杂，龙芯架构也显得格外重要，纯国产自主研发是目前最稳妥的选择。
提到龙芯架构依赖的MIPS，很多人可能感觉非常陌生，其由斯坦福大学教授John Hennessy（身兼 Alphabet公司董事长职务、斯坦福前校长、也是图灵奖得主）于35年前参与创立，由这家公司打造的同名芯片架构方法，时至今日仍然在世界范围内得到不少应用。
2018年末到2019年，中美贸易战全面升级，MIPS的核心技术通过多家注册于开曼群岛与萨摩亚的企业、经由一系列复杂的交易被许可给上海芯联芯智能科技有限公司。
据知情人士透露，目前上海芯联芯智能科技有限公司控制着中国所有新老客户的全部MIPS许可权，同时也掌握着基于MIPS架构开发新型衍生技术的权限。一位知情人士指出，“面向中国大陆地区的许可已经被全盘售出”，交易总价值为6000万美元。
随着MIPS母公司Wave Computing在美执行破产程序，MIPS的命运也开始变得扑朔迷离。Wave Computing通过公关公司表示，该公司及其律师事务所认为，新的管理团队对该公司在执行MIPS许可协议的出口、进口与吸收外国投资等方面的“合规性与合法性”充满信心。
在路透社的最新报道中，多位硅谷风险投资家、律师以及科技初创企业CEO表示自美国方面于2018年底收紧中国对美国各科技初创公司的直接投资限制以来，许可协议与离岸实体已经成为新的、最为热门的技术转让途径。此 MIPS采取的正是这样一种执行思路。
但从传统来看，许可交易通常不受CFIUS（美国外资投资委员会）的审查与管辖，而且只要并非出于规避法律限制的目的、并遵循美国的出口管制法律（该法律旨在对具有战略意义的商品进行出口管制），则交易通常不存在违法风险。
MIPS多次被交易，背景复杂
根据法庭公布的文件，由于收购MIPS相关的融资交易被迫撤回，Wave Computing在今年4月下旬申请《美国破产法》中的第11章破产保护。一位前CIP工程师表示，CIP方面与中国的协议仍然有效，包括继续向华为以及其他多家中国企业提供MIPS技术许可。
2017 年 9 月，中资背景的 Canyon Bridge 曾宣布收购英国芯片公司 Imagination Technologies，而后者当时正是MIPS的所有方。当时，CFIUS对MIPS收购交易进行了一番审查。根据Imagination在2017年9月22日发布的MIPS出售事宜声明，该交易若要顺利完成，则必须进行重组以将 MIPS与该集团内的其余业务区分开来。
自Imagination的拆分之后，MIPS经过多次易手最终落入Wave Computing公司手中，之前提到的Canyon Bridge以及阿里巴巴都持有Wave Computing的少量股份。
美国战略与国际研究中心技术政策计划主任James Lewis表示，“我希望 CFIUS能够在对技术投资的监督方面采取强硬态度。”他曾参与起草了2018年管制法案中的部分措施，旨在加强对于外国直接投资活动的监管。但此次立法并未涉及对于许可类交易的督导。
如此看来，在当前的国际形势下，MIPS确实不是稳妥的选择，其背后的公司命运也尚不明晰。事实上，很多处理器看似是中国自主制造，但指令集授权往往来自于ARM、MIPS，虽然很多都表示是长期授权，但只要ARM或者MIPS更新指令集，旧的授权就面临执行问题。在这样的背景下，龙芯希望自主研发进而完全可控是可以理解的。
作者 infoq 赵钰莹，核子可乐