运用MIPS核心打造4G和下一代宽频存取终端与客户端设备

MIPS亚太区？大中华区技术总监许丁坚谈运用MIPS的核心技术。

在站稳网通装置与游戏机之后，MIPS挟原生64位元数据宽度的处理优势，以多线绪架构设计的微处理器核心，以近乎双核的多线绪执行效能，并企图以单位效能？矽晶粒成本的优势，辅以成熟的Linux/Android操作系统、驱动程序与各网络应用堆叠层软件，跟
ARM竞逐新一代4G移动通讯的智能手机、终端装备平台…

美普思科技(MIPS Technology)简介

美商美普思科技(MIPS Technologies，NASDAQ：MIPS)亚太区？大中华区技术总监许丁坚指出，MIPS是全球领先的RISC精简指令架构的处理器核心供应商，MIPS处理器架构由现任史丹佛大学校长John Hennessy于20多年前所开发，具备600项专利，并采取IP智财授权的商业模式；总部设于美国加州，全球员工数160位且半数为研发人员。目前像博通、Cavium Network、Microchip、新力、东芝等业者SoC采用MIPS技术，近十年球累积出货数量超过30亿颗，光最近1年出货的MIPS SoC达6.56亿颗。

目前在数码家庭、有线？无线网通产品上，MIPS占有率高达60%以上，每3部装置就有两部采用MIPS IP技术，在移动通讯这部份，MIPS希望能够藉由Android搭配MIPS建造新4G平台的策略，打破目前由ARM的寡占局面并获得进一步斩获。

建构点对点的宽频移动通讯的生活圈

许丁坚指出依统计，到2011年底全球55~60%网络流量是用在观赏实时影音娱乐，同时联网TV预计在2014年成长到1.23亿部。MIPS针对这种数码家庭、网通与移动联网的聚合趋势，提供点对点、更有能源效率？执行效能的各式智能装置的解决方案，涵盖100M~1Gbps 4G移动通讯、智能消费性电子(Smart CR)，以及第1部以MIPS处理器架构设计的平板与智能手机的推出。

当今客户端设备(CPE)像是下一代居家闸道器趋势，要具备全网络IP传输、声音？视讯？数据传输及打印、多媒体服务器功能，提供802.11n Wi-Fi与802.11ac无线影音传输，数码版权防护(DRM)，IDS、FW、VPN防护以及符合OSGi规范。许丁坚举例由Verizon推出的居家监控服务套件，由服务型闸道器加上1组智能温度传感器、1组可控制的家电开关、1组室内摄影机与光源控制器、1组电力监控与1个线上控制面板，整个套件售价约220美元左右。

许丁坚指出在家庭中，自由的从联网电视、平板电脑到智能手机各种装置的跨界使用，延伸出来的移动终端(Mobile Terminals)应用趋势相当迅速，像在手机上看电视、直接用你手机当电视遥控器并且查找要观看的内容，以及网络社群游戏等。以上这些功能需要更低成本、高节能的绿色设计，可在Java虚拟机器上获得高的执行效能，强化网络封包处理的以提昇服务品质(QoS)，对既有闸道器与移动终端设计形成挑战。

以低芯片面积╱成本提供更高效能

MIPS 32位元微核心系列，从4K/M4K/4KS延伸出来的microMIPS M14Kc/M14K MCU往上到24KE/24K处理器，再延展出单线绪效能最佳化、具备超纯量乱序执行的74K处理器，以及提供多线绪(Multi-Threading)的34K处理器，再往上到加入连贯多重处理(Coherent MultiProcessing)的1~6核心1074K及1004K处理器。目前像炬力整合、北京君正整合、博通、矽统等均发表时脉达1~1.3GHz的MIPS Base的SoC芯片。

许丁坚指出3核心MIPS32 1004K的矽晶面积跟双核心ARM Cortex-A9同样是3.6mm2，在相同面积成本下MIPS提供更高效能与更低功耗。目前MIPS提供单核心MIPS32 34K与多重处理的MIPS32 1004K处理器，能搭配Linux与Android做多重处理(MultiProcessing)，MIPS已授权超过35家业者的SoC采用，而已出货产品中也有33%比例均具备MIPS的多线绪核心IP。

许丁坚举例以服务型闸道器所用到的软件堆叠中，针对服务闸道器打造的MIPS 1004K只须用到2个核心，VPE0做控制面板与例外处理，VPE1做VoIP，VPE2做动态封包(DPI)与流量管理，VPE3则做IP重组与TCP重排序处理。目前有像Lantiq公司开发的xDSL(34K)与 Broadlight推出的Broadband SoC (74K)，均具备Java虚拟机器的OSGi堆叠层，前者提供DLNA与家庭多媒体服务功能，后者则提供居家监控功能。

移动平台的优质微核心选择

许丁坚指出MIPS处理器以更长电源寿命与较低的操作频率，提供更佳的移动效能，以移动处理为思维，提供低延迟、高效率的ISA指令集与多线绪处理，应用双VPE确保LTE处理时的QoS服务品质，据搭配Android浏览器的EEMBC实测结果，双VPE效能提昇43%，双核心提供2倍效能，而双核心4VPE系统可较单核心单VPE系统提昇2.5X执行效能。MIPS以最低整体成本与较小矽晶粒面积，是ARM以外移动平台的优质微核心另类选择。他指出目前采1GHz时脉的MIPS核心的平板电脑、智能手机，以及4G LTE SoC芯片已经供货，

另外在中端多线绪架构选项上，低端入门的智能手机可采用单核双绪的MIPS 34K处理器，相较于采双核心A5或A5搭R5的ARM微核心，效能相仿且功耗更低，可同步执行Linux/Android与专属RTOS两个OS，提供近乎双核心执行效能，同时MIPS 34K仅以单颗授权金计费，并降低整体系统的BOM表成本。

许丁坚总结，面对下一代服务型闸道器与移动终端所需要的多功能、高层次效能与低功耗需求，MIPS提供业界最小面积、最佳执行效率的32位元微核心，同时利用MIPS在既有数码家庭？网通产品的市场基础下，以Android平台开发移动通讯产品，进一步扩大整个移动应用。