从一个微处理器强人的传奇经历谈本土处理器创新

　　他毕业于斯坦福大学，在70年代末加入了在微处理器领域刚刚崭露头脚的intel，并参与了intel最尖端微处理器的研发，随后，在攻读斯坦福大学电气工程博士学位期间参与了RISC架构的开发，帮助创建了MIPS公司并担任MIPS微处理器开发副总裁，之后他加入了EDA巨头Synopsys公司，负责产品定义和以及IP复用战略，在产业里打拼了近20年后，1997年，他终于有了自己的公司，他尝试用一种新的产品来改变负责SoC的设计，如今，他的这个新产品已经应用到DoCoMo的4G手机、三星的3D蓝光播放机、任天堂的游戏机、ATI的显卡、HP的激光打印机等各种电子产品上。

　　这个富有传奇色彩的微处理器领军人物就是Tensilica公司现任CTO Chris Rowen博士，他发明的可配置处理器可以算是应用最广泛的通用处理器了。

　　现在很多本土IC都在开发“中国芯”，但是目前为止我们没有一款真正自主架构的通用微处理器，大名鼎鼎的龙芯采用的MIPS架构，其他一些所谓的中国芯处理器采用的要么是ARM架构，要么就是一个DSP器件，真正的通用微处理器从原理上解释很简单：就是一个执行存储器中指令的有限状态机，每条指令都规定了总状态变化的特定方式以及指定随后该执行哪条指令。看看，通用处理器原理就这么简单，但是要开发一个真正的通用处理器难度却是很大的。

　　难在哪里?指令集的定义，这个指令集要支持对程序员有用的功能，同时它的实现要尽可能有效，此外，这个指令集还应使以后更复杂的实现也有同样的效率。所以，就连大名鼎鼎的苹果也是购买了ARM的指令集后，才开发出了支持iPad的A4处理器。

　　可能很多人说，“我有能力开发指令集!”如果真是有能力那真是太好了，中国的微处理器未来就寄托在你的身上了，不过，设计处理器难点在于指令集设计，但掌握了指令集设计并不意味就能设计出一个处理器来，设计处理器还牵涉到时序、寄存器、流水线、I/O、开发工具等等非常多的环节，也不是一两个人可以搞定的事情。

　　那是不是就没办法开发自己的处理器了，答案当然是“no”!先让我们从 Chris Rowen博士的经历看看开发处理器要具备什么样的关键因素和条件吧。

　　一、 热情

　　这是做好所有工作的基础，据说Chris Rowen博士在哈佛大学读物理学专业的时候就对创新很有热情，所以，70年代末他毕业就加盟了intel公司，当时英特尔公司没有今天的名气，还属于初创公司，开发出的8086处理器销量也不好，Rowen Chris加入intel后就负责尖端处理器的开发，在那里，他了解到了处理器几何尺寸按比例缩小(geometrical scaling)的规律，促使他考虑处理器背后深层次的因素，也促使他在80年代初期离开intel进入斯坦福大学学习更多有关电子器件的知识。

　　二、 机遇

　　机遇可以让你发现通往目标的一个捷径，当然可以让你少走很多弯路，不过从来都是给有准备的人，没有在intel的工作和自己的思考，Chris Rowen也不会有这么的好的机遇，什么机遇?他在斯坦福大学遇到了一个年轻的助教--John Hennessy，他当时正领导一个小组研究处理器架构，这个John Hennessy，简直太牛了，他后来当了斯坦福大学校长，并是IEEE和ACM院士，还是美国国家工程研究院院士及美国科学艺术研究院院士。他因为在RISC技术方面做出了突出贡献而荣获2001年的Eckert-Mauchly奖章，他也是2001年Seymour Cray计算机工程奖得主，并且和本书另外一位作者David A.Patterson分享了2000年John von Neumann奖。