AI は RISC「ファミリー」内で論争を引き起こします。MIPS オープンソースは RISC-V や Arm よりも AI に適しているでしょうか?

この記事はLeiphone.comから転載したものです。転載する場合は、Leiphone.com公式サイトにアクセスして許可を申請してください。

PC の人気により x86 が成功し、スマートフォンの波により Arm が有名になりました。現在の AI ブームは、他の命令セットの作成につながるでしょうか?現在、RISC-V命令セットは大きな注目を集めており、急速に発展を続けています。しかし、Armは昨年、RISC-Vの5つの大きな問題を指摘するウェブサイトを立ち上げた。また、1984年に設立されたMIPSも、AI市場におけるチャンスに楽観的です。Wave Computingに買収された後、オープンソース化することを発表しました。Waveは、MIPSとAIを組み合わせることには多くの利点があると考えています。

では、RISC ファミリーの 3 つの主要命令セットのうち、どれが AI 時代のラベルになる可能性が高いのでしょうか?

[[275137]]

RISC-VファミリーのAIバトル

まず、ここで言及されている x86、Arm、RISC-V、MIPS はすべて命令セット、または命令セットアーキテクチャ (ISA) を指していることが明らかです。命令セットとプロセッサは同じ概念ではありません。命令セットとは何ですか？と尋ねる人もいるかもしれません。これはプログラミングに関わるコンピュータ アーキテクチャの一部です。命令セット アーキテクチャには、プロセッサの特性を表す一連のオペコード (マシン言語) と基本コマンドが含まれています。命令セットも、複合命令セット (CISC) と縮小命令セット (RISC) に分けられます。x86 は典型的な CISC ですが、Arm、RISC-V、MIPS はすべて RISC です。

命令セットのカテゴリごとにそれぞれ利点があります。たとえば、CISC には強力なソフトウェア エコシステムと非常に優れた互換性があります。 RISC のソフトウェア エコシステムは比較的弱いですが、RISC は複数の命令を同時に実行でき、速度が速く、パフォーマンスが安定しています。そのため、RISC 命令セットに基づくチップ製造プロセスはよりシンプルで安価です。

もちろん、RISC ごとに違いはあります。まずはArmとMIPSについてお話しましょう。Acorn Computer Companyは1983年にArmの開発を計画し、1990年にIPの販売を目的としてArmを設立しました。 MIPS は、スタンフォード大学のジョン・ルロイ・ヘネシー氏が率いるチームによる研​​究プロジェクトから生まれました。 1984年、ヘネシーはスタンフォード大学を離れ、MIPSを設立しました。誕生は数年違いましたが、後から登場したArmがスマートフォン時代のレーベルとなりました。

[[275138]]

ウェーブ・コンピューティングのCEO、アート・スウィフト氏

これについて、Wave ComputingのCEOであるArt Swift氏は、Leifeng.comのインタビューで、「これは技術の違いではなく、市場戦略の選択の結果です。MIPSが消費者向け電子機器を選んだのに対し、Armは携帯電話市場を選んだのです」と語った。CIPの会長であるHe Weiling氏も、MIPSのアーキテクチャは最初から順次実行（In Order）であり、その優位性はマシン・マシン・インターフェースにあると語った。Armはヒューマン・マシン・インターフェースの分野で多くの取り組みを行っており、携帯電話などのヒューマン・マシン・インタラクションにより適している。さらに、Arm プロセッサは 8 ビットから始まるため、ヒューマン マシン インターフェイスの最適化関連の作業がより簡単になります。 MIPS は 32 ビットと 64 ビットをサポートしており、モノのインターネットや AI のマシン間インターフェース アプリケーションでより多くの利点があります。

[[275139]]

CIP会長何偉玲氏

MIPSとArmの戦略的な選択の違いが、今回の結果の鍵の一つとなっている。AIとIoTの時代を迎え、Armも積極的に計画を立てているが、オープンソースの命令セットとの激しい競争に直面している。 MIPSとRISC-Vのアーキテクチャはあまり変わっていないと言われています。この2つの技術を紹介する書籍を比較すると、アーキテクチャの違いはわずか十数ページ程度です。そのため、MIPS がオープンソースのステータスを発表した後、AI 時代における 2 つの命令セット間の競争では、ポリシー、エコロジー、ソフトウェアなどの要素が重要な考慮事項になりました。

政策と注目度から見ると、RISC-Vは中国でより優れているようだ。Leifeng.comは、昨年8月に上海経済情報委員会が最近「上海経済情報委員会による2018年上海ソフトウェアおよび集積回路産業発展特別基金（集積回路および電子情報製造分野）第2回申請に関する通知」を発行し、そのプロジェクトガイドラインにRISC-V命令セットアーキテクチャに基づくプロセッサチップの方向性が含まれていたと報じた。これはRISC-Vをサポートする国内初の政策とみられる。

また、2018年には、RISC-Vをオープンソースチップエコシステムを促進するツールとして活用することを目指して、中国オープン命令エコシステムアライアンスが設立されました。 2018年の統計によると、中国にはRISC-V関連企業が約100社公開されています。

MIPS は AI に適していますか?

RISCファミリーの重要なメンバーとして、どちらもオープンソースです。そのため、AI時代におけるRISC-VとMIPSの競争はより直接的なものになるでしょう。しかし、 RISC-Vに詳しいアート氏は、インタビューで、技術的な観点から見ると、RISC-VもMIPSも非常に優れていると繰り返し述べています。Wave Computingは、業界に選択肢を増やすことを期待して、MIPSをオープンソース化することを選択しました。MIPSとRISC-Vは、どちらか一方だけの関係ではありません。将来の市場は、これら2つの技術をより包括的に捉えられるほど十分に大きいです。

MIPS は業界に追加のオプションを提供しますが、それを AI と組み合わせることによる技術的な利点は何でしょうか?何偉玲氏は、MIPS は消費電力が低く、エネルギー効率が高く、チップサイズが小さく、マルチスレッドや仮想化機能など、明らかなアーキテクチャ上の利点があり、最も完璧な RISC であると指摘しました。

アート氏は、MIPS命令セットに基づくチップが100億個出荷されており、これはセットトップボックス、ボイスレコーダー、スマートウォッチなどの市場でMIPSプロセッサがすでに非常に成熟していることを意味すると付け加えた。したがって、MIPSはAIで電力を節約する必要があるデバイスでも非常に経験豊富であるだろう。さらに、MIPS は約 400 件の特許 (サブ特許を含む) を所有しており、強力な特許保護を提供できます。また、AI の場合、データ スループットに加えて、ワットあたりにどれだけのデータを処理できるかも非常に重要であり、この点でも MIPS は非常に優れたパフォーマンスを発揮します。

そのため、アート氏と何偉玲氏はともに、AIとIoTの新時代にMIPSが新たなチャンスをもたらし、この新たなチャンスに直面して誰もが同じスタートラインからスタートすると信じています。さらに、MIPS の技術的利点は AI との統合に非常に適しています。自動運転は、AIの重要な応用分野でも優位性を持っています。その代表的な例が、MIPSを採用したADASチップを開発しているMobileyeです。

MIPS のオープンソースは、技術的な特徴に加えて、AI 時代におけるその発展に弾みをつけています。 2018年6月にWave ComputingがMIPSを買収し、12月にMIPSをオープンソース化すると発表しました。 2019年3月、MIPSの最新コアR6が一般公開されました。5月にはMIPS Openのウェブサイトが正式に立ち上げられ、MIPS 32ビットmicroAptivコアがMIPS Openプログラムで無償オープンソース化されることが発表されました。

報道によると、MIPS Open は prpl Foundation の傘下にあります (prpl Foundation は、Imagination Technologies やその他の企業によって設立された非営利のコンピュータ業界団体で、標準とオープンソース ソリューションを推進することで MIPS アーキテクチャの使用を促進することを目的としています)。この財団により、メンバーは MIPS の最新の開発について学び、テクノロジーと標準について議論することができます。同時に、 Wave Computing は MIPS の背後にある商業企業として、MIPS コミュニティが統合マトリックスの方向に発展し、断片化の問題を回避できるようにサポートを提供します。もちろん、コミュニティは、断片化を回避するためにも重要な、MIPS チップの互換性の検証も維持します。

オープンソースの効果は明ら​​かです。アート氏は、「MIPSのオープンソース化を発表して以来、MIPSは業界関係者からさらに注目を集めています。さらに、1,000以上の企業や機関がMIPS OpenのWebサイトからMIPS関連の資料をダウンロードし、当面は関わりがないと思っていた大企業も含め、多くの機関がMIPS Openの会員になりました」と述べています。

アート氏は、開発者やユーザーは所有権の問題を心配する必要はないと強調した。MIPSがオープンソース化された後、Waves ComputingとCIPは諮問委員会に参加することでオープンソースコミュニティの発展を支援し、促進していく。コミュニティの背後に資金力と実力を持つ商業企業の支援があるのも良いことだ。

何偉玲氏は、MIPSオープンソースは3つの明らかな利点をもたらすと考えています。第一に、開発者の参入コストが低くなります。第二に、製品を市場に投入するサイクルを短縮できます。最後に、オープンソースは環境に制約されず、中国のチップ産業の発展にさらに役立ちます。

MIPS+AIの未来

[[275141]]

技術的な利点により、MIPS は AI との統合により適したものになります。また、MIPS Open により、オープンソースによって生じる断片化の問題を心配することなく、開発者が MIPS を選択するハードルが下がります。しかし、命令セットのエコシステムが成功することの方が重要です。 MIPS にとって、直面している最初の課題は、開発者とユーザーの間で MIPS に対する信頼を構築することです。結局、MIPS は Silicon Graphics、Imagination に買収され、現在は Wave Computing に属しています。

何衛玲氏は次のように述べた。「買収にはそれぞれ歴史的背景があります。中国でMIPSの独占商権を取得した企業として、CPIがMIPSとAIの組み合わせを推進する上で最優先するのは、ユーザーと開発者に自信を与えることです。私たちはMIPSの方向性を皆に伝えるだけでなく、毎月オフラインイベントを開催して、皆でブレインストーミングを行い、提案をもらう機会を設けています。第二に、 MIPSは今後、自動車、高性能コンピューティング、低消費電力の3つの主要なアプリケーション開発製品に注力します。最後に、できるだけ多くの良い友人を作るよう努めなければなりません。」

MIPSの中国での展開について、アート氏は、Waves ComputingとMIPSは常に中国市場を重視しており、市場の運営と育成に継続的に力を注いでいると述べた。当社は上海に現地チームを置き、中国のお客様のニーズを非常によく理解し、より良いサービスを提供することができます。

ローカリゼーションについて言えば、何偉玲氏は、現実的であることは中国では非常に重要なことだと付け加えた。Xinlianxinは100％中国資本の企業であり、現実的であることに全力を尽くしている。 Wave Computingとの二国間協力を通じて、現実的に考えれば双方にメリットのある状況を実現できます。さらに、このようにして、中国と米国間の貿易は非常にスムーズかつ妨げられることなく行われることができます。

エコシステム構築の面では、MIPS Openのウェブサイトでは、MIPSが30年かけて蓄積してきた資産をダウンロードできるとアート氏は指摘。MIPSが得意とする分野では、ツールチェーンが非常に充実し、成熟していると言える。彼はまた、MIPS の AI エコシステムの将来の発展にも大きな自信を持っています。

興味深いことに、Leifeng.com は、RISC-V 開発者の中には MIPS の完全なツール チェーンを羨ましがり、MIPS の開発ツールを RISC-V プラットフォームに移植したいと考えている人もいることを知りました。

MIPSオープンソース後の最初のAIチップがいつ市場に出るかについて、アート氏は、Wave ComputingがMIPSを買収したのはわずか1年ほど前であり、両者はIPから製品までの統合を進めているため、具体的な時期を明らかにするのは難しいが、これらは技術上非常に一般的なタイムラインだと述べた。

まとめ

アート氏がインタビューで述べたように、MIPS の買収には確かに感傷的な要素もありますが、より重要なのは、企業戦略と MIPS 技術の認識の観点からであり、オープンソースの MIPS はアート氏の長年の悲願でした。 MIPS OPENの発表により、アート氏はAI時代において、WaveのクラウドベースのDPUとエッジベースのMIPSがより完全なプラットフォームを形成し、フルスタックのクラウド+エッジソリューションを通じて同社の競争力を高めることができると期待している。

命令セットの観点から見ると、それぞれの時代には非常に代表的な命令セットがあります。おそらく多くの人が予想していなかったことですが、MIPS はスマートフォン普及の時代には大きな成功を収めませんでしたが、MIPS スマートウォッチ、セットトップボックス、Loongson プロセッサではすでに成功を収めています。 AI と IoT の時代において、Arm は 2 つの主要なオープンソース命令セットである MIPS と RISC-V からの大きなプレッシャーに直面しています。技術的な観点から見れば、MIPSとRISC-Vは必然的に競合することになる。最終的にどちらが勝つかは、技術そのものに加え、特許、政策、ビジネスモデルなど、さまざまな要素が絡んでくるだろう。