POWER指令集架构正式开源

POWER指令集架构正式开源

POWER指令集架构正式开源

IBM OpenPower 总经理 Ken King 表示：“随着今日的发布，IBM 正在向着通过开放技术和开源来推动整个行业的创新而迈出了重要的一步”。

此次POWER ISA的开源可以说是IBM对于开源社区的又一重大贡献。需要指出的是，目前OpenPOWER芯片的底层物理架构还没有开源。

OpenPOWER进入全新阶段

IBM当时宣布开放了POWER架构周围技术，如处理器规格、固件、软件和技术自由许可，将和合作伙伴一起使用共享、协作开发模式。在此基础上，IBM还牵头成立了OpenPOWER基金会，旨在促进高端POWER架构的POWER8及更高版本产品发展，促进和鼓励基于IBM POWER架构的协作创新。支持成员定制POWER处理器、系统平台、固件和中间件软件，进行优化，满足其业务和组织需求。

在那时，OpenPOWER联盟成员需要支付相对高昂的许可费才能获得POWER的授权，而现在，随着POWER ISA的开源，开发者无需支付版税以及专利费就能够获得POWER ISA，并且有可能在此基础上研发出拥有专利权的技术和产品。

OpenPOWER基金会欢迎指令集的开放，认为此举对开源社区来说就是福音。OpenPOWER基金会执行董事Hugh Blemings在公告中说：“通过让POWER ISA采用开放模式......并将它提供给日益壮大的开放技术群体，我们能够帮助开放软硬件领域的创新能够加速发展。”

作为这项工作的一个延伸，IBM将使OpenPower基金会并入Linux基金会，成为其一个部门，归其管理。OpenPower基金会现在让OpenBMC、CHIPS Alliance、OpenHPC及其他多个项目和组织加入Linux基金会。将该基金会移交给业界最负盛名的开源软件组织有望提供另一股推动力，从长远来看促使OpenPOWER得到采用。

而现在，拥有POWER ISA的OpenPOWER基金会已成为Linux基金会的一个部门，接下来Linux基金会必然也将会大力推广POWER ISA。那么Linux基金会将如何处理这两个架构之间的竞争关系呢？这是一个需要思考的问题。

POWER ISA开源带来的机遇与挑战

有业内人士表示，IBM开源POWER ISA主要是为了应对另外两大开源处理器架构——MIPS和RISC-V的挑战。特别是RISC-V架构，自去年以来备受国内厂商追捧，并且目前已有非常多的厂商推出了基于RISC-V架构的芯片。

不过，相对于在功耗、能效上更具优势的RISC-V架构来说，IBM的POWER架构则在性能上有着较大的优势。

目前美国能源部的超级计算机Summit和Sierra系统里面运行的就是POWER9芯片。而根据今年6月17日在德国法兰克福举行的国际超级计算大会发布的最新全球超级计算机TOP 500名单显示，虽然美国能源部下属橡树岭国家实验室开发的“顶点”和美国能源部下属劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发的“山脊”分别夺得了第一和第二。足见IBM的POWER处理器的性能强大。

在目前国产X86架构的高性能CPU的发展遭遇较大的背景之下，可以预见的是，POWER ISA的开源或将有助于推动国产高性能CPU的发展。

2013年4月，由上海市国资委下属上海联和投资有限公司和***威盛集团所属公司合资成立了上海兆芯集成电路有限公司，中方国资占据控股地位（持股约80%）。上海兆芯因此也顺利从威盛那里获得了X86架构的授权。

不过，随着威盛与英特尔的X86授权协议于2018年4月到期之后，威盛已经无法在使用英特尔新的X86专利及相关软件，这也意味着兆芯未来的X86产品升级或将遇阻，虽然其可能仍然可以使用旧的X86专利。

不过需要指出的是，虽然基于POWER指令集的处理器具有效率高、性能强劲等特点，但对于国内厂商来说，真要引进消化并不容易。毕竟POWER CPU相比常规处理器要复杂太多，而且IBM并未开源POWER芯片的底层物理架构，所有单纯的通过POWER指令集来开放自己的CPU还是有着很高的难度。另外在生态上，POWER也远不如Arm和X86完善。

成立于2013年的苏州中晟宏芯信息科技有限公司（下称“中晟宏芯”），其员工主要来自中科院计算所和IBM，2014年中晟宏芯在工信部电子司和苏州政府的扶持下，加入IBM发起的OpenPOWER基金会，获得IBM POWER CPU的授权，并且得到了IBM、中科院计算所提供的技术支持。在2015年6月发布了第一款IBM授权POWER架构的服务器芯片产品CP1。然而，这款芯片似乎并未得到应用，而这家企业在2015年年底就传出了“欠薪事件”。

2016年6月，中晟宏芯宣布已拿到IBM服务器处理器芯片POWER8芯片架构和指令系统的永久授权，并可以基于该芯片进行自主创新。甚至IBM已同意中晟宏芯可以删除POWER8的安全模块，代之以国产的安全模块系统，以符合中国政府在安全方面的监管要求。按照计划，中晟宏芯可以在2019年完全实现POWER芯片的消化吸收再创新，并制成完全国产化的POWER系列CPU。

然而到目前为止，中晟宏芯的自研POWER系列CPU仍不见踪迹。而随着现在POWER指令集的开源，中晟宏芯之前所获得的竞争优势，到现在来看已经是耗尽了大半。而对于其他国产芯片厂商来说，POWER指令集的开源，或将是一个新的机遇，但是挑战也是巨大的。

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