Imagination以免費(fèi)、開放式新款MIPS CPU掀起CPU架構(gòu)教育的革命

　　Imagination Technologies 宣布，將在其Imagination 大學(xué)計(jì)劃(Imagination University Programme，IUP)中推出一項(xiàng)具有革命性的新項(xiàng)目——MIPSfpga。通過(guò)MIPSfpga計(jì)劃，Imagination在一套完整的教材中為大學(xué)生提供免費(fèi)、開放式、通過(guò)驗(yàn)證的最新一代MIPS CPU，從而改變?nèi)蚋鞔髮Ｔ盒５腃PU架構(gòu)教育的方式。

　　CPU架構(gòu)通常作為電子工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)和計(jì)算機(jī)工程課程中的一部分來(lái)講授，主要基于MIPS或另外兩種主要CPU架構(gòu)中的一種。直到現(xiàn)在，所有這些課程都無(wú)法接觸到真正的、不會(huì)混淆的RTL代碼，因此教授和學(xué)生就無(wú)法研究和探索一個(gè)真正的CPU。而Imagination將通過(guò)MIPSfpga計(jì)劃改變這種現(xiàn)狀，為全世界的大學(xué)帶來(lái)一個(gè)全新的CPU架構(gòu)教育典范。

　　MIPS架構(gòu)是于上世紀(jì)80年代初期最初由斯坦福大學(xué)開發(fā)出來(lái)的。因?yàn)樗捎昧薉avid A. Patterson博士和John L. Hennessy博士在兩人合著的《Computer Organization and Design》一書中所提出的簡(jiǎn)潔、純粹的RISC設(shè)計(jì)，過(guò)去數(shù)十年來(lái)它一直是架構(gòu)教學(xué)的首選。這本書目前已發(fā)行至第五版。

　　通過(guò)MIPSfpga計(jì)劃，Imagination把其廣受歡迎的MIPS microAptiv CPU 核的簡(jiǎn)化版提供給大專院校，此核已經(jīng)由大學(xué)教授根據(jù)學(xué)術(shù)使用需求進(jìn)行了特別的配置。許多學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)對(duì)microAptiv CPU已經(jīng)熟悉，同時(shí)基于在許多商業(yè)產(chǎn)品(包括Microchip Technology公司的PIC32MZ MCU)上的應(yīng)用，它已經(jīng)擁有了一個(gè)廣泛的生態(tài)系統(tǒng)支持。

　　在為大專院校提供的完整、可免費(fèi)下載的教材中，除了MIPS CPU之外，還有入門指南(Getting Started Guide)、供教授使用的教學(xué)指南以及專為學(xué)生學(xué)習(xí)CPU如何運(yùn)行和探索其能力所設(shè)計(jì)的范例。運(yùn)用這些教材，學(xué)生能在FPGA平臺(tái)上開發(fā)和調(diào)試CPU。

　　MIPSfpga計(jì)劃的相關(guān)教材是由David Harris博士和Sarah Harris博士開發(fā)的，他們是暢銷書《Digital Design and Computer Architecture》的共同作者，目前此書已發(fā)行至第二版。David Harris博士對(duì)MIPSfpga計(jì)劃的核心——MIPS CPU進(jìn)行了配置，而Sarah Harris博士則負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)教材。

　　MIPS CPU的配置是專為在低成本FPGA平臺(tái)上運(yùn)行所設(shè)計(jì)，并提供針對(duì)帶有Xilinx Artix-7 FPGA 的Digilent Nexys4 平臺(tái)和帶有Altera Cyclone FPGA的Terasic DE2平臺(tái)的指南。

　　MIPSfpga計(jì)劃目前已在多家學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)運(yùn)行，包括Harvey Mudd 學(xué)院、倫敦帝國(guó)學(xué)院(Imperial College London)、倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)以及位于拉斯維加斯的內(nèi)華達(dá)大學(xué)(UNLV)。

　　獲得MIPSfpga

　　MIPSfpga CPU和相關(guān)教材即日起可供第一階段用戶通過(guò)申請(qǐng)程序從Imagination大學(xué)計(jì)劃網(wǎng)站下載。大學(xué)教師可瀏覽http://community.imgtec.com/university，注冊(cè)IUP并取得更多信息。

　　第二階段從六月起開始進(jìn)行，僅僅需要一個(gè)簡(jiǎn)單的、點(diǎn)擊即同意的協(xié)議書。其它的教材正陸續(xù)開發(fā)中，將于今年稍晚提供。

　　MIPSfpga研討會(huì)

　　Imagination將通過(guò)其大學(xué)計(jì)劃與Xilinx展開合作，向全球大專院校推廣MIPSfpga。兩家公司將共同贊助研討會(huì)，協(xié)助教授開始相關(guān)教學(xué)工作。第一場(chǎng)研討會(huì)將于2015年5月13-14日在Harvey Mudd學(xué)院舉行。更多有關(guān)研討會(huì)的信息，請(qǐng)瀏覽www.imgtec.com/MIPSfpga。

　　支持引言：

　　“我們目前通過(guò)MIPSfpga所做的工作是主要的CPU架構(gòu)以前沒(méi)有做過(guò)的。我們投入此計(jì)劃已有約一年之久，這是我們將MIPS納入Imagination旗下后重要的推動(dòng)工作之一。在此期間，我們發(fā)現(xiàn)此計(jì)劃獲得了廣泛的支持以及對(duì)MIPS的強(qiáng)烈喜愛(ài) ─ 它是更受青睞的教學(xué)用架構(gòu)。MIPS從頂尖大學(xué)內(nèi)部開始，開啟了RISC的革命。現(xiàn)在，我們很高興能讓MIPS再度回到學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，其中有許多老師都有多年使用MIPS的經(jīng)驗(yàn)。”

　　─ Imagination營(yíng)銷資深副總裁Tony King-Smith

　　“從我們?cè)谒固垢４髮W(xué)創(chuàng)建MIPS架構(gòu)以來(lái)，至今已有30多年了。我很高興看到MIPS在Imagination的努力下再度活躍起來(lái)，并看到Imagination推出這個(gè)令人振奮的新計(jì)劃，讓MIPS聲勢(shì)浩大地重返校園。MIPS是以高效與簡(jiǎn)潔易可擴(kuò)展設(shè)計(jì)原則為基礎(chǔ)的純粹RISC架構(gòu)，它是講授和學(xué)習(xí)CPU設(shè)計(jì)的理想架構(gòu)。教授和學(xué)生都能在學(xué)習(xí)MIPS RTL代碼并探索真正的MIPS CPU中受益。”

　　─ 斯坦福大學(xué)校長(zhǎng)John L. Hennessy博士

　　(MIPS Computer Systems公司共同創(chuàng)始人，1984年)

　　“我相信MIPSfpga是我過(guò)去21年為學(xué)術(shù)界提供支持方案以來(lái)，對(duì)微處理器教學(xué)的最重要貢獻(xiàn)。教育人員的熱忱是推動(dòng)此計(jì)劃進(jìn)展的重要力量。”

　　─ Imagination全球大學(xué)計(jì)劃經(jīng)理Robert Owen

　　“MIPSfpga對(duì)講授計(jì)算機(jī)架構(gòu)的重要性是無(wú)庸置疑的。利用在硅片中商用的新核來(lái)進(jìn)行CPU架構(gòu)教學(xué)，這是更有意義的。通過(guò)MIPSfpga項(xiàng)目，如果學(xué)生想要深入了解CPU如何運(yùn)行，或想進(jìn)行修改，這都可以做到。老師們一直希望能有這樣的產(chǎn)品，而我個(gè)人也很高興能參與此計(jì)劃，并將其推廣至全球各大專院校。”

　　─ Harvey Mudd學(xué)院Harvey S. Mudd工程設(shè)計(jì)教授David Money Harris博士

　　“我很高興能參與并實(shí)現(xiàn)了MIPSfpga計(jì)劃。這款領(lǐng)先業(yè)界的MIPS核的應(yīng)用，可作為從數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)架構(gòu)到嵌入式系統(tǒng)與系統(tǒng)單芯片設(shè)計(jì)等課程的絕佳補(bǔ)充。我們以撰寫教科書《Digital Design and Computer Architecture》類似的方式來(lái)開發(fā)此教材，以便能提供一種可行的方式來(lái)使用、實(shí)驗(yàn)并學(xué)習(xí)商用MIPS核。通過(guò)MIPSfpga，Imagination可為學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)提供兼具實(shí)用與前瞻性的教學(xué)工具。”

　　─ 拉斯維加斯內(nèi)華達(dá)大學(xué)(UNLV)電機(jī)與計(jì)算機(jī)工程學(xué)系副教授Sarah Harris博士

　　“我們很高興能成為MIPSfpga的最早期使用者。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，令人振奮的事是它為學(xué)生提供了對(duì)計(jì)算機(jī)架構(gòu)的各個(gè)層面進(jìn)行修改和實(shí)驗(yàn)的能力。我們已經(jīng)有兩位學(xué)生在beta版MIPSfpga上實(shí)施了項(xiàng)目計(jì)劃，已有更多的學(xué)生登記準(zhǔn)備參加下個(gè)學(xué)年的計(jì)劃。”

　　─ 倫敦大學(xué)學(xué)院電子與電機(jī)工程學(xué)系EPSRC研究院士與講師Philip Watts博士

　　“通過(guò)Xilinx大學(xué)計(jì)劃，我們很高興能與Imagination合作，推出其令人振奮的MIPSfpga計(jì)劃。以Artix-7 FPGA為基礎(chǔ)的開發(fā)板能為學(xué)生專用的FPGA設(shè)計(jì)套件提供高水平的性能，此開發(fā)板目前已獲得各大專院校的廣泛采用。MIPSfpga CPU與基于Artix-7平臺(tái)相關(guān)教材的結(jié)合將能為電子工程領(lǐng)域各個(gè)學(xué)科的學(xué)生帶來(lái)絕佳的新學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。”

　　─ Xilinx大學(xué)計(jì)劃全球經(jīng)理Jason Wong

　　“我們很高興與Imagination就MIPSfpga展開合作，將此令人振奮的計(jì)劃帶到日本。我們計(jì)劃在慶應(yīng)義塾大學(xué)舉辦日本的第一場(chǎng)MIPSfpga培訓(xùn)研討會(huì)，同時(shí)，我們將探索如何運(yùn)用這些教材創(chuàng)建出全面的計(jì)劃。”

　　─ 慶應(yīng)義塾大學(xué)信息與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)系Hideharu Amano教授

　　“MIPSfpga計(jì)劃對(duì)我們微電子學(xué)課程的本科生以及計(jì)算機(jī)架構(gòu)和集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的研究生，特別是那些選修先進(jìn)計(jì)算機(jī)架構(gòu)的研究生以及計(jì)算機(jī)組織與嵌入式系統(tǒng)課程的本科生來(lái)說(shuō)非常具有吸引力。在此課程中，我們已經(jīng)在講授MIPS架構(gòu)，并利用仿真工具來(lái)執(zhí)行運(yùn)行MIPS指令流水線的RTL描述。若能在FPGA上運(yùn)行MIPS CPU，學(xué)生會(huì)更有興趣并更具教育性。”

　　─ 上海交通大學(xué)微電子學(xué)院、IEEE和中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)資深會(huì)員Yongxin Zhu (Winson)副教授

　　“MIPSfpga計(jì)劃與我們清華大學(xué)的課程非常匹配，因?yàn)閷?duì)我們的研究生和大學(xué)生來(lái)說(shuō)，MIPS指令集架構(gòu)已經(jīng)是廣受歡迎的選擇。我們很高興知道Imagination將協(xié)助學(xué)生體驗(yàn)真實(shí)的RTL，這將帶來(lái)絕佳的新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。”

　　─ 清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)系Zhang Youhui教授

　　“我們目前正利用著名的Patterson與Hennessy教科書來(lái)講授理學(xué)碩士的計(jì)算機(jī)架構(gòu)課程。MIPS CPU將是我們理論教學(xué)的極具實(shí)踐性的補(bǔ)充，并為學(xué)生提供與未來(lái)設(shè)計(jì)工作直接相關(guān)的第一手體驗(yàn)。”

　　─ VEDA IIT (VLSI工程與設(shè)計(jì)自動(dòng)化)總監(jiān)K. Subbarangaiah教授