龙芯中科的龙芯架构（LoongArch）侵权案件进展——要求公布卷二卷三的背景以及LoongArch相关技术背景
2021-11-29
龙芯中科的龙芯架构（LoongArch）侵权案件进展——要求公布卷二卷三的背景以及LoongArch相关技术背景
2021年11月29日
2021年11月29日
自芯联芯起诉龙芯中科LoongArch和3A5000的侵权诉讼在广州知识产权法院受理并立案（案号（2021）粤73知民初1456号）以来，结合此前芯联芯在香港就龙芯中科违约提起仲裁，该等案件受到业界公众的广泛关注。为向业界和公众说明芯联芯要求龙芯中科公布卷二卷三的背景和理由以及本争议的技术背景，芯联芯特准备本文，供业界和公众参考。
LoongArch与MIPS架构都是架构（Architecture），又称为“指令集”（Instruction Set），也有称“指令集架构”或“指令系统”（ISA-Instruction Set Architecture），是一套指引软件和硬件开发的规则。硬件厂商可以购买架构授权开发硬件，软件厂商可以参考架构开发与之配套的软件。例如龙芯中科即为前者，购买MIPS架构（龙芯中科购买的授权，是限制使用、不准许任何修改、不准许抄袭、不准许分岔架构的授权），以开发龙芯中科的GS464等CPU内核和生产3Ax000系列芯片。
龙芯中科在其官网（从必然王国到自由王国，龙芯重磅推出自主指令系统架构LoongArch (loongson.cn) ）发布称，LoongArch包括：《龙芯架构参考手册》的卷一：基础架构，卷二：向量指令扩展，以及卷三：虚拟化和二进制翻译扩展。如芯联芯此前说明，龙芯中科以商业机密为借口未完整披露LoongArch的三卷内容，没有这三卷参考手册，等同于龙芯中科拒绝让软硬件开发商参考，放弃培育用户和建立生态。这与半导体行业发展四十年来的以公开架构取得商业IP标准的惯例相悖。著名架构厂商Intel、ARM等都完整、详细地公布了其架构（请参考Intel架构：Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals；ARM架构：CPU Architecture – Arm® ）。龙芯中科多次提及对标Intel和ARM（龙芯中科胡伟武：只有建立了自己的体系 中国芯片才能成功_凤凰网资讯_凤凰网 (ifeng.com)），但为何不敢像Intel和ARM一样，公开架构接受公众的检验？面对行业和公众关于最底层自主可控技术的质疑，龙芯中科一味躲避和隐瞒，是否匹配的上其身负“为人民造龙芯”、“打造中国第三套体系，实现‘三分天下有其一’”的愿景和领导“中国芯”的重任？
经过专家比对认为，LoongArch卷一与MIPS R6基础架构（MIPS64 Architecture – MIPS）实质性近似，LoongArch卷二与MIPS SIMD Architecture（MIPS SIMD – MIPS）实质性近似，LoongArch卷三与MIPS Virtualization（MIPS Virtualization – MIPS）实质性近似。如芯联芯此前说明，龙芯中科在2017年购买的MIPS R6架构授权内容是MIPS R6基础架构，以及SIMD、Virtualization两个特定应用程序扩展（“ASE”）。LoongArch的三卷与之完全对应。更为巧合的是，龙芯中科没有购买MIPS架构的其他ASE，例如多线程等，而在LoongArch中也没有卷四、卷五等内容。再次重复：龙芯中科从未获得过任何修改MIPS架构的授权。
无论龙芯中科是否公布LoongArch，架构之间实质性的比对有多种方法，在芯联芯与龙芯中科关于LoongArch的侵权诉讼中必然会涉及。此处试举一例，用算术运算除法和取余数的指令组合来解释，芯联芯将LoongArch、MIPS、ARM和Intel四种架构进行简要对比，具体如下。值得注意的是，指令名称可以变更，但是二进制代码无法隐藏，指令行为和指令的组合如同指纹声纹，更加难以更改。以此为角度进行对比，是否近似由公众审视一目了然。
| LoongArch | MIPS | ARM | Intel | |
| 除法和取余指令组合 | div.w/mod.w、divu.w/modu.w、div.d/mod.d、div.du/mod.du共8条指令。 | div/mod、 divu/modu、ddiv/dmod、ddivu/dmodu共8条指令。 |
sdiv (32b)、 udiv (32b)、 sdiv (64b)、udiv (64b)、msub共5条指令。 |
idiv、div共2条指令。 |
综上所述，龙芯中科号称开发出“自主可控”的架构LoongArch，迟迟不愿公布其业务中最为基础的部分给公众检视和行业使用。这难免让人怀疑龙芯中科一直隐瞒的动机，如何洗清其被产业怀疑“抄袭”架构的嫌疑？在国家正视知识产权并深耕之际，期待龙芯中科做出符合楷模的榜样。
