半导体

CPU新技术不断涌现 专利竞争渐成焦点

作者:郑剑钦来源:中国电子报发布时间:2009-04-14 12:44我要评论

随着中国CPU产业的成熟和自主研发CPU芯片产业的崛起,MIPS等技术领先企业逐渐重视中国市场,将其重要专利在中国进行积极布局。对此我国产业界必须加以重视并及早制定对策。
高端通用微处理器核是SoC(片上系统)芯片的核心组成部分,也是当今集成电路发展的技术制高点。根据Gartner统计数据显示,2007年全球高端通用微处理器销售额达4.97亿美元,较上一年增长11%%。其中美国MIPS科技公司是一家全球排名前三的高性能嵌入式32位和64位处理器IP核供应商,在RISC(精简指令集)处理器方面占有领先地位。MIPS(无内部互锁流水级的微处理器)技术的核心是MIPS架构,其最早是在20世纪80年代初期由斯坦福大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。MIPS公司设计MIPS32位和64位微处理器架构及内核,并向半导体和系统厂商发放许可,使其能够开发高性能、低功率的嵌入式SoC解决方案。
不论是超低功率内核,优化的开发工具与软件、无高速缓存配置、采用浮点运算技术的64位内核,还是各种硬内核,MIPS科技公司的产品都有助于业界研发种类丰富的嵌入式微处理器,在包括我国在内的全球范围内得到普遍应用。作为一家历史悠久、技术领先的IP核供应商,MIPS公司在知识产权保护方面也采取了积极有效的措施。
本文基于上海硅知识产权交易中心专利信息数据库和自主开发的检索分析软件等工具,从专利分析的角度对MIPS技术进行初步研究,以备在国内开展相关工作时参考。

MIPS专利申请提速

截至2009年3月31日,MIPS科技公司共申请并授权149个美国专利。其中,有46个已经提出了PCT(专利合作条约)专利申请。图1为MIPS科技公司在美国已经授权的专利数量及申请时间关系图。由图可见,1999年-2002年和2006年为MIPS科技公司的专利申请高峰年,也是全球半导体市场高增长的时期。从这点可以看出,MIPS科技公司的研发及专利储备期较短,基本属于运用型,即市场需求出现时进行研发及专利申请。需要说明的是,由于专利申请公开的延迟性,2008年和2009年的专利申请还未公开。因此,检索的件数为零。
MIPS科技公司在CPU(中央处理器)领域的专利主要涉及系统总线、指令集、CACHE(高速缓冲存储器)管理及设计、Memory(内存)管理及设计、门级电路及子系统等技术领域。上述专利紧密围绕着MIPS科技公司的核心技术优势———超低功率内核、提高执行效率、优化开发工具与软件、无高速缓存配置展开。图2为MIPS已授权美国专利的技术分布图。从其已经授权的专利可以看出,MIPS科技公司在CPU领域的专利布局比较均匀,在系统总线、指令集、CACHE、Memory、处理器体系架构、门级电路等都有一定数量的专利。其专利重点主要是提高执行效率,有61个专利与此有关,且主要是通过改进系统总线、指令集、Memory、CACHE及处理器体系架构来提高效率。另外,MIPS科技公司有48个专利集中在算法及电路设计方面,这些专利主要面向实现层,属于可能进行专利规避的重要领域。

专利申请瞄准中国

截至2009年3月31日,MIPS科技公司在中国已有11个专利申请,其中有10个专利申请是通过PCT途径进入中国的。此10个专利申请已进入多个国家,其重要性可见一斑。还有1个专利CN200510064999.7是直接在中国申请的。CN200510064999.7是一种转换旁视缓冲器(TLB)中避免重复匹配输入的改良装置与方法,处于公开状态。该专利申请于2005年4月11日在中国提出,且只在中国进行申请。
11个专利中,CN02808631.7、CN02808541.8已授权,其他9个处于公开状态。CN02808631.7是关于部分逐位置换,在中国、美国、日本以及欧洲都提出了申请。CN02808541.8是关于多项式算术运算的专利,也都在中国、美国、日本及欧洲提出了申请。
上述11个专利在中国公布的年份及数量分别为:2004年3个,分别为CN02808631.7、CN02808633.3、CN02808541.8;2005年1个,为CN03821190.4;2006年5个,分别为CN200480024798.8、CN200480024800.1、CN200480024801.6、CN200480024852.9、CN200510064999.7;2008年2个,分别为CN200680003641.6、CN200680003639.9。由此可以看出,随着中国CPU产业的成熟和自主研发的CPU芯片产业的崛起,MIPS逐渐重视中国市场,将其重要专利在中国进行积极布局。
图3为MIPS在中国申请的专利的技术分布图。与图2对比,MIPS在中国申请的专利主要集中在指令集、处理器体系架构和子系统上。CN200480024798.8是关于指令集的专利,旨在提高执行效率;CN02808631.7是关于指令集的专利,用于实现算法;CN02808633.3是关于子系统的专利,旨在提高浮点运算性能;CN02808541.8是关于指令集的专利,旨在提高浮点运算性能;CN03821190.4是关于子系统的专利,用于实现算法;CN200480024800.1是关于处理器体系架构的专利,用于实现算法;CN200480024801.6是关于处理器体系架构的专利,旨在提高执行效率;CN200480024852.9是关于指令集的专利,用于实现算法;CN200510064999.7是关于子系统的专利申请,用于实现算法;CN200680003641.6是关于处理器体系架构的专利,旨在提高执行效率;CN200680003639.9是关于子系统的专利,旨在提高执行效率。


图1 MIPS科技公司在美国已经授权的专利数量及申请时间关系图




图2 MIPS已授权美国专利的技术分布图


 



图3 MIPS在中国申请专利的技术分布图


 


 


 


责任编辑:电子信息产业网
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