價(jià)值8.624億美元的專利

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作者：香檳

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今年 10 月 13 日，美國(guó)威斯康辛州法院判決蘋果公司威斯康辛大學(xué)校友研究基金會(huì)持有的一件美國(guó)專利（US5781752），裁定蘋果需賠償威斯康辛大學(xué)校友研究基金會(huì) 8.624 億美元。

這件專利由威斯康辛大學(xué)校友研究基金會(huì)于 1996 年12 月 26 日提交，并于 1998 年 7 月 14 日獲得授權(quán)。威斯康辛大學(xué)校友研究基金會(huì)于 2014 年 1 月 31 日針對(duì)蘋果 A7 處理器提出該專利訴訟。今年 9 月 25日，該基金會(huì)又針對(duì) iPhone6s 等產(chǎn)品再次提起針對(duì)蘋果公司的專利訴訟。此外，該基金會(huì)還在 2008 年利用該專利提起對(duì)英特爾的專利訴訟，不過(guò)該訴訟以和解告終。

那么，這件價(jià)值 8.6 億美元的天價(jià)專利究竟有什么神奇之處呢？

基于威斯康辛大學(xué)的介紹，這件專利的技術(shù)被認(rèn)為計(jì)算機(jī)微處理器架構(gòu)設(shè)計(jì)上的「重大里程碑」。由于這件專利的技術(shù)，主要發(fā)明人 Gurindar Sohi 入選了美國(guó)國(guó)家工程院，并于 2011 年獲得「艾克特.莫奇利獎(jiǎng)」，這是計(jì)算機(jī)架構(gòu)領(lǐng)域最負(fù)盛名的獎(jiǎng)項(xiàng)。另一位發(fā)明人 Andreas Moshovos，也因?yàn)檫@件專利的技術(shù)，獲得國(guó)際計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)最有聲望的「莫里斯.威爾克斯獎(jiǎng)」。

從專利引用角度來(lái)看，這件專利僅引用了 2 件專利，確被 117 件專利引用。引用這件專利的公司主要是計(jì)算機(jī)處理器設(shè)計(jì)公司，包括英特爾、IBM、AMD等。最為有趣的是，如威斯康辛大學(xué)校友研究基金會(huì)在訴訟中所指出的，蘋果公司還引用這件專利，以該專利作為在線技術(shù)，申請(qǐng)了多達(dá) 32 件專利。而在 2012 年申請(qǐng)的一件專利，更被認(rèn)為這件專利的從屬專利。

介紹了這么多，想必這件專利的技術(shù)一定很復(fù)雜吧？其實(shí)不然，這件專利其實(shí)并不復(fù)雜。該專利技術(shù)是基于無(wú)序執(zhí)行指令（out—of—order）運(yùn)算架構(gòu)下的處理器設(shè)計(jì)方式。為了更好的說(shuō)明該專利技術(shù)，先介紹一下計(jì)算機(jī)指令執(zhí)行模式。

計(jì)算機(jī)處理指令包括兩種模式，即順序執(zhí)行指令模式和無(wú)序執(zhí)行指令模式。順序執(zhí)行指令模式中，按照程序中設(shè)定的指令順序執(zhí)行指令，只有在調(diào)度指令的輸入數(shù)據(jù)可用時(shí)，處理器才執(zhí)行指令，否則處理器暫停等待數(shù)據(jù)可用。而無(wú)序執(zhí)行指令模式中，當(dāng)調(diào)度指令的輸入數(shù)據(jù)不可用時(shí)，處理器不必等待，而直接執(zhí)行那些輸入數(shù)據(jù)可用的指令，并對(duì)執(zhí)行完成的結(jié)果按照程序的指令順序排序。

隨著處理器處理和內(nèi)存讀取數(shù)據(jù)差異越大，無(wú)序執(zhí)行指令模式的優(yōu)勢(shì)就越來(lái)越明顯。現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)中，處理器的處理速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)內(nèi)存讀取速度，也就是說(shuō)順序執(zhí)行指令模式中處理器等待數(shù)據(jù)可用的時(shí)間增多，而無(wú)序執(zhí)行指令模式正好可以利用等待時(shí)間執(zhí)行其他指令。因此，無(wú)序執(zhí)行指令模式可以大大提升計(jì)算機(jī)處理速度。

由于數(shù)據(jù)之間存在依賴關(guān)系，為了強(qiáng)化無(wú)序執(zhí)行指令模式下的指令效率，必須增加特殊的處理單元來(lái)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)之間的依賴關(guān)系，而這正是威斯康辛大學(xué)校友研究基金會(huì)的這件專利要解決的問(wèn)題，這幾乎牽連到所有基于無(wú)序執(zhí)行指令模式的處理器的基本設(shè)計(jì)邏輯。

也就是說(shuō)，從技術(shù)上來(lái)講，包括 Intel、AMD 以及所有采用 ARM 無(wú)序執(zhí)行指令架構(gòu)的公司，幾乎都逃不過(guò)這件專利。從前面的引用分析也可以看出，Intel、AMD 以及蘋果公司幾乎都是基于該專利技術(shù)來(lái)改進(jìn)處理器設(shè)計(jì)。這件專利的技術(shù)價(jià)值是顯而易見(jiàn)的，8.6 億美元可以說(shuō)「物有所值」。

從專利申請(qǐng)的角度，該專利不但經(jīng)受住了蘋果公司提出的專利無(wú)效。并且，在權(quán)利要求解釋中，通過(guò)權(quán)利要求上下文、詳盡的說(shuō)明書(shū)，經(jīng)受住了蘋果公司的質(zhì)疑。比如“prediction”、“data speculation circuit”、“mis—speculation”等技術(shù)特征，均通過(guò)說(shuō)明書(shū)中的詳盡描述駁回了蘋果公司的解釋，而采納了威斯康辛大學(xué)校友研究基金會(huì)的解釋。

基于以上分析，一件專利之所以有價(jià)值，其技術(shù)方案的價(jià)值是根本，而優(yōu)秀的專利申請(qǐng)文件也是不可或缺的。不過(guò)能不能拿到 8.6 億美元，那就要看被告是不是像蘋果公司這樣財(cái)大氣粗了。

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附 US5781752 權(quán)利要求 1：

In a processor capable of executing program instructions in an execution order differing from their program order, the processor further having a data speculation circuit for detecting data dependence between instructions and detecting a mis-speculation where a data consuming instruction dependent for its data on a data producing instruction of earlier program order, is in fact executed before the data producing instruction, a data speculation decision circuit comprising:

a) a predictor receiving a mis-speculation indication from the data speculation circuit to produce a prediction associated with the particular data consuming instruction and based on the mis-speculation indication; and

b) a prediction threshold detector preventing data speculation for instructions having a prediction within a predetermined range.

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作者：香檳

編輯:IPR daily王夢(mèng)婷

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