Как стать автором
Обновить
Selectel
IT-инфраструктура для бизнеса

Успешное импортозамещение по-китайски: собственная процессорная архитектура и 12-нм чип для серверов и ноутбуков

Блог компании Selectel Исследования и прогнозы в IT Производство и разработка электроники *Процессоры

Как известно, многие китайские компании сейчас находятся под санкциями США, причем американцы запретили импортировать в Поднебесную технологии, которые имеют сколько-нибудь важное значение для национальной безопасности.

Именно поэтому правительство страны приняло решение развивать у себя полупроводниковую индустрию. Точнее, разработку и производство сложных чипов, включая процессоры, которые могут конкурировать с американскими. Правительство Китая ранее заявляло о намерении вложить около $1,4 трлн в развитие высоких технологий до 2025 года. И сейчас этот проект уже начинает давать первые результаты.

О чем вообще речь?


Отличилась китайская компания BLX IC Design Corporation, которая далеко не у всех на слуху. Более известен ее бренд Loongson. Компания была основана еще в 2002 году, когда ни о каком конфликте между США и Китаем и речи не было, за исключением мелких недопониманий.

Компанию основали представители Института компьютерных технологий Китая, академия наук КНР и группа компаний Jiangsu Zhongy Group.

В самом начале новообразованная организация занялась разработкой архитектуры производительных чипов. Но сначала эта работа носила по большей части научно-исследовательский характер. Несколько лет спустя представителям Китая удалось создать собственный процессор, который получил название Godson-3.

Godson — так называлась китайская архитектура чипов, впоследствии ее переименовали в Loongson, а еще позже — в LoongArch. В организации работают сотни человек, и с течением времени команда становится все больше, а возможности организации — все шире. Известно, что в 2008 году здесь работало около 300 высококвалифицированных инженеров. Сейчас же их несколько тысяч.


Сначала компания использовала в качестве архитектуры своих чипов MIPS. Чипы, производимые Loongson Technology, как сейчас называется эта компания, поставлялись производителям нетбуков и телеприставок. Потом их взяли на вооружение разработчики производительных систем, вроде суперкомпьютера Dawning 6000 мощностью более 1000 терафлопс.

В общем, компания была одной из многих, кто использовал существующую архитектуру для производства собственных чипов. Но после начала конфликта с США Loongson Technology начала искать возможность решить проблему.

И это ей удалось — она практически с нуля разработала архитектуру, получившую название Loongson Architecture или LoongArch.

Немного подробностей


Импортозамещение — одна из причин создания собственной архитектуры, она в любом случае была нужна Китаю. Вторая причина — переход MIPS Technologies на RISC-V.

Разработчики Loongson заявили, что система команд новой архитектуры включает около 2000 уникальных инструкций. Благодаря тому, что все технологии разрабатывались практически с нуля, компании удалось добиться повышенной энергоэффективности процессора.

Кроме того, создатели архитектуры добавили инструкции двоичного преобразования (LBT), векторной обработки (LSX), расширенной векторной обработки (LASX) и виртуализации (LVZ). Весной этого года архитектуру проанализировали эксперты, заключившие, что у нее нет ничего общего с ALPHA, ARM, MIPS, POWER, RISC-V или х86. Т.е. с нуля (ну, или почти с нуля) были разработаны формат инструкций, кодирование, режимы адресации и другие компоненты.

А еще — новый процессор



Да, архитектура была разработана ранее, а сейчас компания представила новый процессор. Новый — потому что это второй чип, выпущенный компанией. Первый, который получил название 3A4000, выпущен в 2019 году с использованием 28-нм техпроцесса. Этот чип работал на частоте до 2 ГГц и был соизмерим в производительности на ядро с решениями AMD Bulldozer.

Модель же 3A5000/LS3A5000 представляет собой четырехъядерный процессор, выполненный по 12-нм техпроцессу. Частота работы ядра — 2,3–2,5 ГГц. Сообщается, что ядра суперскалярные, каждое ядро ​​получило четыре универсальных ALU и два 256-битных блока векторных операций. Есть еще и серверный вариант, с 16 ядрами. На плате сервера можно установить до 16 таких процессоров.

Обе модели процессоров поддерживают быструю трансляцию команд других архитектур, что позволяет на них без перекомпиляции запускать обычные операционные системы. Оба продукта поступят в продажу во второй половине этого года.

Как оказалось, уже нашелся энтузиаст, который протестировал чип и представил результаты анализа. Краткий вывод — новый чип по производительности примерно равен Core i7 4700 HQ и совсем чуть-чуть не «дотягивает» до Core i7-2600.

Всего этого компании удалось достичь менее чем за два года. Сейчас специалисты Loongson разработали ноутбук на базе нового процессора. Правда, пока что неизвестен ни старт продаж, ни характеристики этого устройства.

К сожалению, пока что новый процессор будет продаваться лишь на территории Китая, по крайней мере, первое время после выпуска. Известно, что он «MIPS64-совместимый». А компиляторы GCC, LLVM и GoLang поддерживают набор инструкций LoongArch GS464V.

Не Loongson единым


В начале этого года стало также известно и о новом процессоре еще одной китайской компании — Zhaoxin Semiconductor. Она является объединенным предприятием Via Technologies и правительства Китая. В прошлом году компания выпустила процессоры KaiXian KX-6780A и KX-U6880A. Первый из этих процессоров получил восемь ядер собственной разработки компании. Процессор поддерживал инструкции SSE 4.2 и AVX, виртуализации и шифрования. Частота работы — около 2,7 ГГц, выполнен чип по 16-нм технологии.

Насколько можно судить, Китай полным ходом идет к импортозамещению полупроводниковых чипов, причем пока что стране все удается. Конечно, не обходится и без сложностей, включая нехватку специалистов, специфического оборудования и т.п. Но эти проблемы КНР пока что решает. Но сможет ли страна создать конкурентоспособную экосистему для LoongArch — покажет лишь время.

Теги: LoongsonкитайКНР
Хабы: Блог компании Selectel Исследования и прогнозы в IT Производство и разработка электроники Процессоры
Всего голосов 59: ↑57 и ↓2 +55
Комментарии 46
Комментарии Комментарии 46

Похожие публикации

Лучшие публикации за сутки