Спецпроекты

Китай создал «национальные» процессоры для ПК и серверов

Интеграция Электроника Техника

В Китае разработаны процессоры 3A4000 и 3B4000 на собственной китайской архитектуре Loongson. Они подходят для использования в ПК, серверах и сетевом оборудовании, но при этом производятся по старой 28-нанометровой технологии. В 2020 г. им на смену могут прийти 16- и даже 12-нанометровые чипы.

Национальные китайские процессоры

В Китае состоялась премьера новейших процессоров Loongson 3A4000 и 3B4000, с разработанных китайскими специалистами с нуля. О своих планах по выводу их на мировой рынок разработчики не сообщают – вероятно, они будут использоваться исключительно в пределах Китая.

Новые процессоры, по информации ресурса Xinhuanet, создавались для использования в ноутбуках, настольных компьютерах, а также в серверной технике и сетевом оборудовании, что и делает их универсальными.

Спецификации процессоров

Loongson 3A4000 и 3B4000 базируются на микроархитектуре Loongson версии GS464v и производятся по далеко не самой современной 28-нанометровой технологии. Для сравнения, AMD в настоящее время выпускает 7-нанометровые процессоры, а Intel «застряла» на 14 нм, хотя и предпринимает попытки перейти на 10 нм. В декабре 2019 г. как сообщал CNews, Intel возродила свой 22-нанометровый процессор Pentium G3420 образца 2013 г., все еще более современный по сравнению с новыми Loongson по части технологии производства. К слову, российские процессоры «Байкал-Т1» и «Эльбрус-8С» тоже 28-нанометровые.

loong601.jpg
Процессор Loongson 3A4000

Чипы 3A4000 и 3B4000 практически не отличаются друг от друга – у каждого есть по четыре вычислительных ядра с частотой от 1,8 до 2 ГГц, поддержка оперативной памяти стандарта DDR4 и алгоритмов дешифрования SHA, MD5 и AES, а также усовершенствованная виртуализация. Что немаловажно, оба чипа по умолчанию защищены от уязвимостей Meltdown и Spectre, которым подвержены многие актуальные процессоры Intel. Разница лишь в том, что 3A4000 поддерживает четыре модуля оперативной памяти, а 3B4000 – восемь. Оба процессора поддерживают модифицированный команд MIPS64, с заменой ряда команд на аналогичные, но разработанные Институтом компьютерных технологий. Для сравнения, в упомянутом «Байкале-Т1» реализована поддержка MIPS32.

Для работы с процессорами их создатели разработали проприетарную операционную систему uOS, распространяемую с открытым исходным кодом. На момент публикации материала она предназначалась исключительно для внутреннего рынка Китая. Также для работы с Loongson были разработаны специальные версии распространенных дистрибутивов Linux – Debian и Gentoo, и вместе с ними – порты FreeBSD, OpenBSD и NetBSD.

Планы на будущее

Разработчики Loongson, понимая, что 28 нм – это очень старая технология производства (тайваньский вендор TSMC перешел на нее в 2010 г.), не собираются надолго задерживаться на ней. Следующее крупное обновление линейки Loongson состоится не позднее 2021 г.

По данным ресурса Pangnote, новым шагом станет переход сразу на 12-нанометровый техпроцесс, что даст китайским процессорам возможность практически на равных конкурировать по части производительности с последними новинками AMD и Intel.

Перед тем, как освоить 12 нм, разработчики могут выпустить 16-нм процессоры линейки 3C5000. Архитектура останется прежней (GS464v), однако количество вычислительных ядер увеличится до 16, а их таковая частота подрастет до 2,5 ГГц. Процессоры 3C5000 будут выпускаться уже с использованием 16-нм техпроцесса (FinFET). Это может означать, что производство новых Loongson перекочует с фабрик STMicroelectronics на заводы компании TSMC.

История Loongson

За процессорами Loongson стоит китайская компания BLX IC Design Corporation, основанная в 2002 г. Институтом компьютерных технологий, Академией наук Китая и группой Jiangsu Zhongy Group. В чипах используется одноименная «национальная» китайская архитектура, изначально носившая название «Godson» («Крестный сын»). Впоследствии ее переименовали в «Loongson» («Сын дракона») Она была разработана полностью независимо от западных компаний, и на ее основе, к примеру, в сентябре 2008 г. был представлен процессор Godson-3. Над его разработкой трудились около 300 инженеров из Института компьютерных технологий, 200 из которых занимались аппаратной, а другие 100 – программной частью. Разработка финансировалась правительством Китая.

Все процессоры Loongson в настоящее время производит компания STMicroelectronics -- сама BLX IC Design Corporation фабриками не владеет. В список клиентов BLX IC Design Corporation, закупающих процессоры Loongson, входят компания Lenovo (один из крупнейших производителей компьютерной и серверной техники в мире) и Китайский исследовательский институт ракетной техники. В 2019 г. объем поставок этих чипов превысил 500 тыс. экземпляров.