Какие процессоры выпускает китай
В Китае разработаны процессоры Loongson 3A5000 и 3C5000 на базе новой архитектуры LoongArch, которые можно применять как в ПК, так и в мощных серверах. По заявлению создателей, LoongArch не нарушает патенты на существующие широко применяемые архитектуры, в том числе ARM, x86, MIPS. Это снижает санкционные риски для национального технологического сектора в условиях торговой войны с США.
Первые процессоры на базе LoongArch
Первыми чипами, построенными на LoongArch, Tom’s Hardware называет четырехъядерный Loongson 3A5000 с частотой 2,5 ГГц, предназначенный для персональных компьютеров, и 16-ядерный 3C5000 для многопроцессорных серверов. Оба чипа изготавливаются по 12-нанометровому техпроцессу и существуют «в кремнии» примерно с апреля 2020 г.
Интересно, что ранее Loongson позиционировала эти процессоры как MIPS64-совместимые. В марте 2021 г. сообщалось, Loongson 3A5000 поступит в продажу в первой половине 2021 г., а 3C5000 будет доступен к концу 2021 г.
По заявлению разработчиков, новые процессоры поддерживают трансляцию команд «мейнстримных» (каких именно, не уточняется; – прим. CNews) архитектур, то есть позволяют запускать софт, скомпилированный под другие популярные аппаратные платформы, без каких-либо манипуляций с исходным кодом.
Работа с памятью и сравнение с другими моделями
Портал Tom’s Hardware сравнил новый 3A5000 с его предшественником, 3A4000 или LS3A4000. Более современный процессор опережает его как по производительности, так и по потреблению энергии, причем отрыв по обоим этим параметрам весьма внушительный.
Согласно имеющимся данным, 3A5000 оказался на 50% более производительным. Энергоэфективность в его случае выше на немалые 30%. Для этого в процессоре применена технология динамического управления напряжением питания и тактовой частой ядер, плюс используется функция отключения тех или иных блоков, если те в данный момент времени не задействованы.
Data Fusion Awards: синергия разнородных данных становится неотъемлемой частью бизнеса, науки и государства
Новое детище Loongson содержит два контроллера оперативной памяти DDR4, вплоть до DDR4-3200. Есть поддержка памяти с протоколом коррекции ошибок (ECC) и четыре контроллера HyperTransport 3.0. Также разработчики не преминули реализовать в 3А5000 поддержку SM2, SM3 и SM4 – китайских стандартов шифрования данных.
«План Б» для Loongson
По некоторым данным, Loongson также проявляет интерес к разработке процессоров на основе простой и полностью открытой архитектуры RISC-V. Ее спецификации доступны всем желающим бесплатно, в том числе и с целью коммерческого применения технологии без необходимости проведения лицензирования.
Еще одним аргументом в пользу перехода на RISC-V для Longsong, по мнению Tom’s Hardware, станет наличие многолетнего опыта разработки процессорных ядер, совместимых с MIPS. Поскольку эти две архитектуры имеют много общего, освоение RISC-V не станет для китайской компании серьезной проблемой, отмечает издание.
Не менее важно и то, что применение открытых технологий в процессорах Loongson откроет им доступ к обширной экосистеме, включающей уже готовое «железо» и софт, и, как следствие, сделает чипы более конкурентоспособными на рынке.
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.
Модуль «Управление уязвимостями» на платформе Security Vision: как выявить и устранить уязвимости в своей ИТ-инфраструктуре
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.
Как в Китае появился будущий конкурент Intel и AMD
За брендом Loongson скрывается китайская компания BLX IC Design Corporation. Она была основана в 2002 г. при участии Института компьютерных технологий, академией наук Китая и группой Jiangsu Zhongy Group.
Модуль «Управление уязвимостями» на платформе Security Vision: как выявить и устранить уязвимости в своей ИТ-инфраструктуре
Процессорная архитектура компании первоначально носила название «Godson» («Крестный сын»). Впоследствии ее переименовали в «Loongson» («Сын дракона»), теперь же она известна как LoongArch. 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.
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.
Особенности архитектуры и возможности процессора
По заявлениям представителей Loongson, система команд ее архитектуры LoongArch состоит из приблизительно 2000 уникальных инструкций. Им удалось добиться повышенной энергоэффективности процессора за счет отказа от устаревших процессорных команд.
В дополнение к базовому набору команд также были реализованы инструкции двоичного преобразования (LBT), векторной обработки (LSX), расширенной векторной обработки (LASX) и виртуализации (LVZ).
Для производства процессора 3A5000 используется 12-нанометровый техпроцесс. Loongson не уточняет, на фабриках какой компании он выпускается, и каковы нынешние объемы его производства. Все другие процессоры Loongson производит компания STMicroelectronics, у самой Loongson собственных заводов нет.
Каждый такой чип содержит в себе по четыре вычислительных ядра, частота которых достигает 2,5 ГГц. В каждом ядре есть квартет арифметически-логических устройств (ALU) и два блока для обработки векторных операций по 256 бит каждый.
Новая процессорная архитектура
Китайская Loongson Technology разработала собственную процессорную архитектуру Loongson Architecture (LoongArch), пишет Tom’s Hardware. Создатели новой архитектуры подчеркивают, что она не нарушает каких-либо патентов, связанных с уже существующими, такими как x86, ARM, MIPS или RISC-V. Ожидается, что процессоры на базе LoongArch поступят в продажу на территории Китая в 2021 г.
Ранее Loongson разрабатывала процессоры с использованием LoongISA, основанной на модификациях архитектуры MIPS64. Таким образом чипы сохраняли программную совместимость с обширным пулом уже имеющегося программного обеспечения (в том числе, для суперкомпьютеров), одновременно с этим предлагая дополнительные расширения, которые повышали производительность при работе с новым софтом.
Как отмечает источник, система команд LoongArch включает почти 2 тыс. проприетарных инструкций. Кроме того, разработчиками было принято решение отказаться от использования устаревших процессорных команд. Это помогло обеспечить повышенную энергоэффективность и конструктивную простоту устройств на базе данной архитектуры. В дополнение к базовому набору команд также были реализованы инструкции двоичного преобразования (LBT), векторной обработки (LSX), расширенной векторной обработки (LASX) и виртуализации (LVZ).
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.
2019-2020 год во многом стал знаковым для развития китайских процессоров. Производители уже сейчас готовы предложить вполне конкурентные решения по нормальным ценам. А недавние события еще больше подстегнули исследования и прогресс в этой области. И в этой статье я предлагаю небольшой обзор последних поколений процессоров трех китайских производителей: Loongson(龙芯), Phytium(飞腾) и Sunway(神威).
Ручаюсь, о некоторых вы даже не слышали. Начнем, пожалуй, с Loongson.
Еще раз хочу заметить — это 100% отечественные процессора. В отличие от той же дочки Huawei Hisilicon, которая заказывает свои процессоры Kirin и Kunpeng у сторонних аутсорсеров.
На базе этого процессора уже продаются настольные потребительские компьютеры. Поставить туда можно или их дистрибутив Loongnix или же любую другую MIPS-совместимую систему. Про ОС поговорим в конце.
Было много обзоров, видео тестового использования можете посмотреть по ссылке
На конец 2020 года анонсирован выпуск нового процессора 3A5000, который будет произведен по технологии 12 Нм и позволит, наконец, относительно догнать остальных.
Серверные процессоры Loongson KVM и Loongson Docker используются во многих облачных платформах.
Следующим идет Phytium. Последний представленный ими 21 сентября 2019 года процессор FT-2000/4 — 4-ядерный процессор тактовой частотой 2.6-3.0 Ггц, создан по производственной технологии 16 Нм, архитектура — ARM. Подробные спецификации — тоже на сайте производителя.
Первый бытовой компьютер на базе этого процессора был представлен 10 июня 2020 года, в свободную продажу пока не поступил.
Ну и наконец, Sunway. Они в основном специализируются на процессорах для суперкомпьютеров, но настольные решения у них тоже есть. Sunway1621 — такой же 4-ядерный процессор, изготовленный по технологии 28 Нм с тактовой частотой 2 Ггц. Подробности
Примечателен этот производитель тем, что он свои процессоры разрабатывает на своей архитектуре SW64. А своя, с нуля разработанная микропроцессорная архитектура — это вам не кот чихнул.
Все это предполагается заставить заработать на UOS(фанаты Fallout встрепенулись). Загрузить ее под разные архитектуры(в том числе и под SW64) можно на официальном сайте. Это система, основанная на китайском же дистрибутиве Deepin Linux.
Свою же операционную систему(первую, не основанную на Linux\Unix) развивает Huawei — Harmony OS, первым продуктом на ней стал Huawei Smart Vision V65. После выпуска версии 2.0 ее планируется устанавливать также на смартфоны и иные устройства компании.
В заключение могу сказать, что события последних лет крайне сильно подтолкнули данную отрасль промышленности
Всем уже давно поняли то, что считать Китай поставщиком дешевого хлама и ширпотреба уже нельзя. Китай активно развивает наукоемкие отрасли промышленности, вкладывает огромные средства в научные исследования, в том числе фундаментальные, развивает космонавтику, робототехнику и т.д. и т.п.
Но до этого им пришлось пройти очень длинный путь. В этой статье я хотел бы рассказать о развитии одной из сложнейших отраслей промышленности — производстве микропроцессоров (CPU) в КНР и о его развитии.
Для начала — небольшой экскурс в историю.
После победы Коммунистической революции в КНР победителям досталась одна большая дыра. По пропорциям экспорта можно судить о том, какой дырой Китай являлся в 1949 году (материал взят из данной курсовой работы «Политика импортозамещения в Китае в 1949-1978 гг., автор — 刘英)
В таблице видно не то что явное, а довлеющее превосходство экспорта необработанного сырья над экспортом наукоемкой продукции.
Не случайно временной интервал данной курсовой работы заканчивается именно 1978 годом. Именно в декабре 1978 года на третьей сессии 11-го созыва ЦК КПК была принята в качестве основного вектора политика Дэн Сяопина, которая вошла в историю, как 改革开放(Политика реформ и открытости). В принципе, с этого времени и начался бурный экономический рост Китая. Но об этом и так написано достаточно.
И мой пост не об этом.
В марте 1986 года Министерством науки и техники КНР (中华人民共和国科学技术部) была принята программа 863. Детальнее про нее можно почитать тут. Если вкратце, то целью этой программы было максимальное сокращение зависимости Китая от импорта наукоемких продуктов, в том числе и процессоров. В принципе, программа по своей важности стоит в одном ряду с 四大工程(Четырьмя великими проектами современности):
1) 南水北调 — Поворот южных рек на север (водоснабжение засушливых северных регионов водами Хуанхэ и Янцзы)
2) 西电东送 — Электроэнергию запада — востоку (строительство 20 ГЭС совокупной мощностью 50 ГВт в западных водонасыщенных регионах и переброска ее в восточные промышленные районы)
3) 西气东输 — Газ запада течет на восток ( массовое освоение газовых месторождений в Синьцзяне, Гансу и доставка газа на восток)
4) 青藏铁路 — Высокогорная ж\д магистраль Циньхай — Лхаса.
Но о них и так написано достаточно.
Так или иначе, первым знаковым результатом этой программы был процессор 龙芯一号(Стержень дракона-1). Сама компания 龙芯(Loongson) была создана в 1986 году и до этого занималась различными околокомпьютерными разработками, смысл которых скрыт от понимания любого человека, который мыслит не иероглифами. Так, например, в 1989 году ими был выпущен прибор для настольной издательской системы, который был назван 汉卡(в буквальном переводе — иероглифическая карточка). Это плата для компьютера, в памяти которой содержались иероглифы. Но история ее создания слишком любопытна, чтобы рассказывать вкратце. В этом им пришлось соперничать с Lenovo, которая выпустила первую „иероглифическую карту“ еще в 1985 году.
Так выглядела первая 汉卡 от Lenovo 1985 года.
Итак, процессоры. В конце 20-го века производство микропроцессоров было признано приоритетным(тут нужен более подробный рассказ о 中国科学院知识创新工程 — Проекте интеллектуальных инноваций 1998 года, но тема опять же, не об этом). Первый процессор 龙芯一号 был выпущен в апреле 2001 года, 19 августа на нем впервые запустили Linux, а 10 октября он прошел аттестацию и сертификацию Академии наук КНР. Архитектура — MIPS32, тактовая частота — от 200 до 266 Мгц:
Loongson 1A — первая ласточка китайского процессоростроения.
Было выпущено большое количество модификаций данного процессора(1A, 1B, 1C). 1D был выпущен 19 марта 2014 года, это полноценная SoC(система на чипе), на основании которой делаются микрокомпьютеры и стоят они смешных денег. Так, например, микрокомпьютер на базе Loongson 1B со слотом для сим-карты(подробные характеристики опустим, вкратце — они скромные) продается на таобао за 10 юаней( по текущему курсу — около 100 рублей.
На таобао таких предложений — сотни.
Второе поколение начали выпускать в 2003 году. Именно в процессе эволюции произошел переход от 180 Нм производственной технологии до 90 Нм и переход на 64-битную архитектуру. Тактовая частота выросла до 1.2 Ггц. Энтузиасты, патриоты и просто люди начали собирать себе настольные компьютеры на базе этих процессоров. Забавно, что даже в китайской расово верной операционной системе Rays, этот процессор опознается как 未知CPU型号 — неизвестная модель процессора. В обзоре видно, что люди запускали на этом процессоре Media Player, самбу, OpenOffice и т.д. Настольные компьютеры и сами процессоры этой серии свободно продаются по более, чем вменяемым, ценам и, в принципе, уже являются полноценными настольными компьютерами( я ненавижу слово десктоп), полностью разработанными и произведенными в КНР.
В примерно то же время была основана фирма 中科梦兰 (Китайская научно-исследовательская компания „Орхидея мечты“). Она начала выпускать компьютеры под брендом 逸珑(Мчащийся ветер), на международном рынке представленные, как Lemote. Она начала производить настольные компьютеры и ноутбуки под маркой „100% отечественные“. Так, один из их первых аппаратов серии 8089 довольно широко распространились на внутреннем рынке, модель 8089D( 900Mhz, 1 GB RAM、8 GB SSD)даже презентовали Столлману. Правда сейчас эти экземпляры довольно раритетны, цены на некоторые доходят до 15.000 юаней, но в свое время они были хитом — судите сами, в то время подобный ноутбук продавался за 2520 юаней (около 12.000 рублей)
团购 — групповые покупки — популярный метод получить что-то, чтобы потом исследовать. Внесите свои пару сотен юаней и пользуйтесь.
В сентябре 2009 года было запущено в производство третье поколение процессоров. Со временем, когда индекс модели дошел до буквы B(а произошло это в апреле 2014 года) процессор стал шестиядерным, производился по техпроцессу 32 Нм, обладал тактовой частотой от 1.2 Ггц до 1.5 Ггц. Новейший процессор 龙芯3B1500:
1) Тактовая частота 1.2-1.5 Ггц
2) Кэши:
а) 1 уровня — 64 Кб
б) 2 уровня — 128 Кб
в) 3 уровня — до 8 Мб
3) энергопотребление — до 40 Вт
О других подробных характеристиках можно почитать на сайте производителя.
Сейчас линейка компьютеров 逸珑 включает в себя как настольные компьютеры и ноутбуки, так и моноблоки и сервера. С ассортиментом продукции можно ознакомиться по ссылке. Характеристики, конечно, не впечатляют, но, учитывая то, что в начале 2015 года китайское правительство полностью исключило из списка госзакупок такие фирмы, как Cisco, Apple и т.д., и то, что заказ подобных изделий доступен только по звонку и согласованию (когда звонил я, мне обещали отгрузку в течении 6 месяцев), и то, что в описании жирным шрифтом указано „Преимущественное использование в правительственных и военных учреждениях“, можно быть уверенным, что компания будет развиваться семимильными шагами.
Заранее извиняюсь за то, что многие темы описаны вскользь( я не могу охватить всего), за обилие иероглифов( не все поддается доступному переводу) и за возможные ошибки.
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.
Китайский CPU
Китайская компания Loongson провела премьеру своего новейшего процессора 3A5000 на собственной архитектуре. В его основе нет ничего ни от х86, ни от ARM с MIPS и RISC-V, пишет портал Tom’s Hardware.
Уникальная китайская архитектура получила название LoongArch. По заявлениям разработчиков, производительность чипа 3A5000, также известного как LS3A5000, находится на уровне AMD Ryzen первого поколения. Другими словами, до современных чипов AMD и Intel он пока недотягивает.
Новинка Loongson предназначена для использования в настольных компьютерах и ноутбуках потребительского сегмента.
Продаваться новый процессор будет только на территории Китая, по крайней мере, первое время после выпуска. Сроки его появления за пределами КНР разработчики не называют, как и его розничную стоимость, хоты бы на домашнем рынке.
Спецификации процессоров
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.
Серверные процессоры из Китая
Впервые о готовящейся премьере процессора 3А5000 стало известно еще в середине апреля 2021 г. Тогда же появилась информация, что Loongson готовит еще один чип – 3С5000.
От 3А5000 процессор 3С5000 отличается не только названием, но и сферой использования. Это серверный чип, предназначенный для использования в многопроцессорных конфигурациях. Подробностей о нем почти нет: как и 3А5000, он выпускается по 12-нанометровым нормам, но при этом содержит 16 вычислительных ядер. В продажу на территории Китая 3С5000 должен поступить ближе к концу 2021 г.
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. Впоследствии ее переименовали в Loongson. 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 и Китайский исследовательский институт ракетной техники. В 2019 г. объем поставок этих чипов превысил 500 тыс. экземпляров.
Модуль «Управление уязвимостями» на платформе Security Vision: как выявить и устранить уязвимости в своей ИТ-инфраструктуре
В апреле 2020 г. стало известно о том, что Wave Computing, владеющая правами на архитектуру MIPS, подала заявление о банкротстве. Позднее компания отказалась от развития MIPS в пользу RISC-V. Неопределенность дальнейшей судьбы MIPS, предположительно, подтолкнула Loongson к разработке собственной архитектуры.
Loongson официально представила процессор 3А5000 на базе архитектуры LoongArch собственной разработки. Она никак не связана с х86, ARM и другими западными архитектурами. В сравнении с предшественником, вышедшим в декабре 2019 г., новый 3А5000 энергоэффективнее на 30% и производительнее на 50%. По своим возможностям он догнал ряд процессоров AMD.
Шаг к технологической независимости
Разработка собственной архитектуры LongArch позволит снизить зависимость китайской экономики от зарубежных технологий, отмечает источник. Вопрос импортозамещения для КНР стал особенно актуальным в связи с многолетней торговой войной с США, из-за которой пострадали многие местные технологические компании, такие как, например, Huawei.
Data Fusion Awards: синергия разнородных данных становится неотъемлемой частью бизнеса, науки и государства
Помимо центральных процессоров, Китай, в частности, занимается разработкой графических ускорителей. Как ранее сообщил CNews, Via, в прошлом один из крупнейших производителей процессоров, создала профессиональный 7-нанометровый видеоускоритель для высокопроизводительных вычислений, машинного обучения и других областей применения. Продукт позиционируется в качестве прямого конкурента AMD MI100 и Nvidia A100
Читайте также: