О процессорах, разработанных китайской компанией Loongson, с собственной архитектурой LoongArch, мы уже писали, причем не один раз. Работа над этими процессорами не прекращается, поскольку китайцам нужны собственные чипы, которые не зависят от американских технологий.
Сейчас процессоры будут производить по 7 нм техпроцессу, что позволит увеличить их производительность примерно на треть. Но как китайцы собираются это делать и кто будет производить сами чипы? Об этом поговорим под катом.
Что это за процессоры?
Для производства чипов китайцы разработали собственный формат инструкций, их кодирование, режимы адресации и т.п. LoongArch содержит около 2000 проприетарных инструкций. По словам разработчиков, они удалили устаревшие инструкции для обеспечения пониженного энергопотребления и более эффективной работы. В дополнение к базовому набору инструкций компания добавила инструкции расширения двоичного преобразования (LBT), инструкции расширения векторной обработки (LSX), инструкции расширения расширенной векторной обработки (LASX) и инструкции расширения виртуализации (LVZ). У архитектуры нет ничего общего с ALPHA, ARM, MIPS, POWER, RISC-V или х86.
В 2021 году на основе архитектуры были разработаны и выпущены 12-нм процессоры Loongson 3A5000 и 3C5000. У первого — 4 ядра на частоте 2,5 ГГц, он предназначен для обычных десктопных ПК. Второй получил 16 ядер, это серверный процессор. На плате сервера можно установить вплоть до 16 таких чипов.
Обе модели процессоров поддерживают быструю трансляцию команд других архитектур, что позволяет на них без перекомпиляции запускать обычные операционные системы.
В 2022 году компания сообщила о процессоре 3C6000 с 16 ядрами. Он базируется на все той же архитектуре — LoongArch. У него до 64 МБ кэша. Чуть позже обещали выпустить и 32-ядерный 3D6000, который включает два кристалла 3C6000 на одной подложке. И тот и другой чип совместимы с MIPS ISA, что нужно для совместимости с софтом, разработанным для чипов предыдущего поколения.
Чуть позже был разработан процессор 3A6000, по производительности вполне сопоставимый с чипами компании AMD линейки Ryzen 5000.
Ну а в самом конце 2022 года китайцы представили процессор 3D5000, который позиционируется как первый 32-ядерный CPU .Loongson Technology.
В конце лета 2023 года компания Loongson Zhongke заявила о том, что успешно выпущен 4-ядерный процессор нового поколения Loongson 3A6000.
Что там с 7 нм техпроцессом?
Буквально несколько дней назад стало известно о запланированном переходе на 7 нм техпроцесс вместо 12 нм, по которому производились все те чипы, что упомянуты выше. Компания считает, что благодаря обновлению удастся увеличить производительность процессоров примерно на треть.
Для китайцев переход нужен, в первую очередь, для производства серверных чипов. Так, Loongson применяет модульную компоновку (чиплеты) для серверных процессоров, с 16 ядрами в каждом чиплете. Более продвинутый техпроцесс обеспечит повышенную плотность (на одной подложке можно расположить большее количество чиплетов), в добавление к увеличению производительности и эффективности.
Ну хорошо, а кто будет производить все это?
Скорее всего, китайская же компания SMIC. Она и свои литографы разрабатывает, и закупает оборудование, причем в больших количествах. Недавно американская комиссия в своем отчете указала, что что за период чуть больше, чем полгода, Китаю удалось ввести из Нидерландов специализированного оборудования примерно на $3,2 млрд. Это примерно на 100% больше, чем за тот же период времени в 2022 году. Аналитики указывают, что общая сумма, которую потратил Китай на эти цели, составляет примерно $14 млрд.
SMIC поставляет и процессоры для флагмана Huawei, смартфоне Huawei Mate 60 Pro. При этом оборудование, несмотря на санкции, продает даже европейская ASML. Она получила заказов уже на два года вперед, а ее портфель заказов достиг около $39 млрд (и это не опечатка). Около $10 млрд из этой суммы приходится на китайских заказчиков. Среди последних — далеко не только производители компьютерного оборудования. Большая часть клиентов из Китая — производители комплектующих для автомобилей и электротранспорта, который за последние несколько лет превратился, фактически, в «смартфон на колесах».
Каким образом производится закупка оборудования под жесткими санкциями? Часто китайские компании предоставляют поставщикам гарантии, что покупаемые системы будут использоваться лишь для выпуска чипов, которые выпускаются с использованием не слишком современных техпроцессов. Экспортеры оборудования «верят» и продают такие системы, хотя понятно, что проверить, что там делает покупатель с литографическими системами после прибытия их в страну крайне сложно, если вообще возможно.
А когда появятся новые процессоры?
Здесь не то, чтобы сложности, но быстро на 7нм техпроцесс перейти не удастся. Так, только разработка новых чипов начнется в 2024 году. Для этого понадобятся новые технологии, оборудование и производственные мощности. Так что процессоры появятся не ранее 2025 года. К тому времени, возможно, китайцы смогут разработать и собственные современные литографы.
Насколько это реально? Вероятность успеха далеко ненулевая. Так, литограф, работающий по 28 нм техпроцессу, уже создан. Его разработала китайская компания Shanghai Micro Electronics Equipment Group (SMEE), которая занимается выпуском не самых современных литографических машин.
В целом, программа импортозамещения электронной промышленности Китая, на которую власти выделяют несколько триллионов долларов США (это не опечатка) понемногу развивается. Конечно, есть сложности, и достаточно серьезные. Но китайцы постепенно решают многие проблемы.
Другие полезные материалы
- Kubernetes: большой обзор технологии, установка и настройка
- Платформа для анализа данных за вечер
- Что такое FTP-сервер
