Оригинал материала находится по адресу ibusiness.ru/blogs/11260
10.03.2011

Loongson против Intel и AMD: сможет ли китайский микропроцессор освоить западный рынок?

Схватка за рынок микропроцессоров общего назначения до сих пор традиционно ограничивалась участниками из США. Но уже в наступившем году Китай может оспорить права на корону: суперкомпьютер Dawning 6000, который начнёт работу в Поднебесной к лету, будет построен на собственных, китайского производства чипах Loongson. Десять тысяч микропроцессоров обеспечат ему один петафлопс и место в десятке самых быстрых систем планеты. Результат впечатляет, но покажется ещё более значительным, если учесть, что первое место в хит-параде числогрызов уже оккупировано Китаем (Tianhe-1A), а экономика страны по своим масштабам уступает только США.

На этом фоне кажутся зловещим пророчеством слова профессора Ху Вэйву, бессменного руководителя проекта Loongson: так же, как промышленность страны не может вечно зависеть от чужой нефти и стали, китайской информационной индустрии требуется собственный процессор. Не случится ли так, что ещё через десять лет и в наших компьютерах будут стоять микропроцессоры, не только произведённые, но и придуманные восточным соседом?

Проект Loongson стартовал в начале XXI века по инициативе Китайской академии наук в сотрудничестве с частной компанией BLX IC Design Corp., отпочковавшейся от научных кругов примерно в то же время. Это семейство RISC-процессоров общего назначения, на Западе и в России более известное под своим романтическим кодовым именем Dragon chip, а также употребляемом самими разработчиками Godson.

Как и с любым национальным проектом Поднебесной, Loongson на протяжении большей части своей истории оставался загадкой для западных наблюдателей: нехватка информации привела к тому, что его окружает целый ворох домыслов и мифов (проследить основные вехи можно, например, по публикациям «Компьютерры», которая освещала Godson почти с самого его рождения — см. КТ ##464, 484, а также года 2005 и 2008). Достоверно известно лишь, что первое поколение чипов (производительность на уровне i486) было выпущено в 2002-м, второе поколение выпускалось в период с 2003 по текущий день (приблизительный аналог Pentium 4), конкурентоспособное многоядерное поколение номер три производится в настоящий момент и станет основой для уже упомянутого D6000.

Одолеть невероятно сложную задачу в столь сжатые сроки китайцам удалось благодаря заимствованной на Западе архитектуре MIPS. Мнение, что Loongson представляет собой стопроцентно китайскую разработку, к сожалению или счастью неверно: работа началась не на пустом месте и чтобы избежать отчислений MIPS Technologies, создатели Godson слегка изменили набор инструкций.

Только два года назад проблема чистоты интеллектуальной собственности была решена полностью, приобретением у авторов MIPS-дизайна расширенной архитектурной лицензии. Сколько за неё заплатили и каковы в точности условия, остаётся тайной. Однако Loongson получил право именоваться «MIPS-совместимый», а его разработчики — легальную возможность менять архитектуру по своему усмотрению. Чем они и воспользовались в третьем поколении чипа.

По количеству числогрызов Китай давно уступает лишь США. Картина суммарной производительности схожа (данные Top500.org)

Самый свежий представитель семейства, Godson 3B, это 64 разряда, 65-нанометровый техпроцесс, тактовая частота выше гигагерца, 8 ядер, но главное — придуманный и воплощённый китайскими академиками в кремнии набор оригинальных инструкций для ускорения эмуляции команд x86. Благодаря этой особенности Loongson, напрямую несовместимый с доминирующей сегодня архитектурой, способен выполнять написанные для неё программы со сравнительно небольшими потерями (скорость до 70% от оригинальной).

«Штраф» за эмуляцию меньше и благодаря тому, что родная для Loongson операционная система, Linux, использует собственные инструкции микропроцессора. Впрочем, на китайский чип портирован Android и даже, в виде эксперимента, MS Windows CE. А в следующем году планируется выпуск 28-нанометрового Godson 3C, который — и по производительности, и по технологическому уровню — встанет в один ряд с самыми современными разработками Запада.

Но и сравнительно высокая производительность не главная прелесть Loongson. Не углубляясь в детали, MIPS-архитектуру можно представить как чрезвычайно энергоэкономичную. Китайским разработчикам, значительно изменившим схему, дабы приспособить её для стационарных компьютеров, удалось не только не растерять этот запас, но и увеличить его. Числогрыз D6000 точно не будет самым быстрым, зато может стать самым эффективным в мире по числу выполняемых операций на единицу электрической мощности, оставив позади сегодняшнего лидера IBM Blue Gene/Q.

Таковы факты, опираясь на которые эксперты делают вывод: всего за десять лет Китай сумел обзавестись собственной конкурентоспособной микропроцессорной архитектурой. Свобода от репараций и минимальные, либо отсутствующие лицензионные отчисления, плюс программная совместимость с доминирующим процессорным семейством открывают перед Loongson заманчивые перспективы внутри страны и необъятные — за её пределами. И Китай не заставил себя ждать.

По количеству введённых в строй суперкомпьютеров Поднебесная уже превзошла все страны мира, за исключением Штатов, а в течение текущего года обойдёт Евросоюз в целом. При этом, помимо D6000, ещё как минимум два числогрыза в 2011 будут построены на отечественных микропроцессорах. Но экспансия идёт и в направлении настольных систем. Второе поколение Loongson уже используется рядом китайских производителей в десктопах, нетбуках и ТВ-приставках. И цены подтверждают худшие опасения: так, семейство миниатюрных PC Fulong от Lemote (компания с академическими корнями) создавалось с прицелом на ценовую планку около сотни евро.

Как много времени пройдёт, прежде чем Loongson проявится за границей? В принципе, продукты той же Lemote уже можно приобрести в Европе. Однако, по словам профессора Ху Вэйву, в первую очередь будет удовлетворяться внутренний спрос: на то, чтобы вытеснить с китайского рынка системы на американских процессорах, потребуется десять лет. И ещё столько же, прежде чем экспорт достигнет заметных масштабов. Десять лет — вечность по меркам компьютерной индустрии, но китайцам есть чем крыть: разменяв второй десяток, Loongson чувствует себя как никогда хорошо.

Экономичная мини-PC Fulong 2E построена на чипе Loongson третьего поколения. Текущая цель — внутренний рынок Китая

Впрочем, с усложнением технологий вновь станет актуальным вопрос, смогут ли производители Loongson прибегнуть к традиционному для Китая средству конкурентной борьбы, низким ценам. Скептики уверяют, что дешёвые рабочие руки и собственный дизайн имеют в данном случае небольшое значение. Высокая себестоимость современных микропроцессоров в основном обусловлена дороговизной электронных фабрик.

К примеру, чтобы перешагнуть отметку в 20 нм, придётся строить производственные линии стоимостью более 6 миллиардов долларов. С другой стороны, Loongson очевидно включён китайским правительством в список ПНП — и о том, сколько денег вложено в него государством, слагают легенды с девятью нулями.

Достоверных сведений нет, но успех проекта плюс опыт соотечественников, занятых в соседних отраслях (см. «Красная жара-2 или В чём провинилась Huawei Technologies?»), дают право предположить, что финансовых затруднений ни создатели микропроцессора, ни производители систем на его основе испытывать не будут. Кроме того, перспективу ценовой войны с участием китайского микропроцессора следует рассматривать под другим углом. Правильно спрашивать не как много сумеют скинуть производители Loongson, а сколько выдержат Intel и особенно AMD. Последняя даже сейчас, при наличии всего одного конкурента, перебивается с хлеба на воду.

И всё-таки никто не знает, что ждёт индустрию через десять лет. Стремительная популяризация планшеток и смартфонов, стёршаяся грань между процессорами общего назначения и графическими могут стать причинами больших перестановок ещё до того, как на Западе появится Loongson. Лучшее тому подтверждение — вчерашнее заявление nVidia о намерении выйти за традиционные для неё «графические» рамки и заняться процессорами для суперкомпьютеров и десктопов. Возможно, вследствие этих перемен Китай снова будет вынужден догонять.


Китай,Loongson,микропроцессор,Dragon_chip,Godson,MIPS,Linux,Intel,AMD




Евгений Золотов, 1999-2018. Личный архив. Некоторые права защищены