Kinesiskt chip närmar sig Intel, AMD

På årets Hot Chips konferensen vid Stanford University, Weiwu Hu, ledande arkitekt för den nationella processorn i Kina, avslöjade tre nya chipdesigner. En av dem skulle kunna göra det möjligt för Kina att bygga en egentillverkad superdator för att rankas på en prestigefylld lista över världens snabbaste maskiner.

Chiputmanare: Lemote är ett av en handfull företag som tillverkar Loongson-drivna netbooks, mestadels för den kinesiska marknaden.

Loongson-processorfamiljen (känd i Kina under namnet Godson), är nu inne på sin sjätte generation. De senaste designerna består av en-gigahertz, åtta-kärniga Godson 3B, den mer kraftfulla 16-kärniga, Godson 3C (med en hastighet som för närvarande är okänd), och den mindre, lägre effekt en-gigahertz Godson 2H, avsedd för netbooks och andra mobila enheter. Godson 3B kommer att finnas kommersiellt tillgänglig 2011, liksom Godson 2H, men Godson 3C kommer inte att debutera förrän 2012.

Enligt Tom Halfhill , branschanalytiker och redaktör för Mikroprocessorrapport , kommer den åttakärniga Godson 3B fortfarande att vara betydligt mindre kraftfull än Intels bästa chip, den sexkärniga Xeon-processorn. Den kommer att kunna utföra ungefär 30 procent färre matematiska beräkningar per sekund. Intels kommande Sandy Bridge-processor och AMD:s Bulldozer-processor kommer att vidga klyftan mellan chips designade av amerikanska företag och Godson 3B.

Men Kinas kapacitet att tillverka chip förbättras snabbt. Intels Xeon-processor använder en process på 32 nanometer (vilket innebär att de minsta komponenterna kan bildas på denna skala), medan Godson 3B använder 65 nanometer, vilket leder till betydligt lägre bearbetningshastigheter. Men Godson 3C-processorn kommer att hoppa över nuvarande teknologi genom att använda en 28-nanometers process, även om detta bara kommer att öka dess klockhastighet med ungefär en faktor två, uppskattar Halfhill. Med sina åtta extra kärnor borde detta göra 3C ungefär fyra gånger så snabb som Godson 3B.

Hu, huvudarkitekten för Godson-projektet, sa via e-post att Kinas Dawning 6000 superdator, som ursprungligen var planerad att vara färdig i mitten av 2010, istället kommer att debutera 2011 med Godson 3B. Halfhill beräknar att Dawning superdator kommer att använda processorer som är långsammare än de snabbaste Intel-chippen. Den kan dock fortfarande rankas på topp 500-listan över de 500 snabbaste superdatorerna i världen – en betydande kupp för Kinas nystartade elektronikindustri. Bara att komma in på topp 500 med en inbyggd processor är en värdig prestation, säger Halfhill.

Loongson-processorn är baserad på MIPS-instruktionsuppsättningen, de grundläggande kommandon som en mikroprocessor förstår. Däremot är Intel- och AMD-processorer baserade på x86-instruktionsuppsättningen. Ingenjörer vid Kinas Institute of Computing Technology (ICT) har lagt till mer än 300 instruktioner till MIPS-instruktionsuppsättningen i den senaste generationen av Loongson-processorn, och de flesta ägnas åt vektor bearbetning , en teknik för att behandla data parallellt som kan påskynda operationer som grafik och vetenskaplig bearbetning. Dawning 6000 skulle markera första gången en MIPS-baserad superdator har dykt upp på topp 500-listan sedan 2004 .

Den pågående utvecklingen av Loongson-processorfamiljen är goda nyheter för Stanford-baserade MIPS Technologies, som licensierar MIPS-instruktionsuppsättningen och konkurrerar med arkitekturerna x86, ARM och IBM Power. Det är vår uppfattning att ICT-teamet och MIPS-instruktionsuppsättningen har en ledande position för den [kinesiska] regeringsdrivna nationella processorinsatsen, säger Art Swift, vice VD för marknadsföring på MIPS.

I den lägre delen av Godson-familjen av processorer är det nya 2H-chippet en stegvis förbättring jämfört med tidigare chips i Godson 2-serien, säger Halfhill. Enligt Hu är chippet designat för netbooks, andra mobila enheter, lågenergidatorer och inbyggda system.

En viktig faktor för Godson 2-serien har varit porteringen av Googles Android-operativsystem (används i smarta telefoner och i vissa surfplattor och netbooks) till MIPS-instruktionsuppsättningen, säger Swift, som tillägger att IKT-ingenjörer var mycket aktiva i det arbetet. . Upptaget av Android i Kina var fenomenalt; de var långt före alla andra, och hela resten av fältet har följt efter, säger Swift.

Hu har tidigare betonat att ett primärt mål för ICT:s nationella processorinsats är skapandet av ett prisvärt chip som kan hjälpa till att ta Kina ur den industriella tidsåldern och in i informationsåldern .

Jag tror att det de egentligen är ute efter är en nationell processor som används flitigt och tränger undan Intels monopol, säger Swift.

Att ersätta Intel-monopolet betyder dock inte nödvändigtvis att Windows-monopolet ersätts. Trots ICT:s betoning på Android och öppen källkod innehåller Loongson-familjen många instruktioner utformade för att påskynda emuleringen av x86-instruktionsuppsättningen, och Microsofts arkitekturteam deltog i Hus presentation på Hot Chips, enligt Swift. Jag skulle inte utesluta att det här är en bra Windows-processor någon gång, säger han.

Loongson-familjen av processorer kan dock stå inför en grundläggande utmaning för sin förmåga att konkurrera med andra arkitekturer när det gäller prestanda.

Godson-processorn verkar ha designats främst med automatiserade kretsdesignverktyg, vilket är vanligt inom mikroprocessorindustrin, men processorn har inte justerats manuellt av ingenjörer, vilket inte är det. Detta kan innebära onödiga flaskhalsar i dataflödet genom processorn. Det har alltid varit ett pussel för mig, säger Halfhill. Det är inte som att det är brist på kretsdesigners i Kina.

En av de mest oväntade överraskningarna i Hot Chips-presentationen var erkännandet att om ICT:s nuvarande tillverkningspartner, STMicro, inte kan producera Godson 3C i en 28-nanometers process senast 2011, kan produktionen flyttas till Taiwan Semiconductor Manufacturing Company. Historiskt sett har Kina och Taiwan haft kyliga politiska relationer trots att deras ekonomiska ömsesidiga beroende har ökat.

Regeringens stöd för ICT:s nationella processorprojekt bekräftades på måndagen när det tillkännagavs att chippet kommer att ingå i landets 12:e femårsplanen . Om Godson 3B dyker upp i en superdator år 2011 kommer det att vara en viktig milstolpe i Kinas miljardsatsning för att odla en egen odlad CPU.

Dölj