Loongson 3 používají v Číne hlavně pro Linux a Android
11. 7. 2012 07:00 Rubrika: Technologie Autor: Jakub Pavlis
Svět CPU často pohledem médií vypadá jako rozdělený mezi Intel a AMD, plus snad několik málo výrobců procesorů pro mobilní telefony. Ale situace je mnohem zajímavější, i když jiní výrobci nezaujímají ani zlomeček tržního podílu nebo obratu oproti známým gigantům. Dnes se podíváme na vývoj čínského polostátního procesoru Loongson.
O tom, že podobný projekt existuje a funguje jsme psali již před nějakými 4 lety v článku "Loongson - mobilní procesor z Číny", ale je jasné, že čtyři roky jsou v oblasti počítačového hardware celá epocha. Takže nejprve něco k historii:
Loongson je čínská obchodní značka založená roku 2002 jako spolupráce všemocného a všudypřítomného státního sektoru s čínskou soukromou společností. Její hlavní náplní je vývoj a produkce 64bitových CPU. Jednotlivé strany podniku se jmenují Čínská akademie věd (CAS) a Jiangsu Zhongyi Group. Jejich spoluprací vznikla společnost BLX IC Design Corporation, která má značku Loongson na starosti zejména v oblasti marketingu a částečně vývoje (ten jinak probíhá především na půdě CAS), fyzickou výrobu pak stejně jako řada konkurentů po celém světě zadává velkým OEM výrobcům, BLX má smlouvu s STMicroelectronics. Procesory se značkou Loongson za sebou mají dvě generace s několika revizemi, dnes je aktuální řada Loongson 3 ve dvou revizích.
Dost možná jste o těchto procesorech nikdy neslyšeli – a není divu. Jednak se nejedná o žádné supervýkonné procesory, ale jednoduchá řešení vhodnější spíše pro nenáročná zařízení, případně laptopy nebo školní počítače. A druhý důvod, možná ten důležitější – nejde o klasické CISC procesory, neobsahují x86 kompatibilní instrukce a programy včetně OS na těchto procesorech mohou běžet jedině v emulované podobě, což samozřejmě není optimální a procesor ztrácí průměrně kolem třetiny výkonu.
Když víme, co procesor není, musíme si také říci, co je. Jedná se tedy o 64bitový RISC procesor (více o rozdílech CISC a RISC v článku "ARM architektura - nejen mobilní procesory") s instrukční sadou MIPS64. Ta samotná je dílem americké společnosti MIPS Technologies, ale Číňané ji nejprve částečně okopírovali a od roku 2007 raději zakoupili licenci. Vnitřní mikroarchitekturu však vyvíjejí zcela nezávisle, systém tedy označují jako MIPS-kompatibilní. Od toho se také odvíjí používané operační systémy. Nejčastější volbou jsou Linuxové distribuce, z těch nejznámějších mají portaci na MIPS Debian, Gentoo, Mandriva a řada dalších, na linuxovém kernelu běží i Android, který pro Loongson portovala už v roce 2010 firma Lemote, další joint-venture společnost spojena s CAS, pro své notebooky a jednoduché all-in-one desktopy. Další možností OS jsou BSD systémy, nejznámějším je asi OpenBSD. Přeportovat se podařil i mobilní systém MS Windows CE (který podporuje jak x86, tak i ARM a MIPS systémy).
V současné době se procesory Loongson 3B vyrábějí 65nm technologií, obvykle jako čtyř- a osmijádra s TDP kolem 5 W (čtyřjádro udává TDP kolem 15 W, osmijádro pak rovných 40 W). při frekvenci 1,05 GHz. Osmijádrové CPU obsahuje 582 milionů transistorů a velikost vyrovnávací paměti L2 jsou 4 MB. U takto exotických procesorů se samozřejmě jen velice těžko měří a srovnává výkon, jako nejjednodušší kvantifikátor můžeme vzít počet operací za sekundu. Pro osmijádrové CPU se uvádí 256 GFLOPS single-precision, Pro letošní rok se očekává další výrazné zlepšení parametrů v souvislosti s přechodem na modernější výrobní proces, spekuluje se o šestnáctijádrových CPU vyrobených 28nm technologií.
Zajímavostí může být i fakt, že University of Science and Technology of China od roku 2010 využívá a nabízí superpočítače založené na těchto čipech, fungují jako klastry blade serverů s 80 čtyřjádrovými procesory a teoretickým maximálním výkonem 1 TFLOP. Prodávají se za cenu kolem 80 000 Euro.
Pro českého čtenáře může být tento procesor něco jako jednorožec nebo pták noh, ale je fakt, že čínské peníze dnes hýbou světovou ekonomikou a nevynechávají ani ICT. Například před pouhými několika dny prošla zpráva, že se čínská vláda nedohodla s NVIDIA na dodávce zhruba 10 milionů grafických čipů, výše kontraktu je odhadována na nejméně 200 milionů USD. Důvodem neshod byl údajně fakt, že NVIDIA dlouhodobě příliš nepodporuje ve svých ovladačích MIPS a ARM instrukce a nebyla ochotna čínské straně prodat i zdrojový kód ovladačů pro potřebnou úpravu. Smlouvy o dodávkách grafik pro údajně školní počítače se tak chytla o něco vstřícnější firma AMD se svými Radeony. Otázka, jestli je lepší hromada peněz a vytížení výrobních kapacit okamžitě nebo ochrana vlastních technologií před známými kopírovači s nízkým respektem k právům k duševnímu vlastnictví, bude určitě zodpovězena časem – a nejspíše dost brzy.
