Қытайдың Loongson процессоры: MIPS және LoongArch архитектураларындағы микропроцессорлар туралы ақпарат. Даму тарихы, негізгі қасиеттері мен технологиясы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қытайлық микропроцессор өндірушісі Loongson – жалпы мақсаттағы, MIPS архитектурасына сәйкес келетін, кейіннен өзіндік LoongArch архитектурасы негізіндегі микропроцессорлар отбасы, сонымен қатар оларды әзірлейтін қытайлық fabless компаниясының (Loongson Technology) атауы. Бұл процессорлар кезекпен Годсон процессорлары деп те аталады.
Chinese microprocessor manufacturer
Loongson is the name of a family of general purpose, MIPS architecture compatible, later in house LoongArch architecture microprocessors, as well as the name of the Chinese fabless company (Loongson Technology) that develops them. The processors are alternately called Godson processors,
Тарих
MIPS архитектурасына негізделген Годсон процессорлары бастапқыда Қытай Ғылым академиясының (CAS) Компьютерлік Технология институтында (ICT) әзірленген. Бас архитектор Ху Вэйву болды. Бірінші Loongson чипін әзірлеу 2001 жылы басталды. Годсон жобасының мақсаты – Қытайда жоғары өнімділігі бар мақсатты микропроцессорларды әзірлеу болды.
The Godson processors, based on MIPS architecture, were initially developed at the Institute of Computing Technology (ICT), Chinese Academy of Sciences (CAS). The chief architect was Hu Weiwu [zh]. The development of the first Loongson chip was started in 2001. The aim of the Godson project was to develop "high performance general purpose microprocessors in China",
2021 жылы Loongson Шанхай қор биржасының STAR нарығында алғашқы акция сатуға өтініш берді. Компания 500 миллион АҚШ долларын тартуды көздеді. 2024 жылдың сәуір айында Loongson процессорлары үлкен серпіліс жасады, Хеби қаласындағы мектеп округі Loongson 3A5000 процессоры және Deepin негізіндегі Unity операциялық жүйесімен жабдықталған 10 000 компьютерді сынаққа алды. The Register басылымының хабарлауынша, бұл сынақ жобасы Loongson және Linux компьютерлерін қытай мектептерінде пайдалануды ілгерілету үшін қолданылады, бұл 2030 жылға дейін қытай мектептеріне жыл сайын 50 миллион Loongson компьютерін сатуға әкелуі мүмкін.
In 2021, Loongson filed for an initial public offering on the Shanghai Stock Exchange STAR Market. The company was seeking to raise US$500 million. In April 2024 Loongson processors got a large boost when a school district in the city of Hebi commenced a trial of 10,000 PCs powered by computers featuring the Loongson 3A5000 processor and the Deepin based Unity Operating System. According to The Register, this trial project is to be used to promote the use of Loongson and Linux computers within the Chinese school system, which could potentially result in 50 million Loongson based computers being sold to Chinese schools every year until 2030.
MIPS
Лунгсон MIPS64 нұсқаулар жиынтығы архитектурасын (ISA) пайдаланумен бастады. Ішкі микроархитектураны ICT дербес әзірледі. Отбасының алғашқы нұсқаларында MIPS Technologies патенттеген төрт нұсқау (US4814976A, реттелмеген жүктеу және сақтау) құқықтық мәселелерді болдырмау үшін болмады. 2007 жылы MIPS Technologies пен ICT арасында келісімге қол жеткізілді. STMicroelectronics компаниясы Loongson үшін MIPS лицензиясын сатып алды, осылайша процессорды MIPS-ке ұқсас емес, MIPS негізінде немесе MIPS-пен үйлесімді деп атауға болады. 2009 жылдың маусым айында ICT MIPS32 және MIPS64 архитектураларын MIPS Technologies компаниясынан тікелей лицензиялады. 2024 жылдың қаңтар айында Лунгсон MIPS архитектурасын пайдалану құқығы бойынша сот ісін жеңіп алды.
Loongson began by using the MIPS64 instruction set architecture (ISA). The internal microarchitecture was independently developed by ICT. Early implementations of the family lacked four instructions patented by MIPS Technologies (US4814976A, unaligned load store) to avoid legal issues. In 2007, a deal was reached by MIPS Technologies and ICT. STMicroelectronics bought a MIPS license for Loongson, and thus the processor can be promoted as MIPS based or MIPS compatible instead of MIPS like. In June 2009, ICT licensed the MIPS32 and MIPS64 architectures directly from MIPS Technologies. In January 2024, Loongson won a case over rights to use MIPS architecture.
Құдасы-1
Loongson-ның алғашқы процессоры Godson 1 2001 жылы жобаланды, 2002 жылы шығарылды, ол 266 МГц тактылық жиілігімен жұмыс істейтін 32 биттік процессор. Godson 1 сериялы чиптері GS132 немесе GS232 ядроларын қолданады. 2013 жылдың мамырында 3C процессордың әзірлемесі 3A2000 процессорын әзірлеу пайдасына тоқтатылды. Бұл процессорлар сериясы Loongson-ның өздері әзірлеген нұсқаулар жиынтығы архитектурасы (ISA) – "LoongArch" деп аталатын алғашқысы болды.
The first Loongson processor, the Godson 1, was designed in 2001, released in 2002, and is a 32 bit CPU running at a clock speed of 266 MHz. Godson 1 series chips either use the GS132 or GS232 cores. In May 2013 development of the 3C was suspended, in favour of developing the 3A2000 processor. The processor series was Loongson's first with their own developed instruction set architecture (ISA), called "LoongArch".
6000 сериясы
2022 жылы Loongson 6000 сериялы процессорларын жариялады. Компания жаңартылған процессор архитектурасы жаңа "LA664" ядроларын пайдаланатынын мәлімдеді. Процессор 14 нм немесе 12 нм технологиясымен жасалған және жад үшін DDR4 стандартын қолдайды. The Register басылымы Loongson компаниясы 3A6000 процессоры Intel 10-шы буын Core процессорымен (2019 жылы шығарылған) бәсекелесе алатынын көрсететін сынақ нәтижелерін көрсеткенін хабарлады. MIPS архитектурасын қолдайтын кез келген операциялық жүйе теориялық тұрғыдан жұмыс істеуі тиіс. Windows CE жүйесі Loongson негізіндегі жүйеге минимал күш-жігермен орнатылды. 2010 жылы Lemote Android дистрибутивін Loongson платформасына көшірді. Loongson машиналары Debian және Golang жобаларының пакет құрастыру және CI инфрақұрылымында қолданылады. Бұл, ішінара, Loongson-ның бөлшек саудаға арналған қолданбалы MIPS процессорларын өндіретін жалғыз өндіруші ретіндегі мәртебесіне байланысты. 2022 жылдың ақпан айына дейін LoongArch-ты қолдайтын кем дегенде төрт қытайлық Linux дистрибутиві бар: Kylin, Loongnix, Deepin және Unity операциялық жүйелері. Linux-тың қауымдық нұсқаларына LoongArch қолдауын енгізу жұмыстары жүргізілуде. 2021 жылға дейін LLVM қолдауы MIPS-тегі Loongson процессорларының қателіктеріне қатысты түзетулердің жетіспеуіне байланысты толыққанды болмады. LoongArch GCC, LLVM, Golang компиляторларымен үйлесімді және Java, JavaScript және .NET виртуалды машиналарын қолдайды.
In 2022 Loongson announced their 6000 series processors. The company said that the updated processor architecture would use new "LA664" cores The processor is fabricated using a 14nm or 12nm process and supports the fairly old DDR4 standard for memory. The Register reported that Loongson had demonstrated benchmarks suggesting that the 3A6000 processor was competitive with an Intel 10th generation Core processor (launched in 2019). Any operating system supporting the MIPS architecture should theoretically work. Windows CE was ported to a Loongson based system with minimal effort. In 2010, Lemote ported an Android distribution to the Loongson platform. Loongson machines are used in the package building and CI infrastructure of Debian and Golang, respectively. This is partially because of Loongson's status as the only vendor producing application grade MIPS CPUs for retail. As of February 2022, there are at least four Chinese Linux distributions that support LoongArch: Kylin, Loongnix, Deepin and Unity Operating System. There are efforts to build LoongArch support into community versions of Linux. Before 2021 LLVM support was still inadequate due to missing workarounds for Loongson's CPU errata on MIPS. LoongArch is supported by the GCC, LLVM, Golang compilers, and supports the Java, JavaScript and NET virtual machines.
Суперкомпьютерлер
2007 жылдың 26 желтоқсанында Қытай Хэфэй қаласында өзінің алғашқы Loongson негізіндегі суперкомпьютерін таныстырды. KD 50 I-нің ең жоғары көрсеткіші 1 TFLOPS, ал LINPACK бойынша өлшенгенде шамамен 350 GFLOPS құрайды. Бұл суперкомпьютерді Қытай ғылым және технология университетінің (USTC) компьютерлік ғылым және технология факультетінің Чэн Гуолян басқаратын бірлескен командасы және ICT (екінші мердігер) жасаған. KD 50 I – отандық қытайлық процессорларын пайдаланған алғашқы қытайлық суперкомпьютері, оның құрамында 336-дан астам Loongson 2F процессоры және Ethernet желісі арқылы байланысқан түйіндер бар. Компьютердің көлемі шамамен тұрмыстық тоңазытқышпен тең, ал құны 800 000 юаньнан (шамамен 120 000 – 80 000 юань) кем болды. 2012 жылы Sunway BlueLight MPP және Dawning 6000 суперкомпьютерлерінде Loongson процессорлары қолданылып жатқаны туралы хабар тарады.
On 26 December 2007, China revealed its first Loongson based supercomputer in Hefei. The KD 50 I has a reported peak performance of 1 TFLOPS, and about 350 GFLOPS measured by LINPACK. This supercomputer was designed by a joint team led by Chen Guoliang at the computer science technology department of the University of Science and Technology of China (USTC) and ICT (the secondary contractor). KD 50 I is the first Chinese built supercomputer to utilize domestic Chinese CPUs, with a total of more than 336 Loongson 2F CPUs, and nodes interconnected by ethernet. The size of the computer was roughly equivalent to a household refrigerator and the cost was less than RMB800,000 (approximately 120,000, 80,000). In 2012 it was reported that Loongson processors were to be found in the Sunway BlueLight MPP and Dawning 6000 supercomputers.