Введение

Китайский производитель микропроцессоров Loongson — это название семейства универсальных микропроцессоров, совместимых с архитектурой MIPS, а затем разработанных на собственной архитектуре LoongArch, а также название китайской компании, не имеющей собственного производства (Loongson Technology), которая их разрабатывает. Эти процессоры также известны как процессоры Godson.

История

Процессоры Godson, основанные на архитектуре MIPS, были первоначально разработаны в Институте вычислительных технологий (ICT) Китайской академии наук (CAS). Главным архитектором был Ху Вэйву. Разработка первого чипа Loongson началась в 2001 году. Целью проекта Godson было создание "высокопроизводительных микропроцессоров общего назначения в Китае".

В 2021 году Loongson подала заявку на первичное публичное размещение акций на STAR Market Шанхайской фондовой биржи. Компания планировала привлечь 500 миллионов долларов США. В апреле 2024 года процессоры Loongson получили значительный импульс, когда школьный округ города Хэби начал тестирование 10 000 ПК, оснащенных компьютерами с процессором Loongson 3A5000 и операционной системой Unity, основанной на Deepin. По данным The Register, этот пилотный проект призван стимулировать использование компьютеров Loongson и Linux в китайской системе образования, что потенциально может привести к продаже до 50 миллионов компьютеров на базе Loongson китайским школам ежегодно до 2030 года.

МИПС

Лунгсон начал с использования архитектуры наборов команд MIPS64 (ISA). Внутренняя микроархитектура была разработана компанией ICT независимо. Ранние реализации семейства не включали четыре инструкции, запатентованные MIPS Technologies (US4814976A, загрузка и сохранение без выравнивания), чтобы избежать юридических проблем. В 2007 году между MIPS Technologies и ICT было достигнуто соглашение. STMicroelectronics приобрела лицензию MIPS для Loongson, что позволило позиционировать процессор как основанный на MIPS или совместимый с MIPS, а не просто "похожий на MIPS". В июне 2009 года ICT лицензировала архитектуры MIPS32 и MIPS64 непосредственно у MIPS Technologies. В январе 2024 года Loongson выиграл судебный процесс, касающийся прав на использование архитектуры MIPS.

Хроник-1

Первый процессор Loongson, Godson 1, был разработан в 2001 году, выпущен в 2002 году и является 32-битным процессором с тактовой частотой 266 МГц. Чипы серии Godson 1 используют ядра GS132 или GS232. В мае 2013 года разработка 3C была приостановлена в пользу разработки процессора 3A2000. Эта серия процессоров стала первой для Loongson с собственной разработанной архитектурой набора команд (ISA), получившей название "LoongArch".

Серия 6000

В 2022 году Loongson анонсировала процессоры серии 6000. Компания заявила, что обновленная архитектура процессора будет использовать новые ядра "LA664". Процессор производится по 14- или 12-нм техпроцессу и поддерживает достаточно старый стандарт памяти DDR4. Издание The Register сообщило, что Loongson продемонстрировала результаты тестов, указывающие на то, что процессор 3A6000 конкурентоспособен с процессором Intel Core 10-го поколения (выпущенным в 2019 году). Теоретически, любая операционная система, поддерживающая архитектуру MIPS, должна работать. Windows CE была портирована на систему на базе Loongson с минимальными усилиями. В 2010 году Lemote портировала дистрибутив Android на платформу Loongson. Компьютеры Loongson используются в инфраструктуре сборки пакетов и CI систем Debian и Golang соответственно. Это частично связано со статусом Loongson как единственного производителя процессоров MIPS прикладного уровня для розничной продажи. По состоянию на февраль 2022 года, по крайней мере четыре китайских дистрибутива Linux поддерживают LoongArch: Kylin, Loongnix, Deepin и Unity Operating System. Ведутся работы по добавлению поддержки LoongArch в основные версии Linux. До 2021 года поддержка LLVM оставалась недостаточной из-за отсутствия обходных решений для ошибок в процессорах Loongson на архитектуре MIPS. LoongArch поддерживается компиляторами GCC, LLVM и Golang, а также виртуальными машинами Java, JavaScript и .NET.

Суперкомпьютеры

26 декабря 2007 года Китай представил свой первый суперкомпьютер на базе Loongson в Хэфэе. KD 50 I имеет заявленную пиковую производительность 1 TFLOPS и около 350 GFLOPS по результатам измерений LINPACK. Этот суперкомпьютер был разработан совместной командой под руководством Чэнь Гуоляна из отдела компьютерных наук и технологий Университета науки и технологий Китая (USTC) и ICT (в качестве субподрядчика). KD 50 I – первый китайский суперкомпьютер, использующий отечественные китайские процессоры, а именно более 336 процессоров Loongson 2F, объединенных в узлы посредством Ethernet. Размеры компьютера были примерно сопоставимы с бытовым холодильником, а стоимость составила менее 800 000 юаней (приблизительно 120 000 - 80 000 юаней). В 2012 году сообщалось, что процессоры Loongson использовались в суперкомпьютерах Sunway BlueLight MPP и Dawning 6000.