IT История

Конец 90-х годов. Западные специалисты обеспокоены планами Китая по разработке собственного процессора для персональных компьютеров, процессора, работающего на частоте 150 МГц и совместимого с системой Windows. Они считают, что через восемь лет Китай станет вторым крупнейшим производителем и разработчиком в области интегральных микросхем

Китайский процессор и операционная система

В Китае полным ходом ведутся работы по созданию собственной версии процессоров Alpha для суперкомпьютеров военного и научного применения. Министерство по науке и технологиям финансирует разработку микропроцессоров для бытовых и сетевых устройств. До 13% инвестиций в Китае идут в область полупроводниковых приборов.

Кроме того, специалистам были известны планы о создании и собственной операционной системы, совместимой с пакетом Microsoft Office. Возможно, речь шла о Linux-клоне Red Flag Linux, которую в Поднебесной доработали с целью достижения совместимости с приложениями Windows.

Большая часть этих работ была засекречена, поэтому технические подробности в сообщениях информационных источников того времени отсутствовали.

Первая ласточка - китайский процессор обрабатывает 200 MIPS

Начало 2001 года. Ученые Шанхайского университета объявили о том, что они готовы выпустить на рынок 16-разрядный DSP Hisys eDSP21600 (цифровой сигнальный процессор), изготовленный по 0,18-мкм нормам с использованием исключительно собственных материалов и технологий.

Тогда аналитики отметили стремление китайских разработчиков выйти на существенно более высокий технологический уровень, перестав быть лишь производственной базой. Однако было рано говорить о какой-либо конкуренции с мировыми лидерами в области продажи микропроцессоров (как и о лидерстве в освоении космоса). Однако само по себе стремление к разработке и применению новых технологий было весьма похвально и внушало уважение.

Первые образцы процессора Hisys eDSP21600 работали на тактовой частоте 200 МГц и обрабатывали 200 млн. инструкций в секунду (MIPS).

Разработан первый китайский высокопроизводительный процессор

Октябрь 2001 года. Китайские ученые объявили об успешной разработке первого китайского высокопроизводительного процессора под кодовым названием Godson ( крестник ), который должен был стать эквивалентом Pentium II.

На пресс-конференции вице-президент китайской академии наук (CAS) назвал это техническое достижение крупным успехом китайских ученых. Техническое ноу-хау, которое являлось интеллектуальной собственностью Китая, было призвано ускорить развитие местной IT-промышленности и упрочить безопасность государственной информационной системы.

Процессор Godson нуждался в доработках. Его производительность еще была сравнима лишь с 486 процессорами, а в планах разработчиков Godson уже значится пункт о создании в течение 2-3 лет высокопроизводительного сервера на его платформе для использования в компьютерных сетях, а через 5 лет - выпуск настольного персонального компьютера с процессором и операционной системой собственной разработки. В этот проект было вложено около $12 млрд., что серьезно подстегивало исследования и внедрение инноваций.

Китайский чип для китайской Linux

Китайская академия наук обнародовала информацию об успешном запуске на созданном в Китае RISC-процессоре Dragon Chip (SGI MIPS III-совместимый) версии операционной системы Shuguang Linux. Процессор, официально названный Godson, формально не стыкуется с серией x86, хотя современные x86-чипы содержат элементы RISC-архитектуры. Он обрабатывает целые слова длиной 32 разряда (и 64 разряда при выполнении операций с плавающей запятой по стандарту IEEE 754).

Судьба процессора Godson-1А

Сентябрь 2002 года. В Китае впервые официально представлено новое процессорное ядро с громким названием Godson. Процессор является полностью самостоятельной национальной китайской разработкой. Согласно сообщению официальных лиц, образцы первой версии процессора, Godson-1А, имеют тактовую частоту 266 МГц и выпускаются с использованием норм 0,18 мкм, при этом энергопотребление чипа не превышает 0,5 Вт. Производительность чипа, по предварительным данным, сравнима с SGI O2 MIPS R5000.

По мнению аналитиков, имя Godson - не совсем то, что все подумали в начале. На самом деле именем Godson или Gou Sheng (более точно) разработчики нового чипа хотели пожелать своему детищу здоровья и быстрого благополучного роста. В Китае с давних времен повелось скрывать имена своих новорожденных детей и давать своим сыновьям и дочерям прозвища вроде A Mao (кошечка) или A Gou (собачка), в надежде на то, что злобный китайский Бог смерти Yanluo Wan не сможет найти имя ребенка в Книге Жизни и Смерти и не приберет его жизнь к своим рукам.

Демонстрация работы нового процессора производилась на системе под управлением версии операционной системы Linux - Shuguang Linux национальной китайской разработки. Su Guang можно попытаться перевести на русский язык как первые лучи утреннего солнца , однако это выражение, написанное китайскими иероглифами, выглядит гораздо изящнее, нежели его русский перевод.

Итак, в 2002 году компания BLX выпустила первый 32-битный процессор Godson-1А, работавший на частоте 266 МГц. Построенный с использованием проприетарной архитектуры по 0,18 мкм технологии чип поддерживал набор инструкций MIPS. Несмотря на заявления о поддержке со стороны 60 китайских компаний, включая Haier - крупнейшего локального производителя бытовой электроники, процессор не нашел себе широкого применения. В то время китайская компания CAS разработала собственную операционную систему Red Flag Linux. Однако должно было пройти еще немало времени, чтобы эта система заняла достаточную рыночную нишу, заменив собой Microsoft Windows и как локомотив вытянула бы китайский процессор.

Последний Godson-1А работал на частотах 300-500 МГц, несмотря на использование все того же 0,18 мкм техпроцесса. В начале 2001 года CAS разработала самый мощный сервер в Китае под кодовым названием Dawning 3000, который выполнял до 403,2 млрд. операций с плавающей точкой в секунду, однако этот вычислительный центр базировался на процессоре от IBM.

В Китае создан 64-бит процессор

2003 год. В ходе пресс-конференции представители Китайской академии наук объявили о выходе процессора Godson-2 - аналога процессора Intel Pentium III. Godson II является 64-битным процессором, который поддерживает операционные системы Linux и X-window. Китайский институт компьютерных технологий разработал 64-разрядный процессор Godson-2, совместимый с набором инструкций MIPS и работающий на частоте 500 МГц.

Новинка обладает рядом важных преимуществ по сравнению с предшественником - Godson-1. В частности, новый процессор поддерживает работу с большим количеством операционных систем, обеспечивает более эффективную работу с интернет-браузером, а также поддерживает воспроизведение DVD-дисков. Кроме того, работоспособность Godson-2 в 10 раз выше, чем у Godson-1.

Первая версия этого процессора, Godson-1A была представлена всего полгода назад - в сентябре 2002 года. Темпы развития поразительны. Если дальше так пойдет, то Китай сможет догнать технологически развитые державы всего за каких-нибудь пару-тройку лет.

Новый процессор предназначен в первую очередь для внутреннего рынка, где его планируется использовать для производства серверов. На пресс-конференции был представлен прототип Godson-2, который предполагалось доработать. Новый чип был построен на четырехконвейерной суперскалярной архитектуре и содержал алгоритмы предсказания команд. Выпуск нового процессора планировался на первую половину 2004 года китайскими и тайваньскими заводами по 0,18-микронной технологии. Godson-2 успешно выполнял программы, написанные для 32-битного Godson-1A.

Кроме Godson-2, на основе Godson-1A был также разработан чип с DSP - процессором, который планировалось применять в мобильных телефонах.

Разработка процессоров семейства Godson (которые известны также под названиями Dragon и Longxin) поддерживается китайским правительством, для которого важно ликвидировать технологическую отсталость от основного мира и начать обеспечивать внутренний рынок собственной продукцией - ведь, как ожидается, к 2010 году Китай станет вторым по величине мировым рынком сбыта электронных устройств. Китайское правительство не хочет зависеть в области технологии от иностранных производителей, обеспечивая тем самым безопасность страны. В ходе пресс-конференции разработчики заключили контракт с компанией Jiangsu Menglan Group, которая займется дальнейшим продвижением и производством Godson-2.

Можно скептически улыбаться по поводу разрабатываемых в Китае процессоров, однако факт налицо - китайская компания BLX IC Design Corp. уже создала 64-бит версию процессора Godson-2, производительность которого сопоставима с производительностью линейки Pentium III. BLX заключила соглашение с местными производителями на применение ядра этого процессора во многих устройствах, начиная от маршрутизаторов и заканчивая аппаратными аудиовидеокодеками местного стандарта AVS. Активизация попыток компании заработать на своих процессорах связана с проблемами дальнейшего финансирования разработок.

Если недостаточная производительность ограничивала круг потенциальных применений Godson-1 нетребовательными встраиваемыми приложениями, то Godson-2 позиционируется уже в качестве процессора для универсальных компьютерных платформ. По утверждениям BLX, производительности Godson-2 уже хватает для нормального запуска операционной системы Linux, выполнения офисных приложений, веб-серфинга или просмотра DVD.

В ближайших планах компании - миграция 64-бит версии процессора на 0,13 мкм технологию и внедрение аппаратной поддержки многопоточности. Реализация этого этапа, согласно роадмапу BLX IC Design Corp., запланирована на 2006 г. Отметим, что полупроводниковый рынок растет в Китае на 35% в год, а к 2010 г. этот рынок станет вторым в мире.

Посеянные зубы дракона дали всходы - первый Dragon

К семейству процессоров Godson-1 можно отнести и чип Dragon (если это вообще не один и тот же чип), который также был разработан институтом компьютерных технологий Китайской академии наук. Частота этого процессора составляла от 200 до 260 МГц, что соответствовало уровню процессоров Intel 1995 - 97 годов. По всей видимости, Дракон предполагалось применять в областях, где нет необходимости в огромной производительности современных чипов компаний Intel или AMD. Ранее сервер на основе Драконов представила китайская компания Shuguang Tianyan Information Technology. Использование подобных процессоров важно для Китая с политической точки зрения. Активное внедрение процессора собственной разработки позволит отобрать часть рынка у западных компаний и уменьшить зависимость экономики страны от зарубежных производителей.

В ближайшем будущем китайские компании начнут выпуск персональных компьютеров, мобильных телефонов и даже телевизоров на основе процессоров китайской разработки. Выпущены уже десять тысяч китайских процессоров Dragon.

Китайская компания продает процессоры собственной разработки

Июль 2003 года. Китайская компания Culturecom Holdings начала поставки на рынок микропроцессоров собственной разработки под названием V-Dragon. Процессор был создан при поддержке корпорации IBM.

Новый процессор имеет 32-разрядное RISC-ядро и 64-разрядную шину ввода-вывода. Объем встроенной кэш-памяти составляет по 16 Кб для команд и данных. Высокоскоростной контроллер оперативной памяти поддерживает до четырех банков памяти SDRAM общим объемом до 1 Гб. Чип предназначен для применения в компактных устройствах.

Данный микропроцессор был разработан для совместного использования с местным диалектом Linux, известным как Midori. Свою помощь в создании чипа оказали компании IBM и Transmeta. Китайская Culturecom Holdings успешно работает совместно с Transmeta над адаптацией Midori Linux для V-Dragon.

По заявлениям Culturecom Holdings, ее новые процессоры неплохо раскупаются. Уже в 2003 году сообщалось о стотысячных заказах чипов.

Характеристики процессора:

- 32-битное RISC ядро;
- блок управления памятью (MMU);
- 16 Кб кеша инструкций и 16 Кб кеша данных;
- высокоскоростной контроллер памяти (до 4 банков памяти типа SDRAM общим объемом в 1 Гб);
- контроллер USB1.1 (до 4 портов);
- EMAC-контроллер (Ethernet Media Access Controller), совместимый со стандартами ANSI/IEEE 802.3 и IEEE 802.3u;
- АЦП (8 входов);
- интерфейс шины PCI (32 бита, до 66 МГц);
- генератор китайских иероглифов (более 32 тыс. разновидностей) размером от 11 x 11 до 127 x 127 точек;
- DMA-контроллер;
- другие интерфейсы: 2 x UART, IIC, GPIO.

Все перечисленные характеристики относятся ко встроенным возможностям процессора. Планируется, что новый процессор будет использоваться в сетевых компьютерах, тонких клиентах и мобильных устройствах.

Специалисты по-прежнему считают, что причиной появления новых китайских процессоров является не столько их гипотетическая оптимизация под реалии местного рынка, сколько необходимость уйти из-под влияния американских процессорных технологий. Кто знает, возможно, когда-нибудь один из подобных китайских процессоров станет реальной угрозой для благополучия таких гигантов, как AMD и Intel.

Шпионские страсти, или победным маршем

В Китае результаты разработки процессоров засекречены, а информация о самих изделиях запутанна и противоречива и порой напоминает слухи.

Апрель 2003 года. В прессу просочилась информация о том, что в Шанхайском университете Чжатун (Jiatong) разработаны принципиально новые микропроцессоры. Устройства под названием Long March имеют 128-разрядную архитектуру и одногигабайтный кэш второго уровня. Продемонстрированные прототипы микросхемы работают на частоте 5 ГГц. Интересно, что при этом им не требуется каких-либо специальных систем охлаждения. Китайские специалисты рассчитывают в течение ближайших лет достичь тактовой частоты 100 ГГц, то есть раз в 20 превзойти по этому показателю аналогичную продукцию Intel. Однако будут ли и 100 ГГц процессоры также работать без использования специальных методов охлаждения, неизвестно.

Для создания нового процессора использована 90-нанометровая технология, а традиционный кремний в нем заменен на арсенид галлия (GaAs). Однако в настоящее время на континентальном Китае нет фабрик, готовых начать производство чипов по этой технологии. Заводы, способные освоить выпуск подобной продукции, имеются только на Тайване, с которым у КНР, как известно, далеко не самые лучшие отношения.

Конструктивно новые процессоры совместимы с чипами Pentium 4. По мнению некоторых аналитиков из США, это обстоятельство создает дополнительную угрозу для Intel, чьи позиции в настоящее время многим представляются незыблемыми. Впрочем, ученые Шанхайского университета пока отказываются подтверждать или опровергать приписываемые им наполеоновские планы. Они говорят, что не намерены комментировать еще не внедренную в производство продукцию, особенно принимая во внимание упомянутые выше политические обстоятельства.