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Chinesischer Chip nähert sich Intel, AMD
Bei der diesjährigen Heiße Chips Konferenz an der Stanford University enthüllte Weiwu Hu, der leitende Architekt des nationalen chinesischen Prozessors, drei neue Chipdesigns. Einer von ihnen könnte es China ermöglichen, einen selbstgebauten Supercomputer zu bauen, der in eine prestigeträchtige Liste der schnellsten Maschinen der Welt aufgenommen wird.
Chip-Herausforderer: Lemote ist eines von wenigen Unternehmen, die Netbooks mit Loongson-Technologie herstellen, hauptsächlich für den chinesischen Markt.
Die Loongson-Prozessorfamilie (in China unter dem Namen Godson bekannt) befindet sich bereits in der sechsten Generation. Die neuesten Designs bestehen aus dem Godson 3B mit einem Gigahertz und acht Kernen, dem leistungsstärkeren Godson 3C mit 16 Kernen (mit einer derzeit unbekannten Geschwindigkeit) und dem kleineren Godson 2H mit geringerer Leistung, der für Netbooks und andere mobile Geräte. Der Godson 3B wird 2011 im Handel erhältlich sein, ebenso wie der Godson 2H, aber der Godson 3C wird erst 2012 auf den Markt kommen.
Gemäß Tom Halfhill , Branchenanalyst und Herausgeber von Mikroprozessorbericht , wird der achtkernige Godson 3B immer noch deutlich weniger leistungsstark sein als Intels bester Chip, der sechskernige Xeon-Prozessor. Es wird rund 30 Prozent weniger mathematische Berechnungen pro Sekunde durchführen können. Der kommende Sandy Bridge-Prozessor von Intel und der Bulldozer-Prozessor von AMD werden die Lücke zwischen den von amerikanischen Unternehmen entwickelten Chips und dem Godson 3B vergrößern.
Chinas Fähigkeiten zur Chipherstellung verbessern sich jedoch schnell. Intels Xeon-Prozessor verwendet einen 32-Nanometer-Prozess (d. h. die kleinsten Komponenten können in dieser Größenordnung hergestellt werden), während der Godson 3B 65 Nanometer verwendet, was zu deutlich langsameren Verarbeitungsgeschwindigkeiten führt. Aber der Godson-3C-Prozessor wird die aktuelle Technologie mit einem 28-Nanometer-Prozess überholen, obwohl dies seine Taktrate nur um etwa den Faktor zwei erhöhen wird, schätzt Halfhill. Damit soll der 3C mit seinen acht zusätzlichen Kernen etwa viermal so schnell sein wie der Godson 3B.
Hu, leitender Architekt des Godson-Projekts, sagte per E-Mail, dass Chinas Supercomputer Dawning 6000, der ursprünglich Mitte 2010 fertiggestellt werden sollte, stattdessen 2011 mit dem Godson 3B auf den Markt kommen wird. Halfhill berechnet, dass der Supercomputer Dawning CPUs verwenden wird, die langsamer sind als die schnellsten Intel-Chips. Es könnte jedoch immer noch auf der Top-500-Liste der 500 schnellsten Supercomputer der Welt stehen – ein bedeutender Coup für Chinas junge Elektronikindustrie. Schon der Sprung in die Top 500 mit einem nativen Prozessor sei eine würdige Leistung, sagt Halfhill.
Der Loongson-Prozessor basiert auf dem MIPS-Befehlssatz, den grundlegenden Befehlen, die ein Mikroprozessor versteht. Im Gegensatz dazu basieren Intel- und AMD-Prozessoren auf dem x86-Befehlssatz. Ingenieure des chinesischen Institute of Computing Technology (ICT) haben dem MIPS-Befehlssatz der neuesten Generation des Loongson-Prozessors mehr als 300 Befehle hinzugefügt, und die meisten widmen sich Vektorverarbeitung , eine Technik zur parallelen Verarbeitung von Daten, die Vorgänge wie Grafiken und wissenschaftliche Verarbeitung beschleunigen kann. Der Dawning 6000 wäre das erste Mal, dass ein MIPS-basierter Supercomputer in der Top-500-Liste auftaucht seit 2004 .
Die Weiterentwicklung der Loongson-Prozessorfamilie ist eine gute Nachricht für MIPS Technologies aus Stanford, das den MIPS-Befehlssatz lizenziert und mit den x86-, ARM- und IBM Power-Architekturen konkurriert. Wir sind der Meinung, dass das ICT-Team und der MIPS-Befehlssatz eine führende Position für die von der chinesischen Regierung gesteuerten nationalen Prozessoren einnehmen, sagt Art Swift, Vice President of Marketing bei MIPS.
Am unteren Ende der Godson-Prozessorfamilie ist der neue 2H-Chip eine schrittweise Verbesserung im Vergleich zu früheren Chips der Godson 2-Serie, sagt Halfhill. Laut Hu ist der Chip für Netbooks, andere mobile Geräte, PCs mit geringem Stromverbrauch und eingebettete Systeme konzipiert.
Ein wichtiger Faktor für die Godson 2-Serie war die Portierung von Googles Android-Betriebssystem (das in Smartphones und in einigen Tablets und Netbooks verwendet wird) auf den MIPS-Befehlssatz, sagt Swift, der hinzufügt, dass ICT-Ingenieure bei diesen Bemühungen sehr aktiv waren . Die Akzeptanz von Android in China war phänomenal; Sie waren allen anderen weit voraus, und der ganze Rest des Feldes ist gefolgt, sagt Swift.
Hu hat in der Vergangenheit betont, dass ein Hauptziel der nationalen Prozessoranstrengungen von ICT die Entwicklung eines erschwinglichen Chips ist, der dazu beitragen kann, China aus dem Industriezeitalter zu befreien und ins Informationszeitalter .
Ich denke, was sie wirklich suchen, ist ein nationaler Prozessor, der weit verbreitet ist und das Intel-Monopol verdrängt, sagt Swift.
Die Ablösung des Intel-Monopols bedeutet jedoch nicht unbedingt die Ablösung des Windows-Monopols. Trotz des Schwerpunkts von ICT auf Android und Open-Source-Software enthält die Loongson-Familie viele Anweisungen, die die Emulation des x86-Befehlssatzes beschleunigen sollen, und das Microsoft-Architekturteam nahm laut Swift an Hus Präsentation bei Hot Chips teil. Ich würde nicht ausschließen, dass dies irgendwann ein großartiger Windows-Prozessor ist, sagt er.
Die Loongson-Prozessorfamilie steht jedoch möglicherweise vor einer grundlegenden Herausforderung, um mit anderen Architekturen in Bezug auf die Leistung zu konkurrieren.
Der Godson-Prozessor scheint hauptsächlich mit automatisierten Schaltungsdesign-Tools entwickelt worden zu sein, die in der gesamten Mikroprozessorindustrie üblich sind, aber der Prozessor wurde nicht von Ingenieuren manuell optimiert, was nicht der Fall ist. Dies könnte zu unnötigen Engpässen im Datenfluss durch den Prozessor führen. Das war mir immer ein Rätsel, sagt Halfhill. Es ist nicht so, dass es in China an Schaltungsdesignern mangelt.
Eine der unerwartetsten Überraschungen der Hot Chips-Präsentation war die Feststellung, dass die Produktion an die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company verlagert werden könnte, wenn der derzeitige Fertigungspartner von ICT, STMicro, den Godson 3C nicht bis 2011 in einem 28-Nanometer-Prozess produzieren kann. Historisch gesehen hatten China und Taiwan kühle politische Beziehungen, obwohl ihre wirtschaftliche Interdependenz zugenommen hat.
Die Unterstützung der Regierung für das nationale Prozessorprojekt von ICT wurde am Montag bekräftigt, als bekannt wurde, dass der Chip Teil des Landes sein wird 12. Fünfjahresplan . Wenn der Godson 3B bis 2011 in einem Supercomputer auftaucht, ist dies ein wichtiger Meilenstein in Chinas milliardenschweren Bemühungen, eine selbstgebaute CPU zu kultivieren.