Служба новостей IDG, Тайбэй

Работы над процессором Godson-2 вступают в решающую фазу

Станет ли когда-нибудь микропроцессор, сделанный в Китае, угрозой господству Intel на мировом рынке процессоров?

Именно так ставился вопрос в недавних обзорах прессы, последовавших за публикацией отчета компании In-Stat. В последнем описывались возможности китайского процессора Godson-2 и отмечалось сходство его набора инструкций с набором инструкций MIPS, предложенным компанией MIPS Technologies и реализованным в выпущенном ею процессоре R10000.

Микропроцессор Godson-2 и его предшественники представляют одну из нескольких попыток Китая разработать и выпустить на рынок собственный микропроцессор

Godson-2 представляет собой 64-разрядный микропроцессор, созданный группой инженеров из Института вычислительных технологий Китайской академии наук в Пекине. Иногда называемый по кодовому имени Dragon («дракон»), по китайскому варианту своего наименования, Godson-2 и его предшественники представляют одну из нескольких попыток Китая разработать и выпустить на рынок собственный микропроцессор.

Хотя разработкой архитектуры процессоров Godson занимается Институт вычислительных технологий, его продажи и маркетинг осуществляет дочерняя компания этой организации — BLX IC Design. Его главой является Эдди Зенг, ранее занимавший высокий пост в Intel.

Первый продукт в семействе Godson, 32-разрядный процессор Godson-1, впервые был представлен в 2002 году. Он работал на тактовой частоте 266 МГц и производился по контракту компанией Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. (TSMC).

Пополнивший эту линейку продуктов Godson-2 выпускается другим контрактным производителем процессоров — компанией Semiconductor Manufacturing International Corp. (SMIC) — в двух вариантах, обладающих тактовыми частотами 400 и 450 МГц. Оба процессора изготавливаются с использованием 180-нанометрового технологического процесса. В основе процессора лежит, как говорят его создатели, «MIPS-подобный» набор инструкций.

Хотя в коммерческое производство Godson-2 поступил только в этом году, сам по себе он не является новым продуктом. Общая информация о нем была доступна с начала прошлого года, однако внимание западных СМИ было привлечено отчетом In-Stat, подготовленным Томом Халфбиллом, старшим аналитиком бюллетеня Microprocessor Report.

In-Stat сообщает, что схожесть между Godson-2 и архитектурами MIPS и R10000 «может привести к появлению вопросов о сомнительности интеллектуальных прав, так как MIPS Technologies не имеет никакого отношения к Godson и, соответственно, не лицензировала свою технологию разработчикам Godson».

Это утверждение затрагивает весьма тонкие материи: вопросы интеллектуальной собственности часто становились источником политический трений между США и Китаем. Однако в 10-страничном отчете Халфхилла, который нам удалось изучить, не говорится о том, что Godson-2 нарушает права на интеллектуальную собственность компании MIPS Technologies.

«Я не уверен, что они действительно нарушили какие-либо права MIPS», — подтвердил в телефонном интервью Халфхилл.

Вэйву Ху, ведущий разработчик Godson-2 и профессор Института вычислительных технологий, подчеркнул, что в микропроцессоре не используется интеллектуальная собственность MIPS Technologies и он не является копией процессора R10000. По его словам, в Godson-2 применяется модифицированный набор инструкций MIPS, в котором операции, запатентованные компанией MIPS, заменены другими инструкциями.

Подробности устройства микроархитектуры Godson-2 были также описаны в статье, опубликованной в мартовском номере англоязычного журнала Journal of Computer Science & Technology, выпускаемого институтомм и Китайской компьютерной федерацией. В этой публикации, соавтором которой является сам Ху, набор инструкций Godson-2 называется «MIPS-подобным». Кроме того, там описаны и некоторые уникальные возможности этого микропроцессора.

«С точки зрения микроархитектуры Godson-2 абсолютно отличен от MIPS R10000», — подчеркивает Ху, отмечая, что MIPS Technologies не поднимала никаких вопросов, связанных с нарушением прав интеллектуальной собственности в Godson-2, перед его институтом.

Нам не удалось связаться с руководством MIPS Technologies, чтобы получить какие-либо комментарии. В своем заявлении компания отмечает, что Godson-2 не изучался на предмет проверки утверждения о совместимости процессора с набором инструкций MIPS.

«Хотя на процессоре может выполняться подмножество из набора команд MIPS, для наших разработок это не самое главное. Интеллектуальная собственность, защищаемая нами патентами и коммерческой тайной, касается тех особенностей архитектуры, ценность которых выше собственно набора команд», — говорится в заявлении компании.

Кроме того, совместимость между Godson-2 и архитектурой MIPS, которая изучается во многих университетах мира, не обязательно означает, что китайский процессор основан на патентованных технологиях.

«Архитектура MIPS очень хорошо документирована, она открыта и доступна», — отметил Халфхилл.

Хотя в основе Godson-2 может лежать очень сложная архитектура, одной технологии недостаточно для того, чтобы выступать наравне с лидерами на рынке микропроцессоров для ПК. За многие годы несколько крупнейших игроков полупроводниковой отрасли, в том числе Texas Instruments и IBM, пытались — и неудачно — завоевать этот рынок.

Единственной компанией, которая продолжает конкурировать с Intel и AMD на рынке ПК, является тайваньская Via Technologies. Это не дается легко. Несмотря на то что компания предлагает дешевые процессоры с низким энергопотреблением, работающие с тактовыми частотами до 2 ГГц, Via приходится напряженно бороться за позиции ведущего поставщика процессоров для ПК.

С другой стороны, BLX не планирует продвигать Godson-2 в качестве продукта, конкурирующего с процессорами для ПК, выпускаемых Intel и AMD.

«Реальность заключается в том, что рынок ПК уже насыщен. Он поделен AMD и Intel, так что мы не рассматриваем эту перспективу всерьез», — заявил Зенг, генеральный директор BLX.

У компании действительно мало шансов в этой области. Процессоры для ПК, выпускаемые Intel и AMD, основаны на наборе инструкций x86, который несовместим с MIPS-подобным набором инструкций процессора Godson-2.

Это отличие само по себе не позволяет использовать Godson-2 в качестве замены процессорам Intel и AMD в большинстве ПК, хотя и оставляет возможность для других применений. В частности, речь может идти о специализированных приставках и других подобных устройствах. Кроме того, отсутствие совместимости с x86 влияет на рынок ПК не в абсолютной степени.

«Набор инструкций x86 нужен вам, только если вы собираетесь работать с Windows, — отметил Халфхилл. — На платформе MIPS могут работать некоторые версии операционной системы Linux. Godson-2 может работать под управлением Linux благодаря утилите, позволяющей программному обеспечению, написанному для процессоров MIPS, запускаться на этом микропроцессоре».

Однако, чтобы добиться успеха, Godson-2 должен преодолеть барьеры недостатка совместимого программного обеспечения и сравнительно низкой производительности.

«Его самым узким местом является слабая производительность системной шины, соединяющей процессор с оперативной памятью компьютера», — подчеркнул Ху. Шина, используемая с Godson-2, сейчас работает на тактовой частоте 100 МГц, в то время как процессоры Intel комплектуются системными шинами с частотами до 1066 МГц.

Несмотря на имеющиеся ограничения, Godson-2 представляет существенный шаг вперед для китайской полупроводниковой промышленности и дает определенные надежды на будущее.

«Если процессор будет производиться по более современным техническим процессам, то он будет достаточно конкурентоспособным», — заметил Халфхилл.

«В архитектуре процессора нет ничего плохого, кроме того, что в нем не используется так же много цепей, как в американских микропроцессорах старшего поколения», — отметил он.

Последующие версии процессоров Godson, по-видимому, будут обладать лучшей производительностью, и Ху ожидает появления модификаций, полностью совместимых с набором инструкций MIPS. Однако для этого может потребоваться приобрести лицензию MIPS Technologies.

По словам Ху, руководители MIPS и Института вычислительных технологий обсуждают условия лицензирования уже около трех лет, и обе стороны хотят достичь соглашения.

«После покупки лицензии на архитектуру MIPS мы сможем реализовать MIPS-инструкции в нашем процессоре, — считает он. — Это обеспечит совместимость Godson с программным обеспечением и существенно облегчит перенос приложений».

Хотя еще неясно, будет ли заключено лицензионное соглашение, разработчики Godson готовят вторую версию Godson-2.

«Этот микропроцессор будет производиться в следующем году с использованием 130-нанометрового техпроцесса и работать на тактовых частотах до 1 ГГц, — заявил Ху. — Он также будет комплектоваться более быстрой системной шиной, большим объемом кэш-памяти и поддержкой памяти стандарта DDR».

После того как работа над этим процессором будет закончена, Ху надеется получить финансирование разработки многоядерного преемника Godson-2. По его словам, будущий процессор, Godson-3, будет иметь не менее четырех процессорных ядер.