Мифы и реальность: как обстоят дела с китайскими процессорами — когда догонят Intel и AMD?

Огромный рынок и зависимость от Запада — зачем Китаю свои процессоры

Среди причин, по которым китайские разработчики так рьяно хотят создать собственные процессоры, стоит выделить две основные. Первая — у Китая просто безумных размеров внутренний рынок, который на протяжении уже многих лет делят между собой Intel и AMD. Есть, конечно, несколько сфер (банковская, военная, государственная), в которых используют собственные чипы, но львиную долю прибыли с потребительского сегмента электроники забирают себе именно эти две компании. И в Китае вполне ожидаемо хотят создать свой продукт, который бы смог вытеснить конкурентов, чтобы зарабатывать на нём миллиарды долларов в год.

Вторая причина заключается в желании правительства Китая снизить зависимость от западных технологий. Идея импортозамещения в Поднебесной развивается уже довольно давно, а после введения множества санкций со стороны США работа в данном направлении заметно ускорилась. Одному из мощнейших государств мира, что, опять же, вполне логично, просто не хочется быть на крючке у производителей компьютерных компонентов из США, так как в любой момент могут ввести очередные санкции, которые сильно ударят по внутреннему рынку, производству и не только. Собственные разработки позволят не переживать из-за подобных сценариев.

Мир китайских процессоров стоит на трёх китах (на самом деле на одном)

На текущий момент в Китае можно выделить три крупных разработчика, которые занимаются проектированием и производством (на заводах компаний-партнёров) собственных процессоров. Речь идёт о Shanghai Zhaoxin Semiconductor (совместное предприятие тайваньской компании VIA Technologies и правительства Шанхая), HiSilicon Technologies (проект компании Huawei) и Loongson Technology (создаёт универсальную микроархитектуру совместно с группой компаний Jiangsu Zhongy Group и Академией наук Китая). Нетрудно догадаться, что во всех трёх случаях правительство Китая принимает участие, инвестируя в проекты или продвигая их.

Правда, только проект Академии наук Китая можно назвать полноценной попыткой полного импортозамещения в стране. Дело в том, что компания Shanghai Zhaoxin Semiconductor действительно делает свои процессоры, но использует для этого модель лицензирования ядра х86. Данная архитектура принадлежит компании Intel, так что вся идея отказа от зависимости от западных технологий в этом случае теряется. В любой момент Intel под давлением различных факторов может прекратить лицензирование ядра х86, что поставит под угрозу весь процесс разработки собственных решений китайской компании с офисом в Шанхае.

У линейки процессоров HiSilicon Technologies от Huawei ситуация не лучше — китайский гигант рынка электроники уже попал под санкции со стороны США, но пока что (возможно, обходными путями) успешно проектирует и производит собственные чипы. Проблема в том, что инженеры Huawei хотя и проектируют свои собственные топологии ядер для центральных процессоров, но они при этом лицензируют систему команд ARM. А эта система команд принадлежит компании ARM Limited из Великобритании, что, очевидно, тоже мешает полноценному уходу от влияния западных технологий. Да и ARM долгое время хотят купить американские компании, что ставит под сомнение всю идею импортозамещения.

Соответственно, единственным игроком на локальном рынке Китая, который потенциально имеет шансы на создание своего независимого от западных технологий процессора, выступает Loongson Technology, которой «помогают» в проекте сотрудники Академии наук Китая и целая группа компаний Jiangsu Zhongy Group. Вместе они разрабатывают собственную независимую микропроцессорную архитектуру, которая в обозримом будущем позволит заменить процессоры Intel и AMD, а также отказаться от необходимости лицензировать западные технологии. Для этого специалисты создают не только архитектуру, но и набор инструкций, и даже собственные IP-ядра.

На уровне AMD Ryzen 2019 года выпуска

И хотя очень часто видеокарты или процессоры, разработанные в Китае, оказываются разработанными лишь на бумаге, Loongson Technology является довольно ярким исключением из правил. Компания в июне текущего года представила линейку процессоров Loongson Series 5000, которая состоит из двух моделей — 3A5000 на 4 вычислительных ядра и 3C5000 на 16 вычислительных ядрах. Оба процессора основаны на ядрах LA464, созданных на базе архитектуры LoongArch (собственная разработка компании), и производятся по техпроцессу 12 Нм. К сожалению, сравнить процессоры с моделями Intel и AMD напрямую невозможно (бенчмарки банально под архитектуру китайской разработки не настроены.

В этом случае можно полагаться лишь на заявления производителя. В Loongson Technology на презентации Loongson Series 5000 заявили (и показали на слайдах), что у флагманского процессора 3C5000 производительность, исчисляемая количеством операций с плавающей запятой в секунду, достигает 560 ГФлопс. Даже если учесть, что маркетологи из Китая немного завысили эту цифру, производительность AMD Ryzen 7 3700X, представленного в 2019 году, например, составляет 460 ГФлопс. Это значит, что китайские процессоры по производительности уже догнали разработки AMD трёхлетней давности.

Кроме того, в Loongson Technology сразу же анонсировали процессоры линейки Series 6000 — 3C6000 с 16 ядрами и 3D6000 с 32 ядрами. Они будут основаны на новейшей архитектуре LA664 и, если верить словам разработчиков, смогут конкурировать с флагманскими решениями линеек AMD Ryzen и EPYC на архитектуре Zen 3 по количеству исполняемых инструкций за такт. Скорее всего, тягаться китайская новинка будет с базовыми версиями серверных процессоров EPYC, так как у топовых вариантов есть по 96 ядер, да и релиз Series 6000 намечен на 2023-2024 годы, но это уже вполне серьёзная конкуренция.

Также на серверном рынке Китая активно продвигается процессор Zhaoxin KH-40000 от Shanghai Zhaoxin Semiconductor. Этот процессор поддерживает оперативную память DDR4, интерфейс шины PCIe 3.0, работу в двухпроцессорном режиме (до 64 ядер) и производится по техпроцессу 16 Нм. А благодаря тому, что чип протестировали на платформе Linux в тесте SPEC CPU2006, его можно сравнить с серверными решениями AMD и Intel. Китайский процессор Zhaoxin KH-40000 на частоте 2,7 ГГц набирает в этом тесте в среднем 27,7 балла — это практически показатели AMD EPYC 7601. В определённых сценариях китайский чип ближайшего конкурента даже обходит, а отставание от практически топовых решений Intel составляет 15-40% в зависимости от задачи. Это, конечно, внушительный разрыв, но на этом вполне можно работать.

Отказ от Intel и AMD на горизонте, но не слишком близко

Безусловно, прямо сейчас Китай не может одним махом отказаться от процессоров Intel и AMD. Как минимум из-за того, что для этого придётся в прямом смысле пересобирать сотни миллионов ПК — в государственных организациях, банках, на предприятиях и заводах, да и обычным геймерам придётся вложиться. Но уже сейчас можно смело заявить, что Поднебесная совершила невероятный скачок в плане разработки собственной архитектуры и процессоров на ней. Проблема Китая только в том, что собственные разработки пока что не удаётся производить без помощи Тайваня, но уж что-что, а наладить производство местные власти точно смогут.