Завершена разработка полностью китайской процессорной архитектуры loongarch— релиз позже в этом году

Китайская компания Loongsonподтвердила завершение разработки собственной процессорной архитектуры LoongArch. Публично новая система команд и процессоры на ней будут представлены позже в этом году на ежегодном Форуме инноваций в области информационных технологий. Чипы на LoongArch уже выпускаются и успешно работают, демонстрируя способность китайских инженеров не только копировать чужие разработки, но также создавать свои решения на высшем уровне.

Генеральный конструктор Loongson Ху Вэйу (Weiwu Hu). Источник изображения: Loongson

По словам представителей Loongson, невозможно построить надёжный дом на чужом фундаменте, пусть даже внешне он будет красивый. В компании 20 лет строили дом микропроцессоры Godson на лицензируемой системе команд MIPS 32/64, поэтому они знают, о чём говорят. Полученный при проектировании первых четырёх поколений процессоров Godson опыт позволил специалистам Loongson разработать собственную уникальную систему команд и основанную на них микропроцессорную архитектуру.

Все разрабатываемые с 2020 года процессоры Loongson базируются на архитектуре LoongArch. Через десять лет, обещает руководитель проекта Loongson и фактически отец китайских процессоров Ху Вэйу (Weiwu Hu), экосистема процессоров на архитектуре LoongArch достигнет такой зрелости и поддержки, что можно будет говорить о независимом развитии китайской компьютерной индустрии во всех сферах её применения.

Архитектура и система команд LoongArch включает базовую архитектуру и расширения, такие как векторные инструкции, виртуализацию и двоичную трансляцию с почти 2000 инструкциями. В ней нет ни одной команды от архитектуры MIPS. Архитектура LoongArch создана независимо от верхнего уровня всей архитектуры вплоть до определения функции каждой части, кода, имени и значения каждой инструкции в деталях.

Более того, LoongArch отбросила часть устаревшего содержимого традиционной командной системы, которая не подходит для текущей тенденции развития технологий проектирования программного и аппаратного обеспечения, и вобрала в себя многие передовые технологические достижения в области проектирования систем управления за последние годы.

По сравнению с исходной совместимой системой инструкций, процессоры на основе LoongArchне только проще проектировать с учётом высокой производительности и низкого энергопотребления с точки зрения оборудования, но также для неё проще компилировать и оптимизировать ПО, а также разрабатывать операционные системы и виртуальные машины с точки зрения программного обеспечения. Это тот задел, который, как минимум, поможет китайским вычислительным системам на равных соперничать с ветеранами в лице Intel и AMD. Последним приходится раз за разом использовать костыли для сквозной совместимости команд и архитектур, а китайцы разом избавились от всех костылей. Определённо, в этом есть глубокий смысл.

При этом, что важно, в Loongson обеспечили возможность поддержки новой системы команд всеми предыдущими процессорами за счёт двоичной неразрушающей миграции и заявляют об эффективной двоичной трансляцией для запуска на LoongArch множества международных основных командных систем.

В настоящее время микросхема процессора Loongson 3A5000 (12-нм), поддерживающая архитектуру LoongArch, успешно производится, а операционная система, основанная на новой архитектуре, стабильно работает на компьютере на основе 3A5000. Система двоичного перевода из других основных систем инструкций в LoongArch уже может демонстрировать и запускать сложные приложения, основанные на других основных системах инструкций на компьютере 3A5000. Все недавно разработанные процессоры Loongson с 2020 года поддерживают архитектуру LoongArch, говорится в пресс-релизе компании.

Последний процессор Loongson на MIPS. Источник изображения: Loongson

Начиная со второго квартала 2020 года Loongson с партнёрами инвестировали сотни человеко-месяцев для проведения углубленного сравнения и анализа LoongArch и систем команд ALPHA, ARM, MIPS, POWER, RISC-V, X86 и других основных международных систем управления с оценкой десятков тысяч патентов. В январе 2021 года оценочное агентство сообщило, что для представленной на анализ версии инфраструктуры LoongArch может считаться самостоятельно разработанным дизайном системы инструкций, формата инструкций, кодировки инструкций, режимов адресации и так далее. Руководство по системе инструкций LoongArch отличается от вышеупомянутых основных международных систем обучения с точки зрения структуры глав, структуры описания инструкций и выражений, а также содержания инструкций. Не было обнаружено риска нарушения инфраструктурой LoongArch китайских патентов вышеупомянутых основных международных систем управления.

Компания Loongson и эксперты утверждают о лицензионной чистоте новой архитектуры и системы команд. Теперь в этой области никто ничего не сможет диктовать китайцам.