Kína bemutatta következő generációs mikroprocesszor-architektúráját
Az idei Hot Chips konferencia keretén belül szerdán a bemutatkozott a kínai fejlesztésű Godson-3 architektúra, melynek implementációra jelenleg is fejlesztés alatt áll. Az új többmagos chip a korábbinál egy nagyságrenddel gyorsabb x86-os végrehajtást és a jövőben könnyedén skálázható architektúrát ígér.
MIPS64 és x86 egyben
A Godson-3 lesz az első kínai fejlesztésű mikroprocesszor, mely négy általános célú processzormagot integrál egyetlen lapkára. Az STMicroelectronics 65 nanométeres eljárásán implementált chipet a Kínai Tudományos Akadémia Számítógép Technológiai Intézetének 200 mérnöke fejleszti, a tape-out (a chip terveinek véglegesítése) még év vége előttre várható. A chip fogyasztása legfeljebb 10 watt, 1 gigahertzes órajelen.
A processzormagok MIPS64 utasításkészlettel rendelkeznek, ugyanakkor ettől a generációtól kezdve már hardveres x86-os dekódolóegységet is kaptak 200 új utasítással az x86-os utasítások végrehajtására, mellyel egy nagyságrenddel ugrik meg a teljesítmény a korábbi szoftveres megoldáshoz képest. A GS464 kódnévre hallgató magok négy utasítás dekódolására képesek órajelenként, szuperskalár soronkívüli végrehajtással rendelkeznek, a végrehajtóegységeket pedig 64 kilobájtos dedikált utasítás- és adattárak látják el. A Godson-2 processzorra nagyban hasonlító magok natív teljesítménye egyenként nagyjából egy 2 gigahertzes Pentium 4-ének felel meg, állítják a fejlesztők.
A magok 128 bites AXI interfészen keresztül csatlakoznak a külvilághoz, mely egy switchre kapcsolódik. A magok ezen a switchen át kommunikálnak a többi maggal, az egyelőre ismeretlen méretű osztott négybankos L2 tárral és rajta keresztül a memóriavezérlőkkel, valamint a perifériákkal. A switch segítségével egyúttal tovább skálázható is az architektúra, ahol egy switch egy csomópontnak (node) felel meg. Minden node négy maggal, önálló memóriavezérlővel és osztott L2 gyorsítótárral bír. A kínai mérnökök által mutatott prezentáció alapján a Godson-3 generáció 4x4-es hálózati szervezésben akár 16 csomópontig skálázódhat, összesen 64 általános célú és specializált maggal.
Jelenleg is folyik már egy két csomópontot megvalósító chip fejlesztése, melyben a második csomópont nem általános célú, hanem bizonyos műveletekre optimalizált magokat fog integrálni. A GStera kódnévre hallgató magok nagyteljesítményű lebegőpontos műveletvégzésre specializálódtak, ami elsősorban műszaki-tudományos feladatokat végző kódoknak kedvez. Az egyes magok MAC (multiply-accumulate) egységből állnak, hatalmas regiszterfájlokkal megtámogatva, így csúcsteljesítményük 16 gigaflops lehet 1 gigahertzen, mindössze 10 watt extra fogyasztásért cserébe.
Stratégiai jelentőség
Kína célja az, hogy a Godson-3 chipekre alapozva 2010-ben egy petaflopsos teljesítményű szuperszámítógépet építsen, demonstrálva ezzel az ország technológiai fejlődését, ugyanakkor kisebb konfigurációkba is szánják majd a lapkákat. Az önálló processzorfejlesztések Kína számára stratégiai jelentőséggel bírnak az ország szuperhatalmi törekvéseiben, ugyanis csak így tudják függetleníteni magukat elsősorban az Egyesült Államoktól, mely a nagyteljesítményű chipek tervezése terén jelenleg egyeduralkodó.
Eközben a Godson-2 fejlesztései sem állnak le, hanem az integráció és energiahatékonyság fokozását célozzák. A Godson-2F az északi hidat, a 2H pedig mindent egyetlen chipre integrál, beleértve a grafikus magot is. A Godson processzorokat korlátozott mennyiségben kínai számítógépekben alkalmazzák, melyek iskolákban és egyéb közintézményekben találhatóak. A legelső Godson 2002-ben bukkant fel az államilag támogatott BLX IC Design műhelyéből, ez azonban még csak nagyjából egy Pentium II teljesítményét hozta.