Už dlouho a dávno předtím, než se zhoršily vztahy se západním světem, se komunistická Čína snažila o samostatnost v počítačových technologiích. Jedním z dřívějších plodů tohoto byly procesory Loongson s architekturou MIPS, které však nikdy nebyly moc výkoné. Teď přešel jejich výrobce na vlastní instrukční sadu LoongArch a má výrazně větší ambice – firma vyhlásila, že její příští architektura dožene v IPC jádra Zen 3 od AMD.
První procesory s novou instrukční sadou LoongArch (která je ale zřejmě adaptací předchozí instrukční sady MIPS) představil Loongson loni v létě, tato generace „3A5000“ ale výkonem příliš neohromila. Podle firmy používala architekturu jádra LA464, což je označení nápadně podobné označení jádra předchozích MIPS procesorů (jejich architektura se jmenovala GS464 s modifikacemi GS464E a GS464V). To asi naznačuje, že Loongson prostě jen předělal staré jádro na novou (ale asi ne zásadně odlišnou) instrukční sadu.
LA664: velmi vysoké IPC, ale frekvence jsou otázkou
Ovšem už relativně brzo by mohlo přijít něco o dost zajímavějšího. Podle roadmapy Loongsonu by příští generace jeho procesorů, označená 3A6000 (respektive 3C6000, což by měla být verze se 16 jádry, a 3D6000, což mají být 32jádra) již měla mít novou architekturu jader CPU.
Ta se bude jmenovat LA664, opět tedy používá vlastní instrukční sadu LoongArch. Jádro LA664 má konečně něco udělat s dlouhodobým a dost zásadním slabým místem Loongsonů, kterým je nízký výkon jednoho individuálního jádra, a tedy jednovláknový výkon. LA664 má údajně mít hodně vysoké IPC – to podle Loongsonu bude na podobné úrovni, jako má architektura Zen 3 od AMD.
Mělo by to zřejmě být v benchmarku SPEC 2006 – Loongson uvádí, že skóre nové generace procesorů 3A6000 by mělo proti procesorům 3A5000 stoupnout o 37 % v celočíselných testech (SPECint 2006) a o 68 % ve floating-point úlohách (SPECfp 2006).
Architektura Loongson LA664 má výrazně zvýšit IPC jader CPU (zdroj: EET-China)Architektura Zen 3 není procesorové jádro s nejvyšším IPC na světě. Golden Cove v procesorech Intel Alder Lake je o dost dál a ještě vyšší IPC mají nejnovější jádra Applu. Nicméně už dosažení této úrovně je docela dobrý výsledek.
Ovšem IPC není jediná složka výkonu. Podobně jako jádra Applu bude asi LA664 od Loongsonu dosahovat výrazně nižší frekvenci než Zen 3 (jenž se v nejrychlejších modelech dostává až na 5,0 GHz), nemluvě o Golden Cove (až 5,5 GHz). Má-li Loongson 3A6000 mít konkurenceschopný výkon, musí mít také vysoký takt, což zrovna minulá verze moc neplnila. Loongson 3A5000 se dostal jen na 2,5 GHz. I při onom avizovaném IPC by tedy stejně byl o polovinu pomalejší. Firma bude muset zároveň s posílením IPC zapracovat také na tom, aby navýšila dosažitelné frekvence. Zázračný skok se asi čekat nedá, ale doufejme, že se LA664 alespoň dostane blíž ke 3 GHz, když už ne za tuto hranici.
Byl by totiž pořád docela úspěch, kdyby Loongson 3A6000 dosáhl pouhých 60 % jednovláknového výkonu procesorů, jako jsou Ryzen 9 55900X a 5950X s architekturou Zen 3 nebo Tiger Lake / Rocket Lake od Intelu, které mají podobné IPC a frekvence. I to by z něj pro řadu použití dělalo použitelné CPU, byť pro použití v PC a noteboocích a obecně klientských operačních systémech bude Loongson stále problematický kvůli chybějícím optimalizacím v uživatelském softwaru. Pokud se ale Loongsonu 3A6000 podaří skočit výrazně ve výkonu, začne aspoň mít větší smysl se o portování a ladění softwaru pro tato CPU pokoušet.
Již příští rok?
Loongson 3A6000 (který by snad mohl mít 4 jádra, ale je asi možné i zvýšení počtu) pro spotřebitelské aplikace typu PC nemá zůstat jedinou variantou. Existovat má také verze 3C6000 se 16 jádry stejné architektury a 3D6000 se 32 jádry. Generace Loongsonů 3A6000 a dalších má údajně být uvedená už příští rok (uvedeno 2023), takže onen vysoký nárůst výkonu není až tak vzdálený. I když je možné, že sice tato CPU budou oznámena, ale reálně se dostanou na trh až mnohem později, což bývá problém Zhaoxinů, dalších lokálních čínských CPU.
Roadmapa procesorů Loongson (zdroj: EET-China)V letech 2024 a 2025 by pak měla následovat další generace označená 7000. Ta má znovu být založena na architektuře LA664, takže další nové jádro Loongson hned tak neuvede, v tomto tedy tempo AMD a Intelu nedožene. Tyto procesory by se asi mohly lišit novějším výrobním procesem nebo menšími změnami ve funkcích a I/O. Opět mají existovat verze 3C7000 se 16 a 3D7000 se 32 jádry, ale v tomto případě se objeví i nová verze 3E7000, která má mít dokonce 64 jader LA664.
Tyto procesory budou ve světě, který se do značné míry standardizoval na instrukčních sadách ARM a x86 (respektive jejich 64bitových verzích) dost ojedinělým úkazem (i když ne tak ojedinělým jako Tachyum Prodigy). Budou to mít komplikované kvůli potřebě mít vlastní porty softwaru i vývojářských nástrojů, ale z technologického hlediska jsou tím i zajímavé. Nicméně jejich místem působení asi bude hlavně nebo výhradně Čína. Ani předchozí Loongsony se moc nedostávaly do Evropy a Ameriky. Takže se asi nedá čekat, že se u nás něco s těmito CPU bude dát koupit.
Zdroje: HotHardware, EET-China, Ilustrační foto: Loongson
