V týdnu jsme psali o tom, jak Rusům přibývají problémy v jejich plánech na vývoj vlastních procesorů Baikal (které ovšem mají západní jádra CPU pod licencí a vyráběly se na Tchaj-wanu). Shodou okolností se objevila i zajímavá zpráva pro změnu o podobných snahách Číny. Ta není ani zdaleka tak pozadu, ale i její projekty podle všeho mají mušky, jak ukázala analýza architektury použité v „nezávislém“ procesoru Phytium.
Řeč je o procesorech Phytium D2000, které firma Phytium cílí na různé použití – vojenské, embedded, ale i na osobní počítače v rámci snah o „nezávislou platformu“. Když nedávno vyšla také lokálně vyvinutá čínská grafická karta (a GPU) Glenfly Arise, bylo jedním z jejích poslání také poskytnout zobrazovací funkce v desktopových počítačích s procesory Phytium D2000.
Phytium D2000 je čip s osmi 64bitovými jádry ARM, která jsou taktovaná na 2,0–2,6 GHz, 8MB L3 cache, dvoukanálovým řadičem DDR4 a řadičem PCIe 3.0 s 34 linkami. Integrované jsou i dva gigabitové ethernety, ale ne grafika. Celý SoC má pouzdro BGA pro pájení na desku a TDP asi 25 W. Uveden na trh byl na konci roku 2020.
FTC663 je převlečený Cortex-A72 s úpravami
Phytium jej prezentuje jako vlastní nezávislý čínský design a jeho jádra mají údajně mít vlastní architekturu označenou FTC663. Na tu byl zvědavý web Chips and Cheese, který se věnuje mikrobenchmarkům a analýzám architektury CPU, protože o nějaké testy nebo benchmarky tohoto procesoru byla nouze. Při testování jeho autor zjistil jednak, že jde o spíše zastaralou a poměrně nevýkonnou architekturu s výkonem, který měl několik let starý Cortex-A72 licencovaný přímo od ARMu.
Jeden z testů, kde má jádro Phytium FTC663 stejný výkon na 1 MHz jako ARM Cortex-A72 (zdroj: Chips and Cheese)Navíc ale z testů také plyne, že IPC procesoru je většinou prakticky stejné jako u Cortexu-A72 a z mikrobenchmarkování vychází, že jádro FTC663 má prakticky stejnou architekturu s třemi dekodéry, třemi ALU (dvě jednoduché, třetí dělá naopak jen násobení a dělení), dvěma jednotkami FPU a jednou load a jednou store AGU. Stejná je i poměrně netypická 48kB L1 cache pro instrukce.
Jádro není úplně identické, Phytium, zdá se, změnilo hloubky některých front (Reorder Buffer pojme 149 operací místo 128). Zachovány jsou například stejné distribuované schedulery pro ALU a FPU (hloubka 8 operací), ale Phytium sloučilo samostatné schedulery pro load a store pipeline do jednoho (hloubka 16 operací) a přidalo vlastní prediktor větvení. Ale celkově jádro vykazuje stejné chování a Chips and Cheese píše, že zejména zcela kopíruje některá zvláštní a ne zrovna očekávatelná chování a limitace Cortexu-A72, které by se u nezávisle vyvinutého jádra neobjevily. Podrobně si o charakteristikách, výkonu i nalezených odlišnostech můžete přečíst v obsáhlém testu Chips and Cheese.
Schéma architektury jádra Phytium FTC663 (zdroj: Chips and Cheese)Z toho vychází, že nemůže jít o zcela separátní vývoj, ale ani o hypotetický nezávislý vývoj s cílem vytvořit „jádro s parametry Cortexu-A72“. Phytium zřejmě přímo použilo IP („zdrojové kódy“) jádra ARM Cortex-A72. Ovšem provedlo s nimi nějaké vlastní modifikace – nejde tedy o kompletní kopii zcela bez vlastního přispění. Tyto změny jsou někdy zřejmě zlepšeními, ale ne vždy, takže jádro je na tom nakonec výkonem dost podobně jako originál.
Legální v pofidérním právní rámci Číny?
To, že je jádro upravené a vydávané za vlastní bez zmínky o původu technologie, může znamenat, že jde o více nebo méně ilegální kopii, až možná případ krádeže IP, což v souvislosti s Čínou bývá skloňováno často. Jasné to úplně není. ARM má totiž nyní v Číně velké problémy – podobně jako jiné západní firmy ho Čína nutila, aby byznys v zemi dělal prostřednictvím lokální dceřiné firmy, což, jak se ukázalo, nese značné riziko toho, že si Čína technologie nakonec přivlastní. ARM je docela dramatický případ: šéf čínské pobočky se v jednu chvíli odmítl řídit pokyny mateřského ARMu a v podstatě pobočku svévolně převzal a začal řídit jako samostatnou firmu včetně toho, že sám licencoval technologie čínským společnostem.
Phytium D2000 (zdroj: Phytium)Mohlo tedy dojít k tomu, že poskytl firmě Phytium plný přístup ke zdrojovým kódům jádra Cortex-A72 včetně možnosti úprav a vývoje vlastního (a vlastní značkou opatřeného) jádra, což by asi mateřský ARM nepřipustil. V Číně to asi nepůjde nijak napadnout, protože tamní právní systém již právě v případě čínské pobočky ARMu prokázal, že v těchto věcech západní firmy nechrání, proti zcizení čínské pobočky se ARMu dodnes nepovedlo něčeho dosáhnout.
Západní země by možná mohly přistoupit k nějakým sankcím na dodávky a licencování technologií. Nicméně pokud víme, Phytium již pod určitými sankcemi je – kvůli spojení s čínským vojenským průmyslem.
Tip: USA zkouší zničit čínské výrobce výkonných procesorů pro superpočítače, uvaleny sankce
Pro Čínu a Phytium tedy toto odhalení asi nic neznamená mimo určitou ránu na reputaci proklamovaných národních snah o soběstačnost. Na druhou stranu tento neslavný začátek nemusí znamenat, že Phytium nebude schopné později vyvinout více originální a technicky lepší návrhy procesorů. Zatím ale v tomto směru Čína moc neukázala, nějak významně dobré nejsou ani procesory Loongson, ani Zhaoxiny. Pokud víme, tým nebo firma zabývající se úspěšně vývojem jader procesorů, která by jen vzdáleně dokázala konkurovat Intelu, AMD, Applu a také aktuálním licencovatelným jádrům Cortex navrhovaným firmou ARM, v Číně neexistuje.
Zdroj: Chips and Cheese
