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LoongArch: Chinesische Mikroarchitektur bekommt eigenen Befehlssatz

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zhaoxin-kx-u6780a-logoAus China kamen bereits einige CPU-Projekte, die zu x86 kompatibel waren, aber immer gewisse Patente bestehender Befehlssatzstrukturen enthielten. Mit dem Zhaoxin KX-U6780A haben wir uns eine solche Zusammenarbeit, bzw. eine Kollaboration mit VIA bereits genauer angeschaut.

China will sich bekannterweise unabhängig vom Rest der Welt machen – in jeglicher Hinsicht der Halbleiterentwicklung. Während es bei der Fertigung zuletzt eher Rückschläge zu vermelden gab, wird die Entwicklung von Prozessoren weiter voran getrieben. Künftig sollen diese auf Basis einer eigenen Instruction Set Architecture (ISA) entstehen.

Bisher arbeitete man bei Loongson Technology mit MIPS64-Instruktionen. Mit LoongArch stellt man nun eine eigene Entwicklung vor. Die ISA enthält etwa 2.000 unterschiedliche Instruktionen. Damit ist sie recht schlank, während AMD und Intel für x64 deutlich mehr mitschleppen. Ähnliches gilt für ARM, MIPS, Power und RISC-V, wenngleich gerade RISC-V ebenfalls noch recht aufgeräumt wirkt. ARM fügte erst kürzlich mit Armv9 SVE und SVE2 hinzu. Aber auch bei Intel gibt es mit jeder Mikroarchitektur Neuerungen, wie zuletzt für Ice Lake-SP.

LoongArch soll unter anderem Vektor-Erweiterungen für Advanced Vector Extensions (AVX) bieten. In einer Grafik ebenfalls genannt und von den Kollegen von Golem aufgeführt werden Binary Conversion (LBT), für Vector Processing (LSX), für Advanced Vector Processing (LASX) und für eine Virtualisierung (LVZ). Darüber hinaus machen die Entwickler keinerlei Angaben. Mit den bestehenden Erweiterungen verknüpfte Patente sollen nicht verletzt werden.

Die auf Basis der LoongArch entwickelten Prozessoren hören auf den Namen 3A5000. Den Tape Out sollen diese bereits geschafft haben und noch in diesem Sommer sollen erste Systeme mit diesen Prozessoren ausgeliefert werden. Die in 12 nm gefertigten Prozessoren bieten vier Kerne und erreichen einen Takt von 2,5 GHz. 

Man arbeitet außerdem an Server-Prozessoren mit bis zu 16 Kernen (3C5000), die zum Jahresende folgen sollen. Diese Prozessoren sollen dann in Multi-Socket-Systemen eingesetzt werden, in denen vier bis 16 dieser zusammen eingesetzt werden.