Warum Chinas hausgemachte Mikrochips Schwierigkeiten haben werden, westliche Giganten zu verdrängen

Wenn Chinas ultimatives Ziel im Technologiebereich darin besteht, vollständig autark zu werden, ist es auf einem guten Weg, dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen.

Zentraler Prozessor: Loongsons Godson 3A-Chip.

Huawei und ZTE, beide mit Sitz in Shenzhen, liefern einen Großteil der weltweiten Telekommunikationsinfrastruktur. Lenovo, ein weiteres chinesisches Unternehmen, ist der weltweit führende PC-Hersteller und klettert in die Smartphone-Charts. Und chinesische Webgiganten wie Alibaba, Baidu und Tencent sind in ihren jeweiligen Bereichen führend auf dem heimischen Markt.



Ein Bereich fehlt jedoch noch im großen Selbstversorgungsplan: ein Weltklasse-Konkurrent zu Mikroprozessorunternehmen wie Intel, AMD und ARM. Aus diesem Grund steigt die Begeisterung für Loongson Technologies und seine Godson-Chips, von denen der neueste auf der Internationale Konferenz für Halbleiterschaltungen nächsten Februar in San Francisco.

Loongson ist eine Partnerschaft zwischen dem in Peking ansässigen Chipdesigner BLX IC Design Corp. und dem Institute of Computing Technology an der Chinesische Akademie der Wissenschaft . Mit staatlicher Finanzierung begann das Projekt im Jahr 2001 unter Verwendung des MIPS-Befehlssatzes von MIPS Technologies aus Stanford – einer Architektur, die sich von den x86- oder ARM-Designs von Intel und AMD unterscheidet. Schweizer Elektronikhersteller ST Mikroelektronik wird zur Herstellung verwendet. MIPS-basierte Prozessoren haben in diesen Kategorien einen Weltmarktanteil von etwas mehr als null, obwohl dieser laut dem Marktforschungsunternehmen IDC auf etwa 9 Prozent ansteigt, wenn Kategorien wie Set-Top-Boxen und digitale Fernseher berücksichtigt werden.

Loongsons erster Versuch, der 2001 produziert wurde, war eine 32-Bit-CPU mit 266 Megahertz; in den folgenden Jahren folgten mehrere Versionen eines 64-Bit-Chips namens Godson 2, der auf derselben Architektur basierte, aber mit höheren Geschwindigkeiten lief. Der Fortschritt gipfelte im Ein-Gigahertz-Single-Core Godson 2-H, der für Netbooks, mobile Geräte, PCs mit geringem Stromverbrauch und eingebettete Systeme entwickelt wurde.

Bisher haben Loongson-Chips ihren Weg in nur sehr wenige Produkte in der traditionellen PC- oder Server-Kategorie gefunden, mit Ausnahme von einigen Modellen, die von einer chinesischen Firma auf den Markt gebracht wurden Lemote , selbst ein Spin-off des Institute of Computing Technology, ein wenig bekannter französischer Anbieter EMTEC , und ein oder zwei andere.

Loongson hat geringfügig mehr Erfolg im Supercomputing. Godson-Designs werden bereits in Sunway BlueLight MPP verwendet – Chinas erstem selbstgebauten Supercomputer – und 3.000 Godson 3-B-Chips, die für den verzögerten Supercomputer Dawning 6000 geplant sind. Jennifer Bernier-Santarini, eine Sprecherin von MIPS-Technologien , argumentiert, dass Godson-Chips eine zunehmende Chance in Servern und Hochleistungsrechnern haben. Die MIPS-Architektur ist im Vergleich zur Konkurrenz sehr schlank und elegant. Mit weniger Anweisungen und weniger Komplexität kann dies zu einer besseren Leistungseffizienz führen, sagt sie.

Aber Loongson hinkt auf dem Markt für Unterhaltungselektronik immer noch weit hinter dem US-Chipgiganten Intel zurück. Der 1,35-Gigahertz-Achtkern-Godson-3B1500-Chip, der nächstes Jahr in San Francisco zu sehen sein wird, hat eine Größe von 32 Nanometern und bietet 172,8 Gigaflops Leistung bei einem Stromverbrauch von 40 Watt – beeindruckende Energiesparstatistiken für eine CPU. Die 32-Nanometer-Architektur liegt jedoch eine Generation hinter Intels neuesten Ivy-Bridge-Prozessoren, die mit 22 Nanometern nicht nur die kleinsten sind, sondern die 3D-Tri-Gate-Technologie verwenden, um den Stromverbrauch weiter zu senken. Die 14-Nanometer-Technologie von Intel soll bis Ende 2013 in Produktion gehen.

Auch Software kann ein Stolperstein sein. Da die Godson-Chips auf einer anderen Architektur basieren als die meisten weltweit verkauften PCs, ist das Hauptbetriebssystem für sie Linux. Der neue 3B1500-Chip profitiert jedoch von der x86-Emulation, was bedeutet, dass er Windows ausführen kann.

Der Programmdirektor von IDC, Shane Rau, sagt jedoch, dass die Emulation aufgrund der daraus resultierenden Verarbeitungsineffizienz auf dem Markt nur sehr wenig Erfolg hatte. Schlimmstenfalls ist es ein Marketing-Gag und bestenfalls eine Brücke zu den Anwendungen einer anderen [Plattform], sagt er.

Andere Experten kontaktiert von MIT-Technologie-Überprüfung waren pessimistisch hinsichtlich der Erfolgschancen von Loongson außerhalb von staatlich geförderten Projekten. Der Analyst von Frost & Sullivan, Jun Chen, argumentiert, dass der kommerzielle Erfolg von Loongson schwer zu erreichen ist, da die Stabilität seiner Produkte noch nicht in ausreichenden Implementierungen nachgewiesen wurde. Er sagt, Huawei, dessen Hi-Silicon-Geschäft die Produktion von ARM-basierten Chips hochfährt, könnte China eine größere Chance auf Prozessorautarkie bieten, gerade weil es mehr kommerzielle Möglichkeiten dafür gibt.

Tom Hackenberg, leitender Analyst bei IHS-Technologien , deutet an, dass Loongsons ursprüngliche Wahl von MIPS nach hinten losgehen könnte. Sie haben im kommerziellen Bereich nur einen geringen Wettbewerbswert, sagt er und fügt hinzu, dass der neue Godson 3B-1500 daran wenig ändern wird. Hackenberg fügt hinzu, dass Godson einfach nicht innovativ genug ist, um den Markt zu revolutionieren und einen zwingenden Grund dafür zu liefern, dass Hardware-Designer das Risiko eingehen, sich in einem ungewöhnlichen Ökosystem zu isolieren.

Rau von IDC stimmt zu, dass eine kompatible Softwarebasis für den Erfolg des Projekts unerlässlich ist, ist jedoch optimistischer, dass Chinas starke staatliche Unterstützung den Unterschied ausmachen könnte. Große Regierungsaufträge für Cloud- und Hochleistungsimplementierungen könnten der Godson-Architektur einen Schub geben, sagt er, und die Bemühungen zum Ausbau des Ökosystems im Laufe der Zeit vorantreiben.

Zu Beginn der Bemühungen benötigen Sie eine zentrale Kontrollinstanz, um kompatible Software zu entwickeln; es ist wichtig auf der Straße. Wenn durch diese monolithischen Hochleistungsanstrengungen Werkzeuge – Compiler, Bibliotheken usw. – eingeführt werden, könnten diese Werkzeuge später für Diversifizierungsbemühungen verwendet werden, sagt Rau.

Der Schlüssel zum zukünftigen Erfolg wird jedoch in der Fähigkeit von Godson liegen, nach oben und unten zu skalieren, seinen Weg in großvolumige Geräte mit geringem Stromverbrauch (Smartphones) an einem Ende und in kleinvolumigen Hochleistungsanwendungen am Ende zu finden andere. Das haben Intel, ARM und AMD bereits ausgearbeitet.

Die Prozessorautarkie mag Chinas ultimatives Ziel sein, aber es wird wahrscheinlich auch in andere Architekturen investieren, um das Risiko zu streuen. Trotzdem könnte Loongson mit der Zeit zu einem echten Konkurrenten von Intel, AMD und ARM werden.

Rau von IDC bemerkt: Godson ist ungefähr 12 Jahre alt. Andere Implementierungen von Prozessoren wurden sicherlich in kürzeren Zeiträumen geboren, gelebt und starben, was der Unterstützung der Regierung zugute kommt.

verbergen