Участники проекта Debian объявили о том, что в следующем релизе этой операционной системы появится официальная поддержка процессорной архитектуры LoongArch, разработанной китайской компанией Loongson, которая намерена сделать свою ISA третьей по популярности после Arm и x86. Данная аппаратная платформа, вдохновлённая MIPS и RISC-V, в условиях сформировавшейся геополитической обстановки набирает популярность.

В августе 2023-го разработчики Debian сообщили о реализации порта «Loong64» для систем, оснащённых CPU с архитектурой LoongArch. Отмечается, что поддержка LoongArch реализована в основных компиляторах и внедряется в различных областях экосистемы open source.

Официально LoongArch будет поддерживаться в Debian 14 с кодовым именем Forky. Релиз этой ОС запланирован на 2027 год. Участники проекта Debian отмечают, что на текущий момент в рамках интеграции поддержки LoongArch вручную собран и импортирован начальный набор из 112 пакетов.

Источник изображения: Loongson

Архитектуру LoongArch берут на вооружение российские компании в связи с западными санкциями. В частности, на днях отечественная компания «Трамплин Электроникс» раскрыла информацию о 12-нм серверных процессорах «Иртыш» C616, C632 и C664 с 16, 32 и 64 ядрами LAA64 на базе LoongArch. Кроме того, к выпуску готовятся SoC «Иртыш A68SV» и плата для разработчиков Devboard на базе архитектуры LoongArch LA364E. Ранее российская «Аскон» представила инженерный программно-аппаратный комплекс (ПАК), построенный на чипе семейства LoongArch: система выполнена в виде настольной рабочей станции. В качестве программной платформы применяется «Альт» разработки «Базальт СПО».

Российская компания «Трамплин Электроникс» готовит отечественные 12-нм серверные процессоры «Иртыш» C616, C632 и C664 с 16, 32 и 64 ядрами LAA64 на китайской архитектуре LoongArch. Это последнее поколение ядер Loongson, которые используются в похожих по характеристикам процессорах серии 3C6000. Название CPU выбрано, по-видимому, неспроста, поскольку р. Иртыш берёт своё начало в Китае, а заканчивает свой путь в России.

В данном случае ядра лицензированы, топология чипов собственная, имеется конструкторская и прочая документация, что вкупе позволяет записать «Иртыш» в отечественные микросхемы второго уровня. Кроме того, несмотря на уже имеющуюся относительно широкую поддержку LoongArch в популярных открытых проектах, включая ядро Linux и GCC, — в том числе благодаря стараниями и намерением Loongson сделать свою архитектуру третьей по популярности после x86 и Arm, — «Трамплин Электроникс» хочет развивать российское сообщество вокруг LoongArch и всячески популяризировать её, предоставляя техническую и методическую поддержку процессора на русском языке. Компания готовит технологическую ОС и SDK, весь базовый набор для разработки системного ПО, в том числе окружение для кросс-компиляции.

Источник изображений: «Трамплин Электроникс»

На данный момент «Трамплин Электроникс» разработала топологию и низкоскоростные ядра. В разработке находится модуль безопасности, а уже в I квартале следующего года компания намерена передать партнёрам первую партию инженерных образцов новых чипов. Процессоры будут выпускаться на «дружественной фабрике, которая не попадает под санкции», а их корпусировка пока будет производиться в Китае, но со временем этот этап может быть перенесён на территорию РФ. Параллельно компания занимается референсным дизайном плат, в первую очередь для серверов, СХД и т.п., на которые и ориентированы первые чипы.

Собственно LA664 являются 64-бит суперскалярными двухпоточными (SMT2) ядрами с внеочередным исполнением и возможностью обработки до шести инструкций за такт. Каждое ядро содержит четыре целочисленных блока, четыре блока векторных операций (128/256 бит), четыре модуля генерации адресов для доступа к памяти и аппаратный ускоритель фирменных китайских алгоритмов шифрования SM2/3/4. Объём L1i- и L1d-кеша составляет 64 Кбайт, L2-кеша — 256 Кбайт. L3-кеш общий для всех ядер и размер его неизменно составляет 32 Мбайт на чиплет. В UEFI Tianocore EDK2 имеется поддержка Loongarch, так что именно «Трамплин Электроникс» и будет дорабатывать.

Самый младший процессор «Иртыш» C616 (К1902ВМ1Я) как раз и состоит из одного чиплета с 16 ядрами (16C/32T) на борту и четырьмя каналами памяти DDR4-3200 ECC (до 256 Гбайт), дополненных сопроцессором безопасности на ядре LA264 (Loongson SE). Высокоскоростные интерфейсы включают межпроцессорную когерентную шину DragonChain и 64 линии PCIe 4.0 (четыре x16), низкоскоростные интерфейсы представлены традиционными SPI, UART, S2C, GPIO. При TDP на уровне 100–120 Вт и пиковой частотой 2,2 ГГц (есть динамическое управление питанием и частотой) заявленный уровень FP64-производительности составляет 844,8 Гфлопс.

«Иртыш» C632 (К1902ВМ2Я) состоит из двух чиплетов, включает 32 ядра (32C/64T), 128 линий PCIe 4.0, восемь каналов DDR4-3200 ECC (до 1 Тбайт) и имеет TDP 180–200 Вт. При пиковой частоте 2,1 ГГц его быстродействие составляет до 1612,8 Гфлопс. Наконец, «Иртыш» C664 (К1902ВМ3Я) состоит из четырёх чиплетов, включает 64 ядра (64C/128T), имеет TDP 250–300 Вт, а при пиковой частоте 2 ГГц он «выдаёт» до 3072 Гфлопс. Количество каналов памяти и PCIe-линий у него такое же, как у C632. С C616 и C632 возможно формирование 1S, 2S- и 4S-систем, с C664 — только 1S и 2S.

Приведённые характеристики являются предварительными и фактически совпадают с таковыми у Loongson 3C6000 серий S, D и Q соответственно, хотя NoC, связывающая компоненты заявляется как собственная разработка «Трамплин Электроникс». Также утверждается, что «Иртыш» C616, C632 и C664 сравнимы с Intel Xeon Ice Lake-SP Silver 4314, Gold 6338 и Platinum 8380 соответственно (или с их аналогами поколения AMD EPYC Milan).

В ноябре «Трамплин Электроникс» совместно с «АСКОН» анонсировали создание первого отечественного ПАК на базе CPU «Иртыш» при участии «Норси-Транс». Ранее «АСКОН» уже портировала свою систему проектирования КОМПАС-3D на процессоры Loongson, а «Базальт СПО» адаптировала ОС «Альт» под архитектуру LoongArch64. Также для LoongArch были сборки ОС «РОСА».

Компания «Базальт СПО» совместно с партнёрами представила в Китае на конференции Loongson Product Launch and User Conference 2025, посвященной демонстрации новых решений на базе процессоров Loongson, программно-аппаратный комплекс (ПАК) с операционными системами «Альт».

ПАК включает рабочие станции с процессорами Loongson 3A5000 и 3A6000, систему проектирования «Компас-3D» от «Аскон» и ОС «Альт», адаптированную под архитектуру LoongArch64. ОС «Альт» получила высокую оценку китайских разработчиков, говорит компания. «Мне нравится предустановленный набор приложений, ПО очень актуальное, а ядро Linux относится к последней LTS-ветке. Управление пакетами тоже простое», — отметил один из участников местного сообщества.

Глава «Базальт СПО» заявил, что на сегодняшний день «Альт» — единственная российская операционная система, адаптированная под архитектуру LoongArch64. «В ней используются самые свежие версии ядра и ПО, что делает её актуальной для использования не только на российском, но и на зарубежных рынках», — подчеркнул он, добавив, что его компания «делает акцент не на экспорт продукции, а на экспорт технологий. «Базальт СПО» также отметила повышенный интерес к отечественной инфраструктуре разработки со стороны Китая, Индии и стран ближнего зарубежья.

Источник изображения: «Базальт СПО»

Руководитель развития перспективных технологий «Норси-Транс», которая разрабатывает материнские платы для процессоров Loongson, корпуса серверов и рабочих станций, назвал демонстрацию ОС «Альт» на мероприятии в Китае подтверждением того, что вендор не просто продолжает развиваться, но и занимает уверенные позиции на международной технологической арене: «Именно команда “Базальт СПО” стояла у истоков становления отечественных операционных систем, и сегодня она вновь подтверждает свою значимость и перспективность».

В «Аскон» сообщили, что в этом году компания выпускает нативную версию «Компас-3D» для отечественных ОС, в том числе для ОС «Альт», и что для разработчиков важно обеспечить работу собственного ПО как в российских операционных системах, так и в перспективе на импортонезависимом оборудовании — на процессорах, альтернативных Intel и AMD. И благодаря кооперации с «Базальт СПО» и «Норси-Транс» прототип совместного инженерного ПАК был представлен международному сообществу на конференции компании Loongson.

Loongson получила опытные образцы процессоров 3C6000 на базе архитектуры LoongArch ещё год назад, а сегодня китайская компания официально представила новинки. Эти процессоры, предназначенные для внутреннего рынка КНР, имеют чиплетную компоновку и содержат до 64 ядер LA664 с поддержкой SMT2. Это уже четвёртое поколение процессоров Longsoon с архитектурой LoongArch.

Чиплетную компоновку сегодня используют все, и Loongson не исключение. Чиплетов в составе процессоров 3C6000 может быть от одного до четырёх. Чипы с литерой S имеют единственный чиплет, с D — два, а возглавляющие модельный ряд модели c индексом Q в названии несут на борту четыре 16-ядерных чиплета. Помимо стандартного набора инструкций LoongArch, имеется поддержка 126/256-бит векторных расширений. Дополнительно наличествует ядро LA264 (Loongson SE), выполняющее роль сопроцессора безопасности.

Источник изображений: Loongson

Ядра LA664 имеют по 64 Кбайт кеша инструкций и данных, 256 Кбайт кеша L2, но кеш L3 общий, объёмом 32 Мбайт на чиплет. Дизайн ядер суперскалярный, с внеочередным исполнением с обработкой шести инструкций за такт. Каждое ядро содержит четыре целочисленных блока, четыре блока векторных операций и четыре модуля доступа к памяти. Подсистема памяти представлена четырёхканальным контроллером DDR4-3200, но многоядерные модели серий D и Q включают уже восемь каналов, а также могут работать в составе двух- и четырёхсокетных платформ.

Базовые тактовые частоты ядер Loongson 3C6000 лежат в пределах 2,0–2,2 ГГц, но архитектура LA664 на частоте 2,2 ГГц показывает себя эффективнее в обработке целочисленных данных, нежели Xeon Scalable третьего поколения (Ice Lake-SP) на частоте 2,4 ГГц, хотя в вычислениях с плавающей запятой она, как было показано на презентации, несколько слабее. Речь о тестах SPEC CPU 2017, в ближайшее время ожидаются первые результаты новинок в других бенчмарках. На официальной сайте даны следующие показатели FP64-производительности: 844,8 Гфлопс на частоте 2,2 ГГц у S-модели, 1612,8 Гфлопс на частоте 2,1 ГГц у D-модели и 3072 Гфлопс на частоте 2,0 ГГц у Q-модели.

Для связи между чиплетами применён фирменный интерконнект DragonChain. С внешним же миром процессоры общаются посредством интерфейса PCI Express 4.0 — 64 линии имеется даже у младших S-моделей, а у D и Q их уже 128. Теплопакет у одночиплетных процессоров укладывается в диапазон от 100 до 120 Вт, для более мощных моделей этот показатель варьируется в пределах 180 — 200 Вт для чипов D, для наиболее мощных Q он составляет от 250 до 300 Вт.

Вместе с 3C6000 компания анонсировала процессоры 2K3000 и 3B6000M. Это сравнительно маломощные решения на базе архитектуры LA364E, содержащие до 8 ядер с частотой до 2,5 ГГц, а также интегрированный видеоускоритель LG200 (в предыдущих моделях использовался LG100) с производительностью 256 Гфлопс в режиме FP32. Имеется и ИИ-сопроцессор мощностью 8 Топс (INT8). Эти решения нацелены на применение в индустриальных системах, умных киосках и мобильных терминалах.

Анонс новых решений Loongson очень важен для китайского рынка и страны в целом, особенно на фоне санкций со стороны США, не позволяющих КНР использовать решения Intel и AMD в вычислительных системах государственного сектора. Начало массового производства новых многоядерных процессоров Loongson 3C6000 должно если не решить проблему полностью, то заметно сгладить её.

Компания «Аскон», занимающаяся разработкой инженерного программного обеспечения, в ходе конференции «Цифровая индустрия промышленной России» (ЦИПР) продемонстрировала программно-аппаратный комплекс (ПАК) для инженеров. В создании системы приняли участие производитель серверного оборудования и СХД «Норси-Транс», а также «Базальт СПО» — разработчик российских ОС семейства «Альт».

Представленный ПАК выполнен в виде настольной рабочей станции. В основу положен неназванный китайский процессор Loongson с архитектурой LoongArch. Утверждается, что эти чипы «успешно прошли спецпроверки и специсследования», что позволяет использовать их в критической информационной инфраструктуре (КИИ). Изделия рассматриваются в качестве альтернативы процессорам AMD и Intel.

Полностью технические характеристики ПАК не раскрываются. Известно, что за аппаратную часть отвечала компания «Норси-Транс». Судя по опубликованному изображению, в рабочую станцию установлены два LFF-накопителя. На фронтальную панель выведены порты USB Type-A, стандартные аудиогнезда на 3,5 мм. Применена программная платформа «Альт» разработки «Базальт СПО». Кроме того, установлена система проектирования «Компас-3D» от «Аскон».

Источник изображения: «Аскон»

По заявлениям разработчиков, результаты сравнительного тестирования «Компас-3D» для Linux на процессорах Loongson и Intel Core i5 с одной и той же видеокартой показали незначительное падение быстродействия в случае китайских чипов. При этом подтверждена принципиальная возможность применения ПАК для инженерных задач, включая проектирование, создание 3D-моделей изделия и разработку конструкторской документации.

«Наша совместная с партнёрами разработка направлена на достижение технологического суверенитета промышленности. Если первым шагом было импортозамещение программного обеспечения, то теперь пора сделать следующий — импортозамещение IT-инфраструктуры на уровне программно-аппаратных комплексов», — отмечает глава «Аскон».

Тендеры китайского телеком-гиганта China Telecom могут служить своеобразным индикатором настроений на локальном рынке. По данным The Register, в 2024 году большая часть из 156 тыс. серверов, согласно требованиям компании, придётся на местных производителей, использующих «домашние» технологии.

China Telecom относится к «большой тройке» принадлежащих государству телеком-провайдеров, доминирующих на китайском рынке услуг связи. По данным на сентябрь 2024 года у оператора насчитывалось 442 млн мобильных абонентов и 196 млн пользователей широкополосного интернета. Кроме того, компания управляет публичным облаком, а также многими другими сервисами.

Для обеспечения работы всей инфраструктуры требуется очень много оборудования. В этом году речь идёт о поставках 156 тыс. сереров, всего в 13 вариантах конфигурации. В большинстве случаев речь идёт о машинах «G-класса» — разработанных и выпускаемых в Китае серверах, использующих в том числе чипы местного производства. Это укладывается в общую правительственную политику поддержки местных технологий. Впрочем, компании из других стран тоже заработают, поскольку большинство серверов использует чипы на архитектуре Arm или C86 — лицензированном варианте x86.

Источник изображения: Kido Dong/unsplash.com

Так или иначе, для приблизительно 100 тыс. серверов чипы AMD или Intel не подойдут. В числе заявленных закупок — чипы производства китайской Loongson. В перечне одобренных China Telecom CPU значатся и процессоры компании Zhaoxin на архитектуре Yongfeng — они созданы с использованием интеллектуальной собственности VIA (лицензия на x86). Также будут использоваться и RISC-процессоры компании Shenwei (Sunway).

Некоторые участники рынка уже отвоевали место в списке закупок China Telecom: речь идёт о Lenovo, Inspur и H3C, а также более мелких местных производителей. Весной 2024 года сообщалось, что китайские телеком-операторы готовы потратить миллиарды долларов на закупку огромного количества ИИ-серверов.

На этой неделе китайский производитель процессоров Loongson не только представил новые 64-ядерные серверные процессоры 3C6000 на базе собственной архитектуры LoongArch, но и выложил свежий список ПО, портированного на данную архитектуру. В нём оказалась и продукция Lenovo, обратил внимание ресурс The Register.

Всего новый список включает 53 разработчика ПО и 105 продуктов. В случае Lenovo упомянуты три серверных решения семейства Wentian: облачная платформа WxCloud 3.0, HCI-платформа WxStack 8.0 и платформа виртуализации WxSphere 8.0. В случае последней говорится, что это решение подходит для импортозамещения VMware.

Естественно, все эти решения ориентированы на китайский рынок, где под давлением американских санкций происходит переход на отечественные программные и аппаратные платформы, местами в принудительном порядке. Для западных рынков Lenovo всё так же предлагает решения VMware.

Источник изображения: Lenovo

Что касается Loongson, то её решения хотя и отстают по возможностям и производительности от продукции AMD и Intel, находят всё большее применение в Китае, который всеми силами стремиться добиться независимости от западных технологий. Например, ранее компания сообщила, что её процессоры появились в СХД местного вендора Chuji, которые предлагает HDD- и SSD-хранилища в различных форм-факторах.

Китайская компания Loongson, по сообщению Tom's Hardware, начала пробный выпуск процессоров 3C6000, 3D6000 и 3E6000 для серверных систем. В настоящее время эти изделия проходят тестирование, а серийное производство запланировано на IV квартал 2024 года.

Чип 3C6000 содержит 16 ядер LA664 (32 потока инструкций) с микроархитектурой LoongArch, разработанной Loongson. Утверждается, что новинка обеспечивает вдвое более высокую производительность по сравнению с процессором 3C5000, функционирующим на частоте 2,2 ГГц. Для 3C6000 реализована поддержка четырёх каналов оперативной памяти DDR4-3200.

Источник изображения: Loongson

Решения 3D6000 и 3E6000, в свою очередь, имеют чиплетную компоновку. Они объединяют соответственно два и четыре кристалла 3C6000, связанных посредством технологии Loongson Coherent Link. В результате, получаются CPU с 32 и 64 вычислительными ядрами с возможностью одновременной обработки 64 и 128 потоков инструкций.

Архитектура чиплетов считается будущим микропроцессоров. Причём Китай делает особую ставку на чиплетную компоновку на фоне жёстких санкций со стороны США, которые ограничивают доступ китайских компаний к передовым технологиям производства полупроводниковой продукции. Объединяя несколько кристаллов в составе одного CPU, разработчики из КНР получают возможность наращивать производительность чипов без применения наиболее «тонких» техпроцессов.

В Китае в условиях активного импортозамещения наложен запрет на использование процессоров Intel и AMD в компьютерах и серверах для государственного сектора. Благодаря этому спрос на отечественную продукцию растёт, а Loongson увеличивает рыночную долю.

Китайская компания Loongson, по сообщению ресурса CNX Software, поставляет процессор 2K1000LA для промышленных устройств и оборудования IoT. Этот чип лёг в основу одноплатного компьютера Banana Pi BPI-5202, который предлагается по ориентировочной цене $220.

64-бит процессор Loongson 2K1000LA содержит два вычислительных ядра на архитектуре LoongArch с частотой 1 ГГц. Кеш инструкций и кеш данных L1 составляет по 32 Кбайт, общий кеш L2 — 1 Мбайт. Имеется контроллер памяти DDR3-1066. Среди поддерживаемых интерфейсов — SATA 2.0, 2 × DVO, I2S, HDA, GMAC, USB 2.0, PCIe 2.0 х2, SPI, UART, GPIO, SDIO, I2C. Энергопотребление чипа варьируется от 1 до 5 Вт.

Источник изображений: CNX Software

Одноплатный компьютер Banana Pi BPI-5202, в свою очередь, несёт на борту 4 Гбайт памяти DDR3 и флеш-модуль NAND ёмкостью 1 Гбайт. Есть коннектор M.2 2242 для SATA SSD. Предусмотрены два сетевых порта 1GbE, а опционально может быть установлен адаптер Wi-Fi или модем 4G/5G (есть слот Nano SIM) в виде модуля mPCIe.

Изделие оснащено портом HDMI 1.4 с поддержкой видео 1080p60, двумя гнёздами RJ-45 для сетевых кабелей, двумя портами USB 2.0 Type-A, коннектором для вентилятора охлаждения и гнездом для подачи питания (9–36 В). Есть 20-контактная колодка GPIO с поддержкой RS485 и SPI, а также 20-контактный коннектор UART FPC. Возможно использование интерфейсов RS485 и RS232 с изоляцией.

Габариты платы составляют 140 × 100 мм. Говорится о совместимости с платформами  Loongnix Linux и LoongOS. Для новинки будут доступны различные I/O-модули.