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».

Российская компания «Трамплин Электроникс» представила отечественную «систему на кристалле» (SoC) под названием «Иртыш A68SV». Изделие может применяться для создания систем промышленного управления, коммуникационного оборудования, устройств интернета вещей (IoT) и пр.

Новинка выполнена на китайской архитектуре LoongArch (LA364). Задействованы два вычислительных ядра с максимальной тактовой частотой 2 ГГц. Каждое ядро содержит по 64 Кбайт кеша инструкций и данных L1 и 2 Мбайт кеша L2. Поддерживается оперативная память DDR4-2400 ECC. Упомянуты интерфейсы USB 3.0/2.0, HDMI, DVO, Gnet, GMAC, SDIO, EMMC, САМ, PCIe 3.0 и SATA 3.0. Типовое энергопотребление находится в диапазоне от 3 до 9 Вт.

Кроме того, «Трамплин Электроникс» анонсировала плату для разработчиков Devboard на базе архитектуры LoongArch LA364E. Используются восемь ядер с частотой до 2 ГГц и поддержкой 128-битных операций с плавающей точкой. Объём памяти DDR4 может достигать 64 Гбайт. Имеется интегрированное графическое ядро с поддержкой OpenGL 3.3, OpenGL ES 3.1 и OpenCL 1.1. Возможна обработка видео в формате 4K с частотой до 60 к/с. В число доступных интерфейсов входят PCIe 3.0, SATA 3.0, USB 3.1, RapidIO 2.0, USB 2.0, GMAC, SDIO, eMMC, CANFD и аудио.

Источник изображений: «Трамплин Электроникс»

Плата Devboard соответствует стандарту COM Express. Среди её сфер использования названы контроллеры для промышленной автоматизации и IoT-оборудования, бортовые вычислители для транспортных средств и беспилотных летательных аппаратов, измерительная техника и др. Плата позволит упростить знакомство с возможностями архитектуры LoongArch.

Как отмечается, на текущий момент LoongArch является третьей по популярности CPU-архитектурой в мире после x86 и Arm. LoongArch поддерживается крупными open source проектами, включая ядро Linux, GCC, LLVM. Эта архитектура не подвержена первичным и вторичным санкциям, а поэтому в сформировавшейся геополитической обстановке является единственной альтернативой популярным зарубежным решениям, которую возможно произвести в «кремнии» для использования в России.