Licenci na tradiční procesorovou architekturu x86 dlouhodobě drží Intel a AMD. Před několika lety se ale dostala i do Číny. Šanghajská vláda společně s firmou VIA Technologies vytvořila společný podnik Zhaoxin. Čína se tak snaží x86 rozvíjet a dělá v tom určité pokroky. Je ovšem otázkou, kolik se toho skutečně vyzkoumá v Číně a co pochází z USA.
To, jak se x86 do Číny dostalo, jaké jsou vztahy mezi Zhaoxinem, VIA nebo Centaurem či jak daleko na tom Zhaoxin je oproti silné americké dvojce, v rozhovoru pro Lupu popisuje Tralalák. Své jméno nechce zveřejňovat. Není v tom žádná konspirace, jen si cení soukromí.
S Tralalákem jsme se potkali v Bratislavě, poblíž které žije. K Zhaoxinu se dostal tak, že je dlouhodobým fanouškem a sběratelem procesorů VIA. „Nevím o nikom dalším v Česku a na Slovensku, kdo by Zhaoxin kupoval a testoval,“ uvádí Tralalák.
Kde jsou kořeny dnešních x86 procesorů z Číny?
Musíme se vrátit do devadesátých let. Intel v té době nestíhal vyrábět své x86 čipy a otevřel trh dalším společnostem. Existovaly například modely od firem AMD a Cyrix. Na trhu rovněž působila společnost IDT s procesory WinChip. Za jejich designem stála texaská firma Centaur Technology.
V té době se VIA Technologies rozhodla, že chce mimo čipsety působit i na trhu s běžnými počítači a embedded systémy, zejména na rozvojovějších trzích. VIA tak od National Semiconductors koupila divizi Cyrix a od IDT získala Centaur Technology. Následně obě aktiva integrovala do svých procesorů.
První takové procesory byly VIA Cyrix III. Cyrix už to moc nebyl, design jádra byl postavený na Centauru. Právě Centaur nakonec převážil, i když měl pouze kolem stovky inženýrů a Cyrix byl na čtyřnásobku. Zvítězila efektivita. Na Centauru v podstatě VIA funguje dodnes a stejně tak čínský joint-venture podnik Zhaoxin.
Jakým způsobem se zformoval Zhaoxin a jak se licence na x86 ocitla v Číně?
Po roce 2000 probíhalo hodně patentových sporů mezi Intelem, VIA a dalšími. Intel a AMD uzavřely křížovou dohodu a vyměňovaly si patenty. I když Centaur a Cyrix měly řadu vlastních patentů, Intel měl s VIA stále problémy a probíhaly žaloby. Nakonec došlo k mimosoudnímu vyrovnání a došlo se k řešení, že VIA může vyrábět x86 čipy. Zároveň americký regulátor FTC rozhodl, že se Intel chová monopolně. Bylo rozhodnuto, že VIA může vyrábět čipy, a to i v joint-venture továrně.
VIA začala rozhazovat sítě a zjišťovat, jak diverzifikovat náklady na náročný vývoj a výrobu. Zájem projevila Čína, která se už nějakou dobu chce dostat k vlastním procesorům. Šlo tedy o pragmatické spojení. Nyní vidíme, jak Evropská unie hledá způsoby vývoje vlastních čipů a procesorů. Je škoda, že takto nepřemýšlela v době, kdy VIA hledala partnera, mohli jsme mít x86 v Evropě. Nakonec tedy vláda v Šanghaji společně s VIA založila společný podnik Zhaoxin. VIA vložila know-how a vývojové centrum Centauru v Austinu. Rozjel se společný vývoj.
Poslední prodávaný čip VIA se nazývá VIA QuadCore C4650 a je vyráběný na 28nm technologii. Jde o jádro, který už VIA vyrobila pro společný podnik s Zhaoxinem. Na webu VIA už k tomu nelze najít podrobnější technický popis. Zhaoxin začal tyto procesory přebírat pod označením ZX-C a postupně je rozvíjet a upravovat. VIA například byla první, která měla kryptografické jádro s AES a SHA. Zhaoxin je v procesoru ZX-C+ doplnil o vlastní ekvivalenty SM3 a SM4, protože americkým standardům nedůvěřuje.
Dá se říci, že vše, co Zhaoxin začal používat, bylo vyvinuté firmou Centaur. Zhaoxin se začal soustředit na vývoj SoC, tedy System-on-Chip. Snaží se vše dávat na jeden čip. KaiXian KX-5000 ještě nebyl pravý SoC, protože existoval pozůstatek south bridge, ale už integroval paměťový řadič, zbavil se sběrnice V4 bus (ekvivalent FSB) a integroval IGP. Jádra stále byla dost identická s Centaurem. Mírné úpravy v jádrech už proběhly a Zhaoxin tvrdí, že za nimi stojí oni. O tom by se dalo polemizovat a spíše se přikláním k verzi, že za tím stojí Centaur.
Nyní Zhaoxin navrhuje 16nm čipy a vyrábí je TSMC. Dnes už firma zvládá dělat skutečné SoC. Součástí je procesor, paměťový řadič, north bridge, south bridge. Co se týče SoC, je Zhaoxin tam, kde jsou Intel a AMD. Výkonově ale ne. Dlouhodobá politika VIA a Centauru byla vyvíjet nízkoenergetické čipy a malá jádra. Zhaoxin KX-6000 už to posouvá dále. Tento procesor v konfiguraci s osmi jádry a frekvencí 2,5 GHz (KX-U6580) jsem testoval a byť to není na úrovni konkurence, hry se na tom zahrát dají. Běžný uživatel by při kancelářské práci rozdíl nepoznal.
Dá se současná generace Zhaoxinu přirovnat k nějaké generaci AMD a Intelu?
Zhaoxin to přirovnává k Intel Core i5–7400 (Kaby Lake, 2017). Zhaoxin má nízký výkon na jádro (IPC). Tyto procesory mají osm jader, zatímco zmiňované i5 má jádra čtyři, takže díky tomu lze výkon trochu nahnat. Podle mých testů Zhaoxin překonává Intel Atom, dnes specifickou řadu Pentium N. Ale je to díky vyššímu počtu jader. Pokud by měl Intel stejně, je na tom výkonově lépe.
Čína má dlouhodobý program, že například do státních institucí nasadí počítače s vlastními čipy. Současný výkon Zhaoxinu na to může pohodlně stačit. Čína má ještě projekty kolem dalších procesorových architektur, ale x86 zřejmě převládne.
K čemu Čína potřebuje x86?
V době, kdy se o x86 začali zajímat, ještě nebylo vůbec jasné, že ARM zvládne to, co dnes vidíme třeba u MacBooků s čipy M1. Zároveň důležité aplikace jsou psané pro x86. Byť existují různé projekty, jak rozběhat x86 na ARMu a tak dále, není to stoprocentní. Čína je rovněž velká, má mnoho firem soustředících se na různé architektury a ve výsledku si bude moci vybrat. Čína chce být samostatná, a když by mělo dojít na lámání chleba, budou mít něco k dispozici. Jejich x86 čipy už jsou na dostatečné úrovni, aby šly použít.
Kdo konkrétně v Zhaoxinu x86 vyvíjí? Má to stále na starosti Centaur v Texasu?
To, co vidíme dnes na trhu, má tak dva tři roky zpoždění oproti původním zprávám a oznámením. Současná jádra byla představena dříve a nyní probíhá implementační fáze. Informace tedy mohou být zastaralé. Zajímavé je, že když pozoruji čínská fóra, o nějakém Centauru se tam nic nedozvíte. Když se tam někdo ozve, že technologie je vlastně americká, všichni se do něj pustí a příspěvek někam zapadne, nebo zmizí. Nicméně, Číňané si koupili společnost, respektive licenci, takže tu technologii lze považovat za jejich. Do právních vztahů nevidím. U Zhaoxinu lze také vypozorovat nejenom nákupy patentů, ale také jejich tvorbu.
Takže lze říci, že pořádně nevíme, kdo x86 Zhaoxin vyvíjí a jaká je role Číny?
Úplně do toho nevidíme. Společný podnik je fakt. VIA procesory nevyvíjí, ty dělá jejich partnerská společnost Centaur. Na procesorech Zhaoxin je vidět, že z Centauru vychází. Lze narazit na informace, že současná podoba je nějaká forma předvývoje. Zároveň Zhaoxin dělá SoC, bere si tedy CPU část a další prvky a to dává do kupy.
Ještě jsme nezmínili, že VIA vlastní grafickou část získanou od S3 Graphics, z čehož Čína rovněž může těžit. Pokud na vše mají patenty a práva, je to jejich technologie. Kdo dělá reálný vývoj GPU, neumím říci. Přikláním se k tomu, že se v Zhaoxinu rozvíjí původní duševní vlastnictví S3 Graphics i se zaměřením na implementaci v nových SoC. Minulý rok se v roadmapě Zhaoxinu objevila i samostatná 28nm grafická karta s TDP 70 wattů.
Kam se výkon Zhaoxinu výhledově může dostat?
Výkon na jádro je dnes na úrovni Intel Haswell (2013). Tato 16nm velká jádra chtějí ještě letos integrovat do serverového procesoru KaiSheng KH-40000 Series při frekvenci 2,5 GHz. Na jednom čipu by mělo být 32 jader. Zároveň budou k dispozici dvouprocesorové jednotky, takže to dá 64 jader. To už je slušné. Desktopová varianta série KaiXian KX-7000 bude s největší pravděpodobností s 16 jádry a měla by atakovat hranici 4 GHz.
Nezmínili jsme jednu věc – Čína má ještě společný podnik s AMD. V něm se vyrábí procesory na první generaci serverové architektury Zen. Nyní AMD řeklo, že Zen 2 a Zen 3 už k dispozici nedá. To zřejmě souvisí s obchodní válkou. Náhradou tak zřejmě bude postupně vylepšovaný Zhaoxin.
Centaur mimochodem ve svém CHA SoC (s x86 architekturou velkých jader CNS) implementuje deep learning koprocesor NCORE. Pokud se ho Zhaoxinu podaří implementovat, může získat něco, co ho odliší.
Kdo si Zhaoxin kupuje?
V Číně se dají koupit notebooky s těmito procesory. Cena je 1999 juanů (6700 korun), takže jdou docela na odbyt. Čína se dále snaží podporovat státní a vojenský sektor. Tam určitě budou odběry, ale do těchto struktur nevidíme. Nedávné globální statistiky ukázaly, že VIA vyskočila na tržní podíl kolem 0,1 procenta. Vliv na to nejspíš má Zhaoxin. Konkrétně možná to, že tento procesor byl nasazený do NASu od tchajwanské firmy QNAP. Obecně se ale neví, kolik lidí si Zhaoxin kupuje a jak moc se používá.
NAS QNAP TVS-675 je první mezinárodní vlaštovka s procesorem Zhaoxin, prodává se i v Česku. Může tohle být pro Čínu cesta, jak Zhaoxin prodávat? Protože většina lidí asi neřeší, jaký má v NASu procesor. Zhaoxin už se také začal v Asii prodávat v minipočítači.
Budou to zkoušet. Možných partnerů se nabízí hodně. Otázkou je, do jaké míry budou chtít provokovat USA.
Je Zhaoxin ve výrobě závislý na TSMC?
Ano, je. Uvidíme, kde zvládnou vyrábět novou generaci čipů. V Číně mají výrobce SMIC, ten ale ještě není tak daleko a 7nm a nižší procesy nezvládá.
SMIC je navíc také pod embargem a nemůže kupovat výrobní stroje od ASML a spol. Takže nakupuje zejména starší bazarové z Japonska.
Ano a také je ve výrobě přetlak a nejsou kapacity, což se nyní obecně projevuje na nedostatku. Obecně VIA byla historicky závislá na výrobě u třetích stran. Starší modely produkovaly firmy IBM a Fujitsu a novější TSMC.
Kde Zhaoxin kupujete?
Poslední Zhaoxin jsem koupil přes české zastoupení Mouseru. Jde o základní desku od IEI (PDF), na které je procesor přímo přidělaný. Je to kvalitní průmyslová deska. Procesory napájené na desku jsou dnes pro Zhaoxin typické. Chystají ale i samostatné čipy s běžnou paticí ve stylu Intel LGA, ale přesné detaily ještě neznáme.
Zmiňovaná deska s osmijádrovým procesorem Zhaoxin KaiXian KX-6000 vyšla na zhruba 430 eur s daní a dalšími poplatky. Nevím o nikom dalším v Česku a na Slovensku, kdo by Zhaoxin kupoval a testoval jako já. Jinak VIA jako taková na trhu nadále působí, pro své embedded věci má u nás běžnou distribuci.
Narazil jste při testech na problémy s kompatibilitou či stabilitou?
Nahrál jsem videa z testování na Doomovi, World of Tanks, Sniper Ghost Warrior Contracts 2 a Battlefield 5. Nezaregistroval jsem žádné problémy. Je to díky Centauru a vše je absolutně použitelné. Zhaoxin není pro fanoušky Intelu a AMD, je ale dostatečný pro drtivou většinu uživatelů. Nejlepší výsledky ve hrách na tom neuděláte, ale i tak se řada z nich dá pohodlně hrát.
Zajímavá je i spotřeba. Byť se VIA dříve soustředila na nízkou spotřebu, aktuální Zhaoxin si při zátěži bere 72 wattů. Není to tolik jako poslední AMD Ryzeny a Intel Core, ale to odpovídá i výrazně menšímu výkonu. Spotřeba je daná i výrobní technologií.
Ukázky x86 procesorů WinChip a VIA:
ČLÁNKY DO MAILU