Zhaoxin (Shanghai Zhaoxin Semiconductor Co., Ltd., также входит в VIA Alliance Semiconductor Co., Ltd.) — китайская полупроводниковая компания, совместное предприятие VIA Technologies и муниципального правительства Шанхая. Название “Zhaoxin” — латинизация двух китайских иероглифов 兆芯 [Zhàoxīn]. Перевести его можно как “Trillion Core” или “Mega Core”. Попробуем хронологически проследить развитие компании и понять, сможет ли на рынке потребительских и серверных CPU с архитектурой x86 появиться еще один крупный игрок.

VIA умерла, да здравствует VIA!

2013 год. Совместное предприятие обрело жизнь и по факту спасло процессорное подразделение VIA за счет потери мирового рынка. До сих пор неясно, какой доступ Zhaoxin имела на старте к команде разработчиков Centaur Technology и какой патентный портфель, а также интеллектуальную собственностью VIA передала в СП. Точно можно сказать, что с самого начала у китайских разработчиков был доступ к микроархитектуре Centaur Technology CN x86 и лицензия Zhaoxin x86 ISA, которая покрывается VIA в рамках кросс-лицензионного соглашения для x86 с Intel.

2014 год. Zhaoxin выпускает первый процессор ZX-A, который оказывается перемаркированным VIA NANO X2. Чип был создан еще в 2011 году, но так и не пошел дальше инженерных образцов: 40 нанометров, микроархитектура Isaiah, два работающих на частоте 1,6 ГГц ядра с кэшем L1 по 128 Кб на ядро и L2 1 Мб на ядро.  В то же время был представлен процессор ZX-B, который отличался от ZX-A только тем, что выпускался компанией Shanghai Huali Microelectronics Corporation (HLMC). Этот китайский производитель полупроводников и микропроцессоров способен изготовить до 35 000 пластин в месяц: к 2018 году он освоил техпроцессы 55 нм, 40 нм и 28 нм. Где выпускались ZX-A неизвестно, но VIA вела переговоры о производстве процессоров на мощностях TSMC. 

Made in China

2015 год. Представлен процессор ZX-C, также основанный на наработках команды Centaur (архитектура Isaiah II и платформа VIA EDEN). ZX-C дал начало новой микроархитектуре ZhangJiang, в которой был сделан ряд улучшений, включая расширение с изначальных четырех до восьми ядер и поддержку китайских алгоритмов шифрования SM3 и SM4. В остальном это тот же QuadCore от VIA. Процессор изготавливался первоначально по техпроцессу TSMC 28 нм, но позже был переведен на фабрику HLMC в Китай.

Вместе с китайской микроархитектурой семейство процессоров x86 получило название KaiXian и была озвучена основная цель Zhaoxin: в рамках инициативы национальной безопасности Китая уменьшить зависимость от иностранных технологий (например Intel или AMD) и получить больший контроль над интеллектуальной собственностью. 

2016 год. Представлены процессоры ZX-C+. По факту это те же ZX-C, но упакованные по одному или по два кристалла на одной плате формата BGA. В Zhaoxin отказались от сокета 370, который достался компании от VIA по наследству, и стали выпускать процессоры, которые можно только намертво припаять на материнскую плату.  Те же 28 нанометров HLMC, 4/8 ядер (2 кристалла по 4 ядра, работающие на 2 ГГц), кэш L1 64 Кб на ядро и L2 в 2 Мб на ядро.  Процессор (как и предыдущие модели семейства ZX) имел встроенный GPU S3 Chrome 640/645 и поддерживал на момент выпуска Windows 10. В то время Zhaoxin все еще позиционировала свои решения для потребительского и офисного рынка.

По мощности новый процессор с четырьмя ядрами был сравним с Intel i3 семейства Clarkdale, выпущенных еще в 2010 году по техпроцессу 32 нм, и это с учетом того, что у i3 было 4 виртуальных ядра, а не 4 физических.

PC и ноуты — отдельно, серверы — отдельно

2017 год. Конкуренция между китайскими производителями процессоров x86 обостряется. В стране появляется THATIC — совместное с AMD предприятие по разработке и выпуску чипов. Zhaoxin анонсирует преемника архитектуры Zhangjiang — WuDaoKou. Это уже микроархитектура 28 нм, разработанная для ноутбуков, настольных компьютеров и серверов.

Разработка WuDaoKou началась еще в августе 2013 года, а базовый дизайн был готов уже в июле 2015 года. Тестовые образцы процессоров на этой архитектуре были выпущены в октябре 2016 года, а серийное производство началось в октябре 2017 года. 

Первым процессором на архитектуре WuDaoKou стал KX-5000 (ранее ZX-D), который был анонсирован на Semicon China 2017. Компания ушла от букв ZX и стала называть изделия по первым буквам семейства KaiXian (KX). В линейке должны были появиться процессоры с четырьмя и восемью ядрами, работающие на частотах 1,8 и 2 ГГц и имеющие кэш L2 в 4 и 8 Мб соответственно количеству ядер.

Тогда же официально появилось семейство серверных процессоров KaisHeng (KH). В конце 2017 года были анонсированы первые чипы линейки KH-20000 на микроархитектуре WuDaoKou: KH-25800 и KH-26800.

Техпроцесс остался тем же самым (28 нанометров HLMS), но сама микроархитектура (считаем, что мы в это поверили) была «полностью разработана внутри Zhaoxin». Один кристалл теперь мог содержать до 4 ядер, а скорость межпроцессного взаимодействия выросла на 25%, северный мост был включен в состав процессора, а скорость работы увеличилась на 140%. Графическое ядро обновилось, оно стало поддерживать Direct X 11.1 и вывод в 4K. Также чипы на новой архитектуре должны были поддерживать PCIe 3.0 и два канала памяти DDR4. Серверные процессоры в дополнение могли поддерживать в два раза больше памяти (128 Гб против 64 Гб) с ECC.

Подключение периферии переложили на новый чипсет ZX-200.

По производительности эти процессоры находятся между выпущенными в 2016 году Intel i3-6300 и AMD A10-7890 (из младшего семейства для офисного применения), которые имели в два раза меньше ядер.

Тоньше, быстрее и лучше

2018 — 2019  годы. Zhaoxin представляет ZX-E (то есть KX-6000) и одновременно с ними анонсирует серверный вариант KH-40000. Это новые семейства процессоров на новой же микроархитектуре LuJiaZui, названной в честь станции Шанхайского метро в процветающем районе Пудун.

Техпроцесс 16 нм заставил уйти к тайваньцам, и процессоры начали выпускать на мощностях фабрик TSMC. Ключевые отличия LuJiaZui от WuDaoKou: быстрее на 50%, частота работы ядер повышена до 3 ГГц, улучшенный контроллер памяти с поддержкой DDR4-3200 (было 2400), объем поддерживаемой памяти для серии KX увеличен до 128 Гб (хотя реализована была только поддержка 64 Гб), а встроенный GPU должен был вытянуть два монитора с разрешением в 4K. 

Что касается вычислительной мощности, то процессор так и остался на уровне офисных «лошадок», но уже нового поколения.

На базе новых процессоров семейств KX/KH (а также на предыдущих KX-5000/KH-20000) в том же году были анонсированы компьютеры, ноутбуки и серверы таких гигантов, как Lenovo или HP. Работать компьютеры и ноутбуки должны были как под управлением Windows 10, так и под китайской ОС Unity Operating System (UOS). В свободную продажу процессоры серии KX-6000 поступили в начале 2019 года.

Если бы не COVID

На 2020 — 2022 годы был запланирован выпуск процессоров новых семейств KX-7000 и KH-40000. По планам они должны были пойти в продажу в 2021 году, но до сих пор мы довольствуемся только слухами. Если KH-40000 уже засветился в тестах в мае 2022 года и о нем можно составить какое-то представление, то KX-7000 остается темной лошадкой как в части микроархитектуры, так и в части характеристик. Zhaoxin в презентациях обещает DDR5, PCie4 и производство по техпроцессу в 7 — 5 нм (TSMC), но не дает больше никакой информации. KH-40000 оказался улучшенной и разогнанной версией KH-30000, имеющей на борту уже до 16 ядер и кэш третьего уровня в 32 Мб и, похоже, производится по техпроцессу TSMC в 16 нм.

Решения на базе KX-6000 в 2022 году были анонсированы и в России. Производитель и разработчик электроники, компания Dannie со штаб-квартирами в РФ и Китае, создала материнскую плату MBX-Z60A, которая рассчитана на работу с китайскими процессорами KX-6640MA. За разработку отвечало российское подразделение Dannie — ООО «Дэнни». На этом же процессоре российская компания «Тонк» выпустила ноутбук ТОНК TN4004.

Наследство S3

Но Zhaoxin делают не только процессоры. В наследство от VIA производителю достались технологии компании S3 Graphics, и в 2020 году была выпущена видеокарта Zhaoxin Glenfly Arise 1020 на собственном графическом процессоре.

Карта явно не игровая (в тестах она показала себя медленнее GeForce 1060 в 60 раз и оказалась сопоставимой разве что с Radeon HD 7400G). О процессоре известно только то, что он выпущен на техпроцессе 28 нм (TSMC), может работать с API DirectX 11.1 или DirectX 12, имеет 24 вычислительных блока и видеопамять в 2 ГБ. Видеокарта потребляет не более 70 Вт и не требует дополнительных разъемов питания.

Итоги

Компания Zhaoxin жива и развивается, хоть и отстает от озвученных ранее планов из-за эпидемии COVID, кризиса полупроводников, а также политических и экономических передряг. При этом корпорация Intel в перспективе ближайших 3 — 5 лет боится не AMD, а именно китайских процессоростроителей. 

Да, новые чипы компании задерживаются, но количество использующих процессоры серии KX-6000 вендоров растет, а системы на них успешно заменяют аналоги на Intel и AMD не только в настольных ПК или серверах, но и в тонких клиентах, электронных досках и в других устройствах.

Скорее всего, в Zhaoxin хотят полностью отказаться от услуг TSMC и ждут полноценного запуска техпроцессов в 7 нм у SMIC, который запланирован на октябрь 2022 года. С учетом целенаправленной политики китайского правительства перевести в ближайшие несколько лет весь компьютерный парк госучреждений и компаний с госучастием на отечественную элементную базу и ОС, а также инвестиций в собственного производителя, можно ожидать китайского чуда и в части x86-совместимых процессоров.

_____

А пока можно арендовать мощные серверы — например, с AMD EPYC или RTX NVIDIA — со специальной скидкой от HOSTKEY для читателей «Хабра». При размещении заказа назовите консультанту специальный пароль «Я С ХАБРА» — и дисконт ваш.