LoongArch: China hat eigene CPU-Befehlssatz-Architektur

Weg von MIPS: Loongson setzt künftig auf eine selbst entworfene ISA um CPUs zu bauen; eine erste hat ihr Tape-out bereits hinter sich.

Artikel veröffentlicht am 19. April 2021, 11:53 Uhr, Marc Sauter

Die-Shot eines 3A4000 (Ausschnitt) (Bild: Loongson)

Loongson Technology, sprich die Chinesische Akademie der Wissenschaften, hat eine eigene CPU-Befehlssatz-Architektur entwickelt (via PC Watch). Bisher hatte Loongson seine Designs auf Basis von MIPS64 umgesetzt, darunter die noch aktuellen Quadcore-Modelle wie der 3A4000/3B4000 von 2019.

Künftig soll statt MIPS64 die Loongson Architecture, kurz LoongArch, eingesetzt werden. Eine Befehlssatzarchitektur oder auch Instruction Set Architecture legt fest, nach welchem grundlegenden Prinzip ein Prozessor arbeitet. Die ISA wiederum bildet die Basis für die eigentliche Microarchitektur, so wie beispielsweise bei den x86-Implementierungen von AMD und Intel.

Laut Loongson umfasst die LoongArch knapp 2.000 proprietäre Instruktionen, welche ein Basis- und ein erweitertes Set aufweisen. Zu Letzterem gehören solche für eine Binary Conversion (LBT), für Vector Processing (LSX), für Advanced Vector Processing (LASX) und für eine Virtualisierung (LVZ). Die LoongArch soll vollständig autonom sein und keine Instruktionen von MIPS64 verwenden.

3A5000 hat Tape-out hinter sich

Zu den ersten Prozessoren mit der LoongArch gehört der 3A5000, welcher auf den 3A4000 folgt. Laut Loongson ist das Tape-out bereits erfolgt, die Masken zur Belichtung liegen dem Auftragsfertiger vor und Muster der Chips dürften bei der Chinesischen Akademie der Wissenschaften eingetroffen sein. Der 3A5000 soll ein Quadcore mit 2,5 GHz und 12-nm-Techik werden, der 3C5000 ein 16-kerniges Modell für Server.

Alle zukünftigen CPUs von Loongson sollen auf der Loongson Architecture basieren, MIPS64 wird nicht mehr verwendet. Wie es mit dieser Befehlssatzarchitektur weitergeht, ist ohnehin nicht klar: Einst war MIPS Technologies ein eigenes Unternehmen, wurde aber 2013 von Imagination Technologies gekauft, 2017 an die Investorengruppe Tallwood Venture Capital veräußert und 2018 von Wave Computing übernommen.

Mittlerweile hat Wave Computing nach der Insolvenz sein Chapter 11 hinter sich und firmiert nun als MIPS. Der sich mehrheitlich im Besitz von Tallwood Venture Capital befindende Hersteller will künftig CPUs mit RISC-V-Technik entwickeln.