اژدهای خفته در کمین؛ بلندپروازی‌های چین برای تولید پردازنده‌های x86

اینتل به عنوان توسعه‌دهنده‌ی اولیه، برای سال‌های متمادی صدور مجوزهای طراحی و توسعه‌ی x86 را به شدت کنترل می‌کرد، اما شرایط مختلفی منجر به توزیع مجوزهایی شد که به شرکت‌های خاصی اجازه‌ی تولید پردازنده‌های x86 را داد. با گسترش نفوذ چین در خرید و سرمایه‌گذاری در شرکت‌ها (چه از طرف بخش خصوصی و چه دولتی)، پای این مجوزها به آزمایشگاه‌ها و شرکت‌های فناوری چین باز شد.

در حال حاضر، توسعه‌ی پردازنده‌های x86 در چین تحت امتیاز دو شرکت اصلی ژائوشین (Zhaoxin) و هایگون (Hygon) قرار دارد. هر یک از این شرکت‌ها استراتژی و تاریخچه‌ی منحصربه‌فردی دارند. از بین این دو، ژائوشین با تاریخچه‌ی طولانی‌تر و ریشه‌های سرمایه‌گذاری مشترک پایدار از طریق Via Technologies و دولت-شهر شانگهای، جایگاه قوی‌تری در بازار داخلی یافته است.

جای تردید نیست که پردازنده‌های ژائوشین هنوز نتوانسته‌اند از نظر عملکرد به سطح محصولات تراشه‌سازهای پیشرو جهانی مانند اینتل و AMD برسند. با این حال، این شرکت گام‌های قابل‌توجهی در پیشرفت فناوری و گسترش خط تولید خود برای بازارهای کامپیوترهای داخلی برداشته است. این پیشرفت‌ها از این جهت اهمیت دارند که ژائوشین بدون داشتن دسترسی به تکنیک‌های پیشرفته‌ی ساخت و تجهیزات نیمه‌رسانای پیشرفته، به سمت کاهش شکاف عملکرد با پردازنده‌های ساخت غرب حرکت می‌کند.

در سمت دیگر ماجرا، هایگون تلاش می‌کند تا با تکیه بر فناوری‌های شرکت AMD، اعتماد خریداران را به تولیداتش جلب کند. هایگون قدم‌های مطمئنی در هر دو حوزه‌‌ی پردازنده‌های دسکتاپ و سرور برداشته است، اما همچنان راهی طولانی تا شهرت جهانی در پیش دارد.

در ادامه‌، به شرح تلاش‌های ژائوشین و هایگون در زمینه‌ی طراحی و ساخت پردازنده‌های x86 می‌پردازیم. باتوجه به داده‌های محدودی که از محصولات این شرکت‌ها وجود دارند، تلاش می‌کنیم تا مقایسه‌ای عادلانه بین پردازنده‌های پرچمدار دسکتاپ موجود و نمونه‌های شناخته‌شده‌ی غربی انجام دهیم. چنین مقایسه‌ای، وضعیت صنعت تراشه‌سازی چین را تا حدودی روشن و راه را برای بررسی چالش‌های آینده‌ی این صنعت نوپا در چین هموار می‌کند. در انتها به بررسی چالش‌ها خواهیم پرداخت و مسیر آینده‌ی چین را در این بازار رقابتی پیش‌بینی خواهیم کرد.

یکی از بازیگران کلیدی در ماجرای پردازنده‌های x86 چین، شرکت تایوانی Via Technologies است که یکی از معدود مجوزهای معماری x86 خارج از اینتل و AMD را در اختیار دارد. در سال ۱۹۹۹، شرکت Via با خرید شرکت طراحی پردازنده‌ی آمریکایی Centaur که در آستانه‌ی ورشکستگی قرار داشت، به فناوری x86 دست یافت.

ژائوشین برای اولین بار در اواخر سال ۲۰۱۷، با ارائه‌ی پردازنده‌ی ZX-D توجه رسانه‌های فناوری در آمریکای شمالی و اروپا را به خود جلب کرد. هسته‌های نسل اول ژائوشین، به نام ZhangJiang، عمدتاً براساس نسخه‌ای اصلاح‌شده از معماری «ایسایا» (Isaiah) از Centaur ساخته شدند. دیری نپایید که ژائوشین معماری اختصاصی خود را با نام «وودائوکو» (WuDaoKau) توسعه داد که بازطراحی کاملی از ایسایا بود.

در قدم بعد، ژائوشین چهار نسل اول تراشه‌هایش را مبتنی‌بر معماری اختصاصی خود و با فرآیند ساخت ۲۸ نانومتری HLMC تولید کرد. چنین دستاوردی تضمین کرد که این پردازنده‌ها به طور کامل در چین طراحی و ساخته شوند. در سال ۲۰۱۹، ژائوشین به استفاده از معماری مدرن و اختصاصی x86-64 LuiJiaZui روی آورد. همچنین پیشوند نام‌گذاری ZX را کنار گذاشت و به جای آن از نام‌گذاری «کایشیان» (KX) برای پردازنده‌های رومیزی و «کایشِن» (KH) برای پردازنده‌های سرور استفاده کرد.

درباره‌ی LuiJiaZui، تنها می‌دانیم که این معماری ویژگی‌هایی همچون توانایی پردازش سوپراسکالر با اجرای دستورات خارج از ترتیب و چندگانه دارد، اما جزئیات بیشتر یا نمودارهای بلوک معماری به بیرون درز نکرده است. این معماری همچنین از مجموعه دستورات AVX (با پهنای ۲۵۶ بیت) و SSE 4.2، به همراه مجازی‌سازی VMX (سازگار با فناوری VT-X اینتل) پشتیبانی می‌کند.