О китайских Hygon'ах( клон AMD EPYC, Zen 1 ) замолвите словечко

Весьма символично, что товарные экземпляры китайских процессоров Hygon, являющихся лицензионными копиями процессоров AMD с архитектурой Zen первого поколения, начали изучаться западными источниками в начале июня, когда американские власти были в шаге от принятия решения о запрете на сотрудничество с китайской компанией Sugon и её аффилированными структурами. Такие процессоры разрабатывались совместным предприятием AMD и THATIC с 2016 года, но китайская сторона добавила от себя лишь криптографический блок, использующий специфические для КНР стандарты. Сами же процессоры Hygon в остальном были полностью идентичны своим американским «исходникам», они даже выпускались и тестировались на тех же предприятиях.

После законодательного запрета на сотрудничество с китайцами в этой сфере AMD вынуждена была прекратить взаимодействие с партнёрами, что обрекало процессоры Hygon на «планомерное вымирание», поскольку даже производить их китайская сторона без поддержки западных партнёров не могла. Это не помешало, как отмечает ресурс WCCFTech, некоему обладателю доступа к серверной системе Sugon на базе двух процессоров Hygon C86 7185 с 32 ядрами протестировать их в SiSoftware Sandra 28.26. Соответствующая запись в базе данных датирована мартом этого года, но в поле зрения первоисточника она попала только сейчас.

Прецедент интересен не упоминанием о характеристиках этих 14-нм процессоров, с которыми мы уже не раз знакомились. Модель Hygon C86 7185 с 32 ядрами работает на частоте 2,0 ГГц, всего в сервере два таких процессора. Уникальность результата в другом — китайскому клону AMD EPYC первого поколения удалось превзойти все зарегистрированные в базе данных SiSoftware процессоры по скорости шифрования данных. Скорость и надёжность шифрования могут находиться на разных полюсах шкалы ценностей, но именно в этом тесте китайские процессоры Hygon проявили свои отличия от американских «прародителей» с лучшей стороны.

Одними санкциями против Huawei Technologies американские власти не ограничились, недавно в список компаний, чьи действия наносят урон национальным интересам США в сфере безопасности, попали ещё пять китайских структур, некоторые из них имеют совместный бизнес с AMD на территории Китая. Профильные совместные предприятия существуют с 2016 года, они адаптировали архитектуру AMD Zen первого поколения к нуждам китайского серверного рынка и только недавно начали поставлять центральные процессоры марки Hygon.

Как сообщает издание Nikkei Asian Review, подобные действия властей США ставят под сомнение способность Китая к 2020 году на 40 % обеспечивать себя микропроцессорными компонентами локального происхождения. Следующим этапом «импортозамещения по-китайски» должно было стать увеличение этого показателя до 70 % к 2025 году. Представители китайской микропроцессорной промышленности на условиях анонимности выразили сомнение по поводу способности местных разработчиков продвигаться в создании современных процессоров без американского оборудования, программного обеспечения, материалов и технологий. Одними оборудованием и материалами, которые имеются в наличии в Китае, успех местной полупроводниковой отрасли не определяется, как считают эксперты.

«Отечественных ресурсов» в китайской микропроцессорной отрасли используется не более 15 %, по словам представителей TrendForce. Современная международная кооперация слишком сильна по своей структуре, чтобы отдельно взятое государство в сжатые сроки могло обеспечить себя всем необходимым для создания конкурентоспособных процессоров.

Как признают китайские производители серверного оборудования, процессоры местной разработки уступают изделиям Intel как по быстродействию, так и по надёжности. Предприятия финансового сектора избегают покупки серверов на базе китайских процессоров, поскольку для них стабильность работы информационных систем является высочайшим приоритетом.

По сведениям IC Insights, на долю китайского производства полупроводниковых изделий в 2018 году приходилось не более 15 % национального валового продукта. По прогнозам, эта доля превысит 20 % только к 2023 году, а с последствиями американских санкций Китаю приходится иметь дело уже сейчас.

Темпы роста экономических показателей китайских разработчиков процессоров впервые с 2014 года могут не выйти на рубеж 20 процентов. Для высокопроизводительных серверов китайские клиенты продолжают использовать импортные процессоры, поскольку разработки китайских компаний не только уступают зарубежным по быстродействию, но и оказываются на 50 % дороже, как минимум. В свою очередь, китайские разработчики процессоров жалуются на низкий спрос, который не позволяет им увеличить объёмы производства ради снижения себестоимости продукции, а также расширить круг клиентов, чтобы ускорить совершенствование своих разработок по отзывам реальных пользователей.

Разорвать этот порочный круг попытаются китайские власти, которые будут собственным примером демонстрировать китайским компаниям необходимость покупки отечественных процессоров. Последние будут закупаться для государственных нужд, косвенным образом стимулируя спрос со стороны частных китайских компаний.

В конце прошлой недели Министерство торговли США запретило американским компаниям сотрудничать с пятью китайскими компаниями и организациями, и в санкционный список на этот раз попали два совместных предприятия AMD, а также производитель компьютеров и серверов Sugon, который только недавно начал оснащать свою продукцию лицензионными «клонами» процессоров AMD с архитектурой Zen первого поколения. Представители AMD выразили готовность подчиниться требованиям американских властей, но пока ничего конкретного о дальнейшем сотрудничестве с китайскими партнёрами не сказали.

Клоны процессоров EPYC и Ryzen, которые по заказу Hygon выпускаются за пределами КНР, уже мелькали в наших новостях в конце прошлого месяца. Данные процессоры выпускались по лицензии AMD, которую она предоставила китайским партнёрам за $293 млн, получив одновременно 51 % акций в совместном предприятии Haiguang Microelectronics Co, и 30 % акций в предприятии Chengdu Haiguang Integrated Circuit Design, которое номинально и занимается разработкой процессоров по лицензии AMD. Впрочем, имеющиеся данные о характеристиках и архитектурных особенностях процессоров марки Hygon позволяют утверждать, что от своих американских прототипов они отличаются преимущественно поддержкой специфических для Китая алгоритмов шифрования данных.

Как сообщает издание The Wall Street Journal, именно исключение блоков шифрования данных из передаваемых китайцам лицензий в своё время позволило AMD избежать повышенного внимания американских властей к сделке с THATIC. Компетентные органы США достаточно ревностно относятся к экспорту технологий, а получение китайскими партнёрами возможности выпускать производительные серверные процессоры усилило бы конкуренцию на мировом рынке суперкомпьютерных систем. Принято считать, что формальным поводом для недавнего запрета на сотрудничество с Sugon послужили заявления этой компании о намерениях использовать серверные системы данной марки для обеспечения оборонных нужд КНР.

Некоторым правительственным структурам США изначально не нравилась инициатива AMD по созданию совместных предприятий с китайцами. Лиза Су (Lisa Su) отправилась на переговоры с китайскими чиновниками буквально в первый месяц своего пребывания в должности главы AMD, и к февралю 2016 сделка была заключена. Как мы сейчас знаем, AMD денежными средствами в этих СП не участвовала, а предоставляла только права на интеллектуальную собственность. Оборонное ведомство США ещё тогда пыталось заставить AMD провести согласование сделки через Комитет по иностранным инвестициям, но компания аргументировала свой отказ несколькими причинами. Во-первых, она утверждала, что подобная структура совместных предприятий не подлежит обязательному согласованию с Комитетом. Во-вторых, она заявляла, что передаёт КНР не самые современные технологии. В-третьих, она исключила из лицензии возможность использования китайскими партнёрами блоков процессоров, отвечающих за шифрование данных.

Настораживала американские власти и запутанная структура собственности совместных предприятий, созданных AMD с китайской стороной. Американская компания заявила, что подобная структура призвана учесть интересы китайских партнёров, но при этом не противоречит и законам США. Например, за разработку процессоров в СП отвечала именно компания, в которой AMD контролировала не более 30 % акций. Это позволило китайским властям считать процессоры Hygon «отечественной разработкой», о чём даже сообщается на их крышке — «разработано в Чэнду». Рядом стоит клеймо «сделано в Китае», хотя очевидно, что китайские партнёры AMD только размещают заказы на выпуск этих процессоров, а производит их, предположительно, GlobalFoundries на своих предприятиях в США или Германии.

AMD подчёркивает, что ещё до заключения сделки с THATIC, в 2015 году, поэтапно и подробно информировала компетентные органы о продвижении переговоров, но те не нашли серьёзных препятствий к созданию совместного предприятия и передачи лицензии на разработку x86-совместимых процессоров. Эксперты считают, что без помощи AMD и других американских партнёров китайская сторона не сможет бесконечно долго выпускать процессоры с архитектурой Zen. Более современные архитектуры AMD по этой сделке в пользование китайским разработчикам не передавались. В первом квартале текущего года AMD успела получить $60 млн лицензионных отчислений от китайских партнёров, поскольку те начали выпуск процессоров Hygon для серверов и рабочих станций. По условиям сделки, они не должны продаваться за пределами Китая, но теперь власти США видят угрозу национальной безопасности даже в использовании данных процессоров внутри КНР.

Примечательно, что AMD удостоила публикацию The Wall Street Journal отдельного комментария на страницах официального сайта. Компания заявила, что предприняла все необходимые меры, чтобы предотвратить неправомерное использование переданных китайской стороне технологий и разработок, а также сделать невозможным «обратный инжиниринг» с целью самостоятельной разработки будущих поколений китайских процессоров. С 2015 года компания тщательно согласовывала свои действия с профильными американскими ведомствами, и те не нашли причин для запрета на создание совместных предприятий с китайскими партнёрами. Переданные китайцам технологии, по её словам, позволяли создавать процессоры, уступающие по быстродействию другим доступным на рынке изделиям на момент заключения сделки. Сейчас AMD действует в строгом соответствии с американским законодательством, и не допускает передачи технологий компаниям, попавшим в санкционный список, а также прекратила торговый обмен с ними.

Эмоциональную реакцию представителей AMD на недавний запрет сотрудничества с китайскими партнёрами удалось вызвать только публикации на страницах издания The Wall Street Journal, которая представляла ситуацию достаточно однобоко. Кроме того, авторы скандальной статьи делали ложные выводы о причинах успеха AMD: дела у компании пошли в гору вовсе не из-за сотрудничества с китайцами, а благодаря популярности процессоров с архитектурой Zen во всём мире.

Коллегам с сайта WCCFTech удалось разобраться, как создавались «китайские клоны» EPYC, начало поставок которых производителям серверных систем в КНР вызвало жуткую ревность американских оборонных ведомств. Схема обработки интеллектуальной собственности AMD была организована так, что не оставляла китайцам шанса воспользоваться полученными технологиями для самостоятельного выпуска x86-совместимых процессоров подобного уровня.

Начнём с того, что даже сам дизайн процессорных ядер поколения Zen был привязан к возможностям GlobalFoundries и её 14-нм технологии, поэтому наладить выпуск аналогичных процессоров на китайских предприятиях было бы очень проблематично. Во-вторых, в Китае у AMD действовало два совместных предприятия, и в HMC она не только владела 51 % акций, но и обладала правом строго контролировать работу со своей интеллектуальной собственностью. Документацию, которую она передавала «более китайскому СП» по имени Hygon, нельзя было использовать для создания полноценного процессора силами китайских специалистов без программного обеспечения, контроль над которым сохраняла сама AMD.

Специалисты Hygon добавляли к разработкам AMD только специфические функциональные блоки — те самые, которые отвечали за шифрование данных. Затем проектная документация передавалась обратно в HMC, и уже под строгим контролем AMD проект доводился до стадии, позволяющей передать его GlobalFoundries для выпуска 14-нм процессоров Hygon на предприятии в США. Готовые кристаллы возвращались Hygon, которая отправляла их подрядчикам в Китае для упаковки и тестирования. И только после этого Hygon могла поставлять готовые процессоры китайским клиентам. Такая сложная схема взаимодействия если не исключала, то крайне усложняла возможность создания китайскими специалистами процессоров «по образу и подобию» AMD EPYC.

Теперь китайские партнёры не только лишаются поддержки AMD. Они утрачивают доступ к производственным мощностям GlobalFoundries. По сути, пока действует законодательный запрет, китайцы не смогут не только выпускать процессоры Hygon, но и готовить их к производству. Коллеги с сайта WCCFTech предполагают, что теперь КНР будет вынужден сосредоточиться в своих суперкомпьютерных инициативах на процессорах с архитектурой RISC. Кроме того, никто пока не запрещает КНР закупать готовые процессоры EPYC актуальных поколений — с точки зрения «оборонной самодостаточности» этот вариант хуже использования «доморощенных» процессоров, но подходящий для не самых критичных объектов вычислительной инфраструктуры страны.