Kendi LoongArch mimarisine sahip Çinli işlemci Loongson 3A6000: pratik uygulama

Alışılmadık bir işlemci ve buna dayalı sistemler üzerinde çalışmaya devam ediyoruz — şirketin tescilli mimarisi üzerine inşa edilen Çin Loongson 3A6000. Makalenin ilk bölümünde işlemcinin ve bilgisayarın performansını çeşitli kıyaslamalarda değerlendirdik ve saat döngüsü başına yürütülen komut sayısı açısından Çin CPU'sunun Batı mimarilerini neredeyse yakaladığı sonucuna vardık. geçmişte, örneğin Zen 1. Ancak yine de AMD ve Intel'in modern çözümlerinin gözle görülür şekilde gerisinde kalıyor. Şu soru ortaya çıkıyor: Bu tür sistemler üzerinde çalışmak ne kadar rahat, ilk bakışta belli olmayan gizli eksiklikler var mı?

Batılı rakiplerin yalnızca saat hızı, çekirdek sayısı ve genel performans açısından değil, aynı zamanda mimarinin geniş dağıtımı ve tanıdık x86 mimarisi için yüksek düzeyde optimizasyon açısından da avantajı var. Bu, gerçek hayattaki problemlerde özellikle önemlidir, çünkü testler genellikle önce optimize edilir ve nadir mimariler için gereken yazılımı bulmak zor olabilir ve bu, x86 kodunun ikili çevirisi ihtiyacını hesaba katmaz. Ancak gerekli yazılımın bulunmaması ve zayıf optimizasyonun yanı sıra, AMD ve Intel tabanlı geleneksel sistemlerden önemli ölçüde farklı olabilecek başka özellikler de var. Konuşulacak bir şey olduğu için bu materyalde bu noktaları tartışacağız.

Belirtildiği gibi, Loongson 3A6000'i temel alan iki farklı sistemimiz vardı: tam donanım setine sahip hazır bir Çin bilgisayarı ve üzerine işlemci takılı ayrı bir XC-LS3A6M anakart ve eksiksiz bir hava soğutucu. Bu sistemler yetenek bakımından biraz farklılık gösterir, ancak içlerindeki işlemciler modifikasyon açısından aynıdır ve yalnızca üretim tarihinde farklılık gösterir. Her iki işlemci de doğrudan anakartlara lehimlenmiştir.

Makalenin başındaki fotoğrafta gösterilen PNXC'den hazır bir sistemle başlayalım. 7A2000 yonga setini ve komple hava soğutuculu HV modifikasyonunun lehimli Loongson 3A6000 işlemcisini kullanan PN-L530A anakartı üzerine inşa edilmiştir. Sistem ayrıca gerekli tüm bileşenleri içerir: bir veri sürücüsü ve bir RAM modülü. Bu kit, nispeten düşük güçlü ancak yeterli bir güç kaynağı ve bu kadar basit bir konfigürasyon için belki de çok büyük olmasına rağmen rahat ve ferah kompakt bir kasa ile tamamlanmaktadır.

Sistem, aynı şirketten CL22 zamanlamalı 512 GB Kimtigo TP3000 katı hal sürücüsü ve bir adet 16 GB DDR4-3200 RAM modülü ile donatılmıştır. Anakartta iki bellek yuvası bulunur ve Loongson 3A6000 denetleyicisi çift kanal modunu destekler. Bu nedenle en iyi çözüm iki modülün kurulması olacaktır, ancak bu, DDR4-3200 frekansında kararlı bir şekilde çalışabilen uyumlu bileşenlerin dikkatli bir şekilde seçilmesini gerektirir. Ayrıca BIOS Kurulumunda bellek ayarı yoktur, bu da çift kanal modunda çalışmayı yapılandırmayı zorlaştırır.

Çin işlemcisinin masaüstü bilgisayarlara yönelik en güçlü versiyonlarından birini soğutmak için modern standartlara göre nispeten basit bir soğutma sistemi kullanılıyor. Alçak bir alüminyum radyatör ve küçük bir fandan oluşur. Bu soğutucu, testlerimizde 60-65 derece sıcaklığı aşmayan Loongson 3A6000'i soğutma konusunda oldukça yetenekli. Yonga setinde ayrıca küçük bir alüminyum radyatör bulunur ancak fan yoktur.

Sistem bileşenlerinin geri kalanı basit PC'ler için oldukça standarttır: PCIe x16, x8 ve x4 yuvaları, dört SATA bağlantı noktası, M.2 2280 ve 2230 yuvaları, bir Ethernet konektörü, HDMI ve VGA gibi yeterli sayıda konektör vardır. video çıkışlarının yanı sıra ön ve arka panellerde çeşitli USB bağlantı noktaları (3.0 ve 2.0). Ayrıca ses jakları da vardır. Modern sistemler için olağandışı olan tek şey, örneğin çeşitli denetleyiciler için yazılım geliştirirken belirli görevlerde yararlı olan COM bağlantı noktasıdır.

Test ettiğimiz ikinci sistem, adı resmi olarak hiçbir yerde belirtilmese de Asus'un katkıda bulunduğu söylenen XC-LS3A6M anakart üzerine kuruluydu. Anakartta ayrıca lehimlenmiş bir Loongson 3A6000 işlemci bulunuyor ve bu, yükseltme seçeneklerinin eksikliği göz önüne alındığında mantıklı. Soğutucu zaten önceden kurulmuştur. Soğutma sistemi olmadan anakart böyle görünüyor.

Buradaki işlemcinin soğutma sistemi de oldukça basit ancak boyut olarak biraz daha büyük ve muhtemelen biraz daha verimli. Ancak bunun gereksiz olduğu ortaya çıktı: Loongson'da hız aşırtma yapılırken bile bu soğutucunun yetenekleri tam olarak kullanılmadı. Yonga seti üzerindeki alüminyum soğutucu da gözle görülür derecede daha büyük. Bunu daha sonra işlemci hız aşırtma seçenekleri bölümünde daha ayrıntılı olarak ele alacağız.

XC-LS3A6M anakart siyah PCB'den yapılmıştır ve adı açıklanmayan yeşil versiyondan biraz daha pahalıdır ve biraz daha fazla genişletme seçeneği sunar. Bellek, PCIe ve M.2 için yuva sayısı her iki kartta da aynıdır ancak XC-LS3A6M, harici bir USB 3.2 Type-C bağlantı noktası bağlamak için ikinci bir ağ adaptörü ve bir konektör ekler. Ancak belgeler olmadan denetleyici işleminin karmaşıklığını ve PCIe şeritlerinin dağıtımını anlamak zordur ve üreticinin ayrıntılı teknik belgeleri de yoktur.

Kart da oldukça basittir, ancak bir hoparlör ve POST göstergesi şeklinde teşhis yeteneklerine sahiptir ve güç kaynağı sistemi biraz daha güçlüdür (ancak bu, mevcut Loongson modelleri için gereksizdir). İki adet Gigabit Ethernet denetleyicinin varlığı, bu sistemin bir ağ altyapısında kullanılması açısından faydalı olabilir.

Bizim için özellikle ilginç olan şey, bu anakartın BIOS Kurulum yeteneklerinin genişletilmiş olmasıdır: hız aşırtma ve donanım izleme ayarları mevcuttur. Bu, x86 tabanlı sistemler için yaygın olmasına rağmen, bu tür işlevler her zaman nadir bulunan işlemcilerde bulunmaz. BIOS, işlemciyi hız aşırtma olasılığını beyan ediyor ve Çinli araştırmacılara göre, hava soğutma kullanıldığında CPU frekansı 2,6 GHz ve üstüne, sıvı nitrojenle ise 3 GHz'e kadar artırılabiliyor. Bunu biraz sonra pratikte kontrol edeceğiz ama şimdilik yazılım kısmına geçelim.

Konunun yazılım tarafıyla ilgili konuşma her zaman işletim sistemleriyle başlar. Microsoft'un buna ihtiyacı olmadığı için Windows'un normal sürümlerini beklemeye gerek yok. Bu, yalnızca Linux'un özel sürümlerini bırakır. Bu yazının yazıldığı sırada, LoongArch mimarisini resmi olarak destekleyen yalnızca iki tam teşekküllü işletim sistemi vardı: Loongnix ve UOS. Ayrıca Rus Alt Linux'un test yapıları da mevcut ve zamanla daha fazla desteklenen sistemler olacak.

Bize verilen kullanıma hazır PNXC sistemi, Linux tabanlı UOS işletim sistemi önceden yüklenmiş olarak geldi; Asus anakartında ise yine Linux tabanlı Loongnix'i kullandık. Bu nedenle, esas olarak görünüş olarak farklılık gösteren her iki sistem hakkındaki izlenimlerimizi şimdi kısaca paylaşacağız. Ancak kullanılan kabuklar görsel olarak diğer modern işletim sistemlerinden çok farklı değil.

UOS (Birlik İşletim Sistemi veya Birleşik İşletim Sistemi), Debian'ı temel alan Deepin dağıtımını temel alan bir işletim sistemidir. Yabancı işletim sistemlerini değiştirmek amacıyla Çin hükümetinin talebi üzerine UnionTech tarafından geliştirildi. Masaüstü ve sunucu sistemleri için sürümler mevcut ve ilk sürümler 2019'da ortaya çıktı. UOS, Çin pazarını hedef alıyor ve Zhaoxin, Loongson, Sunway donanım platformlarının yanı sıra ARM mimarisine dayalı işlemcileri destekleyen Microsoft Windows'un yerini alacak şekilde tasarlandı.

Genel olarak, Linux ile çalışmış olanlar için UOS özellikle yeni bir şey getirmeyecek. Bununla birlikte, süper kullanıcı haklarını (kök) elde etmek için telefon, e-posta veya WeChat messenger kullanarak kayıt olmanızın gerekli olması belirli bir rahatsızlıktı. Ancak, Çince bir numara gerekli olduğundan ve onay kodu e-postayla, süresi dolacak kadar gecikmeli olarak geldiğinden telefon seçeneği işe yaramadı. Bu nedenle tek çalışma seçeneği Çin'de yaygın olarak kullanılan WeChat aracılığıyla kayıt olmaktı. Ayrıca uygulama mağazası da dahil olmak üzere bazı yazılımların Rusça çevirisinin olmaması biraz can sıkıcıydı ama buna daha sonra değineceğiz.

UOS işletim sistemi, daha sonra konuşacağımız İnternet tarayıcısı, medya oynatıcı ve uygulama mağazası gibi temel işlem için gerekli tüm unsurları içerir. Ayrıca, özellikle daha az güçlü bilgisayarlar için önemli olan, sistem kaynaklarının kullanımını analiz etmek için kullanışlı bir sistem izleme yardımcı programı da bulunmaktadır. Genel olarak UOS, günlük kullanıcının ihtiyaç duyduğu temel özelliklere sahip modern bir işletim sistemidir.

İkinci işletim sistemi olan Loongnix de Linux tabanlıdır ve Loongson Technology Corporation tarafından desteklenmektedir. PC, sunucu ve gömülü versiyonları mevcuttur. Sistemin adı kendi adına konuşuyor — yalnızca Loongson işlemciler için tasarlandı ve diğer mimarileri desteklemiyor.

Loongnix kaplaması daha basit, daha sade bir estetiğe ve daha az görsel öğeye sahip. Diğer açılardan, Linux çekirdeğinin aynı sürümüne dayandığı için UOS'a benzer, ancak grafik kabuk ve önceden yüklenmiş yazılım seti bakımından farklılık gösterir. Loongnix'teki ayarlar da basitleştirildi ve arayüz daha düz ve daha klasik görünüyor.

Yaygın bir sorunla karşılaştık: Yazılımın tüm öğeleri Çince'den çevrilmiyor. Örneğin, çöp kutusu simgesi tolere edilebilir olsa da, tamamen Çince olan paket yükleyici, arayüzü anlamamız için bir çevirmen kullanmamızı gerektiriyordu. Genel olarak her iki sistem de İngilizce ve hatta Rusça'yı oldukça iyi düzeyde destekliyor ancak çevirinin bazı kısımları hala eksik.

İki sistem arasında görsel olmaktan çok dahili benzerliklere rağmen, işletim sistemi mimarisi ve optimizasyon düzeyindeki farklılıklar nedeniyle performansta gözle görülür bir fark vardır (UOS, Loongnix'in aksine, çeşitli mimariler için tasarlanmış daha evrensel bir sistemdir). Makalenin ilk bölümünde, donanım performansının kapsamlı değerlendirilmesine yönelik özel bir araç olan Stress-NG'yi kullanarak yapılan test sonuçlarını içeren bir tabloyu zaten sunmuştuk.

Elde edilen verilere göre, Loongnix işletim sistemini çalıştıran Loongson işlemci, UOS'a kıyasla çoğu zaman daha iyi performans gösteriyor — bazı testlerde fark 1,5 kata ulaşıyor, ancak bu tür durumlar oldukça istisna. Diğer kıyaslamalarda Loongnix sürekli olarak %2-4 ve bazen daha fazla bir avantaj gösteriyor.

Örneğin Loongnix tabanlı sistem 7zip ve zstd formatlarında %10 daha hızlı veri sıkıştırma sağlarken, gzip için hız %18 arttı, paralel bzip2 ise %23 artış gösterdi. Özellikle sıkıştırmadan bahsettiğimize dikkat edin; dekompresyon hızlandırılmadı. Kriptografik kıyaslamalarda (aircrack-ng ve bork'ta %12-14) ve yüksek performanslı bilgi işlemde (parboil ve amg) performans artışları da görüldü. Nadir durumlarda UOS, örneğin rawtherapee ve n-queens testlerinde daha hızlıydı.

Rusya'daki gelişmeyi göz ardı edemeyiz: Loongarch64 mimarisine sahip işlemciler için Basalt SPO şirketi, Linux tabanlı Viola işletim sisteminin grafik ortamlı bir ön montajını hazırladı. Bu, Loongson tabanlı dizüstü bilgisayarlara, iş istasyonlarına ve sunuculara kurulabilen ve LibreOffice, Firefox ve GIMP gibi programlarla kullanılabilen, bu platformda çalışan ilk Rus işletim sistemidir.

Taşıma geçen yıl tamamlandı ve gelişmeye devam ediyor. Geliştiriciler, dokümantasyon ve test sunucuları sağlayan Çinli işlemci üreticisinden aktif destek alarak işletim sistemini yalnızca dokuz ayda uyarlamayı başardılar. Bu yazının yazıldığı sırada, bu yılın haziran ortasında piyasaya sürülen Xfce grafik arayüzüne sahip bir montaj mevcuttu ve LoongArch64 dağıtım kitlerinin gelecekte piyasaya sürülmesi planlanıyor. Henüz bu işletim sisteminin ayrıntılı testini yapmadık, ancak yetenekleri ve özellikleri kullanıcılar tarafından zaten biliniyor. Bunun hala bazı eksiklikleri olan bir yayın öncesi yapı olduğunu belirtmekte fayda var.

Belirtildiği gibi UOS işletim sistemi, modern işletim sistemleri için standart olan kendi uygulama mağazasını içerir. Kullanıcıların yazılımı bulmak ve yüklemek için kolay bir ortama ihtiyacı vardır. Mağaza oldukça gelişmiş ve birçok işlev sunuyor, ancak yabancı kullanıcılar için ana dezavantajı metnin önemli bir kısmının Çince'den çevrilmemesidir. Ancak çoğu kullanıcı yazıların anlamını tahmin edebiliyor veya cep telefonu kamerasını kullanarak tercüme edebiliyor.

UOS uygulama mağazasında yazılım kategorisine göre bölümler, derecelendirme listeleri ve otomatik güncellemelerin yanı sıra kullanıcı incelemeleri de bulunur; modern bir uygulamadan bekleyebileceğiniz her şey. Ancak mevcut programların sayısı oldukça sınırlıdır ve daha popüler sistemlerle karşılaştırılamaz. Örneğin, bu yazının yazıldığı sırada mağazada tam teşekküllü bir ofis paketi yoktu. Çin sitesinde LoongArch64 için WPS Office sürümünü bulabilmemize rağmen işletim sistemi paketinde veya mağazada bulunamadı.

Eski adıyla Kingsoft Office olarak bilinen WPS Office, Çinli şirket Kingsoft Corporation tarafından Microsoft Office'e alternatif olarak geliştirilen bir ofis paketidir. Windows, Mac OS, Linux, Android, iOS ve HarmonyOS dahil olmak üzere çeşitli işletim sistemleri için mevcuttur ve gerekli tüm araçları içerir: metin ve elektronik tablo düzenleyicilerinin yanı sıra sunum programları.

WPS'nin artıları ve eksileri vardır ve en iyi ofis paketi olmasa da, LoongArch64 gibi nadir sistemler için kullanılabilir olması ve indirilip kurulmasının kolay olması önemlidir. Ancak, LoongArch64 için mevcut olan 11.1 sürümünün oldukça eski olduğunu (ekran görüntüsüne bakın), oysa 12.2 sürümünün Windows için zaten yayınlandığını belirtmekte fayda var. Sonuç olarak, bazı modern özelliklerden yoksun olabilir, ancak temel işler için sorun değil.

Çalışma konforuna gelince, bilgilerin Full HD çözünürlükte (1920x1080, 120 Hz'e kadar yenileme hızı desteğiyle) görüntülenmesi, zayıf yerleşik grafik işlemcili sistemlerde bile oldukça kullanışlı görünüyor. Ancak 4K'ya (yenileme hızının 30 Hz ile sınırlı olduğu) geçiş yapıldığında, güçlü x86 sistemlere alışkın kullanıcılar ekrandaki bilgileri güncellerken ciddi sorunlarla karşılaşacak. Bunun nedeni yalnızca düşük yenileme hızı değil, aynı zamanda yerleşik GPU'nun yetersiz gücüdür.

Ayrıca, entegre grafik çekirdeğinin performansının büyük ölçüde belleğin çalışma moduna (tek kanallı veya çift kanallı) bağlı olduğunu da belirtmekte fayda var. Örneğin, Full HD çözünürlükte yapılan GLmark2 testinde entegre GPU, tek kanal modunda 40 puan, çift kanal modunda ise 70 puan alıyor; bu da neredeyse iki kat daha fazla ve deneyimi önemli ölçüde artırıyor. Farklı işletim sistemleri de farklı sonuçlar gösteriyor: Loongnix'te çift kanal modunda entegre GPU 110 puan aldı ve UOS daha çekici görünse de genel olarak bu sistem üzerinde çalışmak daha uygun. Seçim kullanıcıya kalmıştır.

Grafik performansını artırmaya yönelik diğer bir seçenek de ayrı bir grafik kartı takmaktır, ancak yalnızca eski AMD Radeon modelleri desteklenmektedir. Nvidia açık kaynaklı sürücüler sunmuyor, bu da onların diğer mimariler için derlenmesini imkansız hale getiriyor. Radeon RX 480'i test ettik ve GLmark2'deki sonuçlar neredeyse 5000 puana ulaştı; bu, entegre GPU'dan önemli ölçüde daha yüksek. HardInfo'nun GPU Çizim testinde entegre grafik çekirdeği ile Radeon arasındaki fark daha az belirgindi: tek kanal modunda 2283 puan, çift kanal modunda 4108 puan ve Radeon RX 480 ile 13152 puan. entegre grafikler ve hatta zayıf ayrık GPU, normal ofis çalışmaları sırasında bile fark edilebilir; bu nedenle, ayrı bir video kartı takmak veya çift kanal modu için iki bellek modülü kullanmak akıllı bir çözüm olacaktır.

Her iki işletim sistemindeki tarayıcılar açık kaynak Chromium kodunu temel alır ve kullanıcı dostu olmalarını sağlayacak kadar benzerdir. Bununla birlikte, karmaşık grafikler ve animasyonlarla aşırı yüklenmemiş, yalnızca sınırlı sayıda açık sayfayla bunlarda çalışmak rahattır; aksi takdirde sistem daha az tepki verebilir ve gecikmeler kabul edilemez hale gelebilir.

Genel olarak, her iki sistem de oldukça verimlidir ve basit belgelerle çalışan ve arka plan görevlerini aktif olarak kullanmayan, yalnızca Full HD çözünürlükte olan iddiasız kullanıcılar için tatmin edici konfor sağlayabilir. Bu tür zayıf sistemlerin daha yüksek çözünürlükler için tasarlanmadığını, dolayısıyla bunun ciddi bir dezavantaj olarak değerlendirilemeyeceğini belirtmek önemlidir.

Herhangi bir modern bilgisayarın bir diğer önemli görevi, çeşitli formatlardaki videoları yüksek çözünürlükte görüntülemektir. İlk bakışta, eski mobil çipler bile bununla iyi başa çıkıyor, çünkü video veri kod çözmenin donanım hızlandırması için özel birimlerle donatıldılar ve bu da diğer sistem bileşenleri üzerindeki yükü hafifletti. Ancak Loongson'un entegre GPU'su, video kod çözme için donanım hızlandırması sağlamaz.

Uygulamada, işletim sistemleri ile medya oynatıcılar arasında, örneğin video verilerinin farklı derecelerde sonradan işlenmesinden kaynaklanabilecek farklılıklar olduğunu fark ettik. UOS sistemine ve popüler VLC medya oynatıcısına baktığımızda, bu paketin yalnızca MPEG2 ve MPEG4 gibi eski video formatlarıyla ve yalnızca Full HD çözünürlükte iyi performans gösterdiğini gördük. H.264 oynatılırken CPU yükü %50-80 oluyor ve H.265 kod çözme hiç çalışmıyor, bu da kare kaybına neden oluyor. 4K çözünürlükteki neredeyse hiçbir format oynatılamaz bile.

Yerleşik UOS medya oynatıcısı hem 4K hem de H.265'in kodunu çözebilir, ancak tam ekran modunda çok az kare çıkarır ve çoğunu atlar. Her ne kadar 8K'yı bile yeniden üretmeye çalışsa da oldukça yavaştır. Herhangi bir hızlanma gözlemlenirse, 4K çözünürlükteki ekran çıkışı, özellikle tek kanallı bellek modunda büyük ölçüde zarar görür. Bununla birlikte, Full HD'ye geçiş yaparken ve çift kanallı bellek kullanıldığında, oynatıcı 4K videoları bile oldukça iyi oynatıyor, ancak video formatına bağlı olarak CPU yükü %60-70'e ulaşabiliyor. HEVC'den HDR'ye kod çözme de pek kararlı değil.

Farklı yazılım ve codec'lerle denemeler yapabileceğiniz açık, ancak bu sefer bu kadar derin bir hedefimiz yoktu. İlginç bir şekilde, Loongnix işletim sisteminde durum neredeyse tam tersiydi: yerleşik medya oynatıcı oldukça yavaştır ve Full HD'de bile kareleri düşürürken, VLC, UOS'taki yerleşik oynatıcıdan çok daha iyi olmasa da daha tatmin edici sonuçlar gösterir.. Ancak kare kaybı önemli düzeyde olmaya devam ediyor; resimdeki oynatma istatistiklerine bakın. Asıl sorun GPU'nun kod çözme desteğinin olmamasıdır. Radeon RX 480 ayrık grafik kartının takılı olduğu bir sistemde durum önemli ölçüde iyileşiyor: 4K HDR HEVC ve 8K hariç neredeyse tüm videolar sorunsuz oynatılıyor.

Yerleşik GPU'nun sınırlamaları göz önüne alındığında, video akışının oynatılmasının en iyisi olmaması şaşırtıcı değildir. Hızlı YouTube çağında testler yaptık ve 60 FPS'de Full HD videonun kodunun çözülmesi ve çıkışı sorunsuz bir şekilde gerçekleşirken (sağ ekran görüntüsü), atlanan karelerle ilgili neredeyse hiçbir sorun yok. Ancak 4K videoyu 60 FPS'de oynatmaya çalışırken görüntünün düzgünlüğü önemli ölçüde bozulur — her ikinci karede bir atlanır ve rahat oynatma elde etmek mümkün olmaz. Böylece incelemenin «ofis» kısmından çıkan sonuç bir kez daha doğrulandı: Loongson tabanlı sistem Full HD çözünürlükle iyi başa çıkıyor, ancak daha yüksek çözünürlükler için yeterli güce sahip değil.

Daha önce test ettiğimiz anakartlardan birinin (XC-LS3A6M) işlemci için bazı hız aşırtma seçenekleri sunduğunu ve BIOS Kurulumunda uygun ayarların bulunduğunu belirtmiştik. Ne yazık ki, bu modda görüntü yakalayacak ekipmanımız yoktu ve BIOS'ta ekran görüntüsü oluşturmaya yönelik olağan yazılım yöntemi işe yaramadı. Bu nedenle aşağıda gerekli öğeleri içeren ekran görüntüleri bulunmaktadır.

Performans ayarları bölümünde (İngilizce adında bir yazım hatası var), bir hız aşırtma profili seçebilir, saat frekansı adımlarının sayısını değiştirebilir, CPU frekansının kendisini seçebilir ve ayrıca işlemci voltajını ayarlayabilirsiniz. Genel olarak, CPU'yu hız aşırtma için gerekli tüm parametreler mevcuttur, ancak frekansı seçme ve bellek zamanlamalarını yapılandırma yeteneğinin eklenmesi de yararlı olacaktır.

Hız aşırtmacılara, her biri farklı bir maksimum frekansa sahip, önceden ayarlanmış dört hız aşırtma profili sunulur. Ancak aslında en kullanışlı olanı, kullanıcının mevcut seçeneklerden değerleri bağımsız olarak ayarlamasına olanak tanıyan manuel profildir. İşlemci voltajı 0,05 V'luk artışlarla 1,15 V ila 1,30 V arasında ayarlanabilir.

En geniş İnce Ayar seviyesi profilini kullanırken, CPU frekansı yerel 2,5 GHz'den etkileyici bir 3,2 GHz'e yükseltilebilir! Ancak değerler arasındaki adım değişiklik gösterir: Maksimum frekanslara yakın yerlerde bu değer 25 MHz'dir, 2,5 ila 2,7 GHz arasında ise yalnızca 100 MHz'dir. Loongson 3A6000'in önemli hız aşırtma potansiyeli göz önüne alındığında, alt aralıktaki daha küçük adımlar oldukça faydalı olacaktır.

Hız aşırtma potansiyeline gelince, bazı Çinli meraklılar XC-LS3A6M anakartındaki hava soğutmayı kullanarak Loongson 3A6000'i 2,63 GHz'e hız aşırtmayı başardılar (mevcut olanlar listesinde bu değere sahip olmadığımız için muhtemelen farklı bir BIOS sürümüyle), ve sıvı nitrojen ile — 3,0 GHz'e kadar. Ancak girişimlerimiz daha az başarılı oldu. Sistem 2,7 GHz hızında çalışıyordu ancak performansın zamanla yazılım hatalarına ve donmalara neden olması işlemcinin bu frekansta kararsız olduğunu gösteriyordu.

Loongson 3A6000 sıvı nitrojenle yüksek frekanslar üretebilirken, geleneksel hava soğutmayla örneğimiz 2,6 GHz ile sınırlıdır ve bu önemli bir hız aşırtma potansiyeli değildir. 2,8 GHz frekansında sistem başlamadı, 2,75 GHz'de ve 1,30 V voltajda çok fazla hata vardı (aşırı ısınma gözlenmedi) ve 2,70 GHz'de (1,30 ve 1,25 V voltajlarla) hatalar hala devam ediyordu az sayıda da olsa mevcut. 2,60 GHz'de sistem çalıştı ve performansta yalnızca %4'lük bir artış sağladı. CPU aşırı ısınmadığından sorunun bir soğutma sorunu olmadığı açıktır. Bununla birlikte, soğutucu koltuklar modern Intel işlemcilerle örtüşse de, kart üzerindeki elemanların işlemci soketine yakın konumlandırılması nedeniyle su soğutmanın kurulması imkansızdı.

Başarılı testlerin sonuçları, 2,7 GHz frekansında (doğal frekansın +%8'ine karşılık gelir) Loongson 3A6000 tabanlı sistemin, tüm veri sıkıştırma testleri ve bazı testlerde dahil olmak üzere çoğu testte %6 — %8 daha hızlı çalıştığını gösterdi. Coremark, Core-latency ve Cachebench gibi sentetik testler. Bu, saat hızının arttırılmasının önbellek performansı üzerinde olumlu bir etkiye sahip olduğunu doğrulamaktadır. Çinli mühendisler gelecekte işlemcilerinin saat hızlarını önemli ölçüde artırmayı başarabilirlerse bu, performansı anında etkileyecektir.

Şimdi Loongson tabanlı sistemlerin pratik kullanımının önceki bölümlerde değinilmeyen bazı yönlerini tartışmalıyız. Özellikle, bu, x86 kodunun LoongArch64'e ikili çevirisi yoluyla x86 öykünmesiyle ilgilidir. Her ne kadar Loongson işlemciler bu süreci hızlandıracak özel özelliklere sahip olsa da iş bu kadar basit değil. Donanım ve yazılım üzerindeki kontrolü nedeniyle cihazlarına x86 kod emülasyonunu başarılı ve hızlı bir şekilde uygulayan Apple'ın aksine, Windows ve Linux ekosistemlerinde durum daha karmaşık. Microsoft, LoongArch'ın Windows sürümüne pek ilgi göstermedi, bu nedenle kullanıcıların Linux'a bağlı kalması gerekiyor.

Her ne kadar x86 emülasyonunun kendisi öncelikli olarak bir yazılım görevi olsa da performansı artırmak için belirli donanım yetenekleri gereklidir. Loongson'un çeviriyi hızlandırmak için özel talimatları vardır (LBT, Loongson İkili Çeviri), ancak bunların kullanımıyla bile Çin işlemcisi x86 kodunu AMD ve Intel işlemciler kadar verimli bir şekilde çalıştıramayacaktır. Öykünme her zaman yüke bağlı olarak çeviri yüküne neden olur, bu nedenle performans açısından kritik uygulamaların yerel LoongArch64 koduna derlenmesi önerilir.

Loongson'un 128 bit LSX vektör işleme talimatları ve 256 bit LASX talimatları olmasına rağmen, x86 talimatlarına tam olarak karşılık gelmedikleri için bırakın AVX-512'yi, AVX2 talimat setini tam olarak taklit etmek oldukça zordur. AVX/AVX2'yi LSX/LASX'e dönüştürmek kolay bir iş değildir, ancak muhtemelen değişen verimlilik dereceleriyle gerçekleştirilebilir.

LATX'i Loongnix sistemi üzerinde test ettik ve kısacası sadece LoongArch64 için native sürümü olmayan programlar için uygundur. Örneğin, LATX ikili çeviriye sahip x86 emülasyon modundaki 7zip arşivleyici, LoongArch64 sürümünden neredeyse iki kat daha yavaştır. Wine kullanarak PC oyunları oynamayı deneyebilirsiniz (DirectX'in modern sürümlerini desteklemek için DXVK'ye ihtiyacınız olacaktır), ancak pratikte bu, kare hızlarının o kadar düşük olmasına neden olur ki, bunun bir anlamı yoktur.

Makalenin ilk bölümünde Loongson 3A6000'in verimliliği ve saat döngüsü başına yürütülen talimat sayısı açısından yaklaşık olarak birinci nesil Zen işlemcilere eşit olduğunu tespit ettik. Bu Çin işlemcisi, 2,5 GHz gibi daha düşük bir frekansta çalışan Ryzen 5 1500X ile kıyaslanabilir. Loongson sıklıkla 3A6000'i Intel Core i3-10100 ile karşılaştırıyor ancak ikincisi 4,3 GHz gibi daha yüksek bir saat hızında çalışıyor ve bu da karşılaştırmanın tamamen adil olmadığını gösteriyor. Ayrıca AMD ve Intel'in daha fazla çekirdekli ve hatta daha yüksek frekanslı modelleri var. Bu nedenle, bu Çinli şirketin işlemcileri arasında amiral gemisi olan 3A6000'in eski AMD ve Intel işlemcilerle rekabet etmesi pek mümkün değil.

Nadir ve popüler olmayan yazılımlara gelince, ya LoongArch sürümünde tamamen yok ya da bu mimari için optimizasyonlar yok. Yüksek performans elde etmek için gerekli olan Çin işlemcisinin SIMD komut setlerini tüm programlar kullanamaz. Sonuç olarak yerel yazılım, teorik olarak benzer AMD ve Intel işlemciler kadar hızlı çalışmayabilir. Bu, bazı programların x86 kodunun ikili çeviri modunda çalıştırılması gerekeceği anlamına gelir ve bu da Çin CPU'larına dayalı sistemlerin performansını daha da azaltır.

Loongson 3A6000, Çin yapımı en güçlü masaüstü işlemci olmasına rağmen, Intel ve AMD'nin modern işlemcilerine alışkın olan kullanıcılar, bu CPU'yu temel alan sistemlerde yavaş performansla karşılaşabilirler. Sorun yalnızca işlem çekirdeklerinde değil, aynı zamanda düşük çıkış hızına sahip olan ve muhtemelen donanımsal video kod çözmeyi desteklemeyen yerleşik video çekirdeğinde de yatmaktadır. Bu nedenle Radeon RX 550 gibi basit bir ayrık grafik kartını bile kullanmanızı öneririz.

Sonuç olarak, Loongson 3A6000 işlemciyi temel alan sistemler esas olarak basit ofis görevleri için uygundur ve bazı nedenlerden dolayı Batılı işlemcilerin kullanımına izin verilmemektedir. Bu işlemciyi temel alan bir bilgisayar, basit belgelerle çalışırken ve internette rahatça gezinirken minimum düzeyde konfor sağlayacaktır. Daha akıcı video görüntüleme için ayrı bir video kartı takmanız veya Full HD çözünürlükle sınırlı, yerleşik GPU'lu çift kanallı RAM kullanmanız önerilir.

Uygulamada, tamamen Çinli bir işlemcinin performansı ve yetenekleri yalnızca temel görevler için ve o zaman bile bir takım sınırlamalarla uygundur. Yerli işlemcilere geçiş yapan çoğu Çinli kullanıcı, bu işlemcilerin performansını tarama, e-posta ve ofis uygulamaları gibi günlük görevler için yeterli bulacaktır. Ancak Loongson mühendislerinin en modern CPU ve GPU'ların seviyesine bile ulaşabilmek için yapacak çok işi var. Ancak Batılı gelişmelerle aradaki farkın azalmasını bekleyebiliriz. Önemli olan, Loongson tabanlı bir bilgisayarın pratik kullanımı için işlemcinin kendisinden çok daha önemli olan yazılıma daha fazla dikkat etmektir.

Genel olarak Çinli şirketin platformu oldukça uygulanabilir ve ofis ve ev ortamlarında kullanılabilir, ancak yalnızca kullanıcıların yalnızca x86 uyumlu formatta bulunabilen belirli bir yazılıma yönelik gereksinimlerinin olmaması koşuluyla. Çoğu zaman olağan programlarınızı değiştirmeniz gerekir; örneğin, Microsoft Office'i, aktif kullanıcılar için ciddi sınırlamalara sahip, daha az işlevsel olan WPS Office ile değiştirin. Kötü dağıtılmış tüm mimarilerin temel sorunu, gerekli yazılımın bulunmaması veya optimizasyonun bulunmamasıdır, dolayısıyla uygun geliştirme araçlarının geliştirilmesi ve tanıdık programların Çin mimarisine aktarılması uzun bir süreçtir. Tüm yazılım satıcıları Loongson için özel sürümler yayınlamakla ilgilenmeyecektir. Ancak az miktarda yerli yazılım şeklinde eksiklikler giderilebilirse Çin CPU'larını temel alan sistemler günlük kullanıma daha uygun hale gelecektir.