Zhaoxin KH-4000: Chinesischer Chip holt zu AMD EPYC auf

Zhaoxin KH-4000: Chinesischer Chip holt zu AMD EPYC auf

Ein 16-Kern-Prozessor mit 2,7 GHz, gefertigt im 16-Nanometer-Verfahren und ohne SMT, sollte einem AMD EPYC 7601 nicht das Wasser reichen können. Und doch tut der Zhaoxin KH-4000 genau das. Eine am 22. Juni 2022 veröffentlichte Analyse stellt den chinesischen Chip unter SPEC CPU 2006 gleichauf mit der ersten Generation des EPYC: Er verliert in einigen Fällen knapp und gewinnt in anderen minimal.

Die chinesische CPU, um die es hier geht, zielt nicht darauf ab, den Kampf um den Heim-PC zu gewinnen. Ihr Ziel sind Server, und dort liegt der entscheidende Detailpunkt: Pekins Ziel ist nicht, Intel und AMD Marktanteile streitig zu machen, sondern ihnen nichts mehr abzukaufen. Wenn das geschieht, hört das Problem auf, kommerziell zu sein.

Was ist der Zhaoxin KH-4000 und was steckt darin?

16 Kerne ohne SMT — das heißt 16 Threads —, 2,7 GHz Taktfrequenz, Unterstützung für DDR4-Speicher, PCIe 3.0 und 32 MB L3-Cache. In einer Dual-Sockel-Konfiguration summiert der Chip auf 32 Kerne. Das Fertigungsprozessknoten ist 16 nm, und sein TDP wird auf etwa 100 W geschätzt.

Auf dem Papier nichts Spektakuläres. Der Feinsinn zeigt sich beim Blick auf den Rivalen: Trotz eines lithografisch schlechteren Verfahrens als bei Intel integriert der chinesische Hersteller mehr L3-Cache als der Xeon Platinum 8153, der nur 22 MB bietet. Mehr schnellen Speicher auf dem Chip zu integrieren ist keine Prospektzahl: Es verhindert, dass die Kerne den ganzen Tag auf den Hauptspeicher warten.

Der verglichene EPYC 7601 spielt nicht in derselben Liga

Der Vergleich ist wenig großzügig, und die Urheber geben das zu. Der AMD EPYC 7601 besitzt 32 Kerne und 64 Threads, taktet im Boost-Modus bis zu 3,2 GHz hoch und deklariert einen TDP von 180 W. Er verdoppelt die Kernanzahl des Zhaoxin, und dennoch hält der chinesische Chip in der Referenzsuite stand.

Übersetzt: In Rohleistung dominiert der EPYC; in Effizienz pro investiertem Watt schrumpft der Vorteil, bis er verschwindet. Dass ein Neuling mit 16 nm mit einem Erstlingswerk von 14 nm gleichzieht, sagt mehr über den chinesischen Hersteller aus als über den amerikanischen Prozessor.

100 Watt gegenüber 125 und 205: Effizienz als Argument

Intels Zahlen setzen den Maßstab. Der Xeon Platinum 8153 mit 16 Kernen und 32 Threads bei 2,8 GHz deklariert 125 W. Der Xeon Platinum 8180M mit 28 Kernen und 56 Threads bei 3,8 GHz steigt auf 205 W. Der Zhaoxin bleibt trotz schlechterer Lithografie unter beiden.

Hier hört die Analyse auf, eine Kuriosität zu sein: In einem Rechenzentrum wird der Verbrauch monatlich bezahlt, und in einem Land, das Tausende von Servern für seine eigene Verwaltung errichtet, ist dieser Unterschied mehr wert als jede Medaille in einem Benchmark.

Warum zweifelt man an der Leistung der chinesischen CPU?

Weil das Design nicht bei Null beginnt. Die Skepsis richtet sich darauf, dass diese Prozessoren von VIA-Patenten und ihrer Tochtergesellschaft Centaur Technology abstammen — mit Cyrix-Linien im Hintergrund — und dass ein solcher Sprung ohne weitere Daten nicht plausibel ist. Die Bitte ist vernünftig: Gegenprüfen Sie mit chinesischen Quellen, bevor Sie das Ergebnis als gültig akzeptieren.

Die Branchen-Erzählung selbst trägt dieses Ballastgewicht. Wer die Neunziger erlebt hat, erinnert sich an den Cyrix 6x86 mit 166 MHz von 1996 als stabile und günstige Maschine, die niemanden bedrohte. Die Frage ist, ob der Zhaoxin eine Neuauflage davon oder der erste ernste Warnschuss ist.

IPC, Compiler und der Engpass, der nicht immer existiert

Die Leistung pro Zyklus ist die Königs-Metrik in Vergleichen und auch die umstrittenste. Ein schlecht parallelisiertes Programm läuft gleich schnell mit 8 oder 100 Kernen; ein Compiler, der für eine bestimmte Architektur optimiert ist, kann das Ergebnis einer gesamten Suite um mehrere Punkte verschieben, ohne den Silizium-Chip anzufassen.

In geschlossenen Umgebungen, ohne die Last der Abwärtskompatibilität, wird diese Diskussion unschärfer. Der Fall Itanium — eine Architektur mit eigenem Compiler und Versprechen einer Heimanwendung — wird als Erinnerung zitiert, dass das beste Design nicht gewinnt, wenn der Markt ihm den Rücken kehrt. Die wiederholte Schlussfolgerung: Es sind mehr Tests nötig, und Zweifel sind in beide Richtungen berechtigt.

Vom Benchmark zum Schachbrett: Sanktionen und Deglobalisierung

Der Kern der Sache ist nicht technisch. Jahrzehntelang war die Fertigung in China der billige Weg, und mit jeder ausgelagerten Fabrik wanderte auch das Wissen darüber, wie Dinge gemacht werden. Das Ergebnis, so argumentiert ein Teil der Analyse, ist, dass das Land den Westen nicht mehr braucht, um den nächsten Schritt zu gehen.

Die andere Seite ist die Sicherheit. Es wird argumentiert, dass westliche CPUs Anweisungen enthalten, die nicht in der öffentlichen Dokumentation stehen, und dass der Ersatz durch eigenes Silizium auch eine Frage der digitalen Souveränität ist. Die Rechnung ist kalt: Wer den Prozessor kontrolliert, kontrolliert, was darauf ausgeführt wird.

Das ist der Punkt, den niemand abschließt. Manche sehen im Zhaoxin nur ein Rebranding fremder Designs mit zwanzig Jahren Rückstand; andere sehen den ersten Stein einer Industrie, die nicht mehr aufzuhalten ist.

Dass ein 16-nm-Chip mit der Hälfte der Kerne mit einem EPYC gleichzieht und die Hälfte verbraucht, schließt keine Debatte ab, er öffnet sie: Der angekündigte nächste Schritt — 7 nm, DDR5 und PCIe 4.0 — hat kein Datum, und gerade deshalb sollte man ihn im Auge behalten.

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Hinweis: Die vergleichenden Leistungsdaten stammen aus der im Juni 2022 veröffentlichten Analyse und wurden nicht unabhängig nachvollzogen.