Засталося менш за суткі да пачатку продажаў новых працэсараў AMD EPYC™ Rome. У гэтым артыкуле мы вырашылі ўспомніць, з чаго пачыналася гісторыя суперніцтва двух найбуйных вытворцаў CPU.
Першым 8-бітным камерцыйна даступным працэсарам у свеце стаў Intel ® i8008, выпушчаны ў 1972 году. Працэсар меў тактавую частату ў 200 кгц, быў выкананы па 10 мкм (10000 нм) тэхналагічнаму працэсу і прызначаўся для "прасунутых" калькулятараў, тэрміналаў уводу-высновы і аўтаматаў бутэлькавага разліву.
У 1974 годзе гэты працэсар стаў асновай для мікракампутара Mark-8, прадстаўленага ў выглядзе DIY-праекта на вокладцы часопіса Radio-Electronics. Аўтар праекта, Джонатан Цітус, прапаноўваў усім жадаючым буклет коштам 5 долараў, які змяшчае малюнкі правадыроў друкаваных поплаткаў і апісанне працэсу зборкі. Неўзабаве на свет з'явіўся падобны праект персанальнага мікракампутара Altair 8800, створанага кампаніяй MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems).
Пачатак суперніцтва
Праз 2 гады пасля стварэння i8008 Intel выпусціла свой новы чып – i8080, заснаваны на ўдасканаленай архітэктуры i8008 і выкананы па 6 мкм (6000 нм) тэхналагічнаму працэсу. Гэты працэсар быў прыкладна ў 10 разоў хутчэй папярэдніка (тактавая частата 2 Мгц) і атрымаў больш развітую сістэму каманд.
Рэверс-інжынірынг працэсара Intel ® i8080, выкананы трыма таленавітымі інжынерамі – Шонам і Кімам Хэйлі, а таксама Джэем Кумарам, прывёў да стварэння мадыфікаванага клона, які атрымаў назву AMD AM9080.
Спачатку AMD Am9080 выпускаўся без ліцэнзіі, аднак пазней было заключана ліцэнзійную дамову з Intel. Такім чынам абедзве кампаніі атрымалі перавагу на рынках чыпаў, паколькі пакупнікі імкнуліся пазбегнуць магчымай залежнасці ад адзінага пастаўшчыка. Першыя ж продажы былі вельмі выгаднымі, паколькі сабекошт вытворчасці складаў 50 цэнтаў, а самі чыпы актыўна купляліся вайскоўцамі па 700 даляраў за штуку.
Пасля гэтага Кім Хэйлі вырашыў паспрабаваць свае сілы ў рэверс-інжынірынгу мікрасхемы памяці Intel ® EPROM 1702. На той момант гэта была самая прагрэсіўная тэхналогія пастаяннай памяці. Задума атрымалася толькі часткова - створаны клон захоўваў дадзеныя толькі 3 тыдні пры пакаёвай тэмпературы.
Разламаўшы мноства чыпаў і засноўваючыся на сваіх ведах хіміі, Кім зрабіў выснову, што без ведання дакладнай тэмпературы росту аксіду будзе немагчыма дасягнуць заяўленых паказчыкаў Intel (10 гадоў пры 85 градусах). Выявіўшы талент сацыяльнай інжынерыі, ён патэлефанаваў на вытворчасць Intel і спытаў, на якой тэмпературы працуюць іх печы. Дзіўна, але яму без ваганняў паведамілі дакладную лічбу - 830 градусаў. Бінга! Зразумела, падобныя трукі не маглі не пацягнуць за сабой негатыўных наступстваў.
Першы судовы працэс
У пачатку 1981 гады Intel рыхтаваліся да зняволення кантракту на вытворчасць працэсараў з IBM, найбуйным на той момант вытворцам кампутараў у міры. Сама Intel яшчэ не валодала дастатковымі вытворчымі магутнасцямі для зачынення запатрабаванняў IBM, таму, каб не страціць кантракт, прыйшлося пайсці на кампраміс. Гэтым кампрамісам стала ліцэнзійная дамова паміж Intel і AMD, што дазволіла апошняй пачаць вытворчасць клонаў Intel® 8086, 80186 і 80286.
Праз 4 гады на рынку працэсараў з архітэктурай x86 быў прадстаўлены найноўшы Intel ® 80386 з тактавай частатой 33 Мгц і выкананы па 1 мкм (1000 нм) тэхналагічнаму працэсу. AMD тым часам таксама рыхтавалі аналагічны чып пад назовам Am386™, аднак выпуск быў адкладзены на нявызначаны тэрмін з-за катэгарычнай адмовы Intel падаваць дадзеныя аб тэхналогіі ў рамках ліцэнзійнай дамовы. Гэта і стала падставай для звароту ў суд.
У рамках судовага працэсу Intel спрабавала давесці, што ўмовы дамовы распаўсюджваюцца толькі на працэсары папярэдніх пакаленняў, выпушчаных да 80386. AMD у сваю чаргу настойвала на тым, што ўмовы дамовы дазваляюць ёй не толькі прайграваць 80386, але і будучыя мадэлі на базе архітэктуры x86.
Судовыя разборы зацягнуліся на некалькі гадоў і завяршыліся перамогай AMD (Intel выплаціла AMD 1 млрд даляраў). Даверным адносінам паміж кампаніямі настаў канец, а Am386 ™ выйшаў толькі ў 1991 году. Тым не менш, працэсар быў вельмі запатрабаваны, паколькі працаваў на больш высокай частаце, чым арыгінал (40 Мгц супраць 33 Мгц).
Развіццё канкурэнцыі
Першым працэсарам у свеце, заснаваным на гібрыдным CISC-RISC-ядры і мелым матэматычны супрацэсар (FPU) непасрэдна на тым жа крышталі, стаў Intel 80486. FPU дазволіў сур'ёзна паскараць аперацыі з якая плавае кропкай, здымаючы нагрузку з CPU. Яшчэ адной інавацыяй стала ўкараненне канвеернага механізму выканання інструкцый, што таксама павялічвала прадукцыйнасць. Памер аднаго элемента быў ад 600 да 1000 нм, а на крышталі размяшчалася ўжо ад 0,9 да 1,6 транзістараў.
AMD у сваю чаргу прадставіла поўны функцыянальны аналаг пад назвай Am486 з выкарыстаннем мікракода Intel 80386 і супрацэсара Intel 80287. Гэта акалічнасць стала падставай для шматлікіх судовых разглядаў. Судовае рашэнне ад 1992 гады пацвердзіла, што AMD парушыла аўтарскія правы ў стаўленні мікракода FPU 80287, пасля чаго кампанія прыступіла да распрацоўкі ўласнага мікракода.
Далейшыя судовыя працэсы то пацвярджалі, то абвяргалі правы AMD на выкарыстанне мікракодаў Intel ®. Канчатковую кропку ў гэтых пытаннях паставіў вярхоўны суд штата Каліфорнія, прызнаўшы незаконным права кампаніі AMD выкарыстоўваць мікракод 80386. Вынікам стала падпісанне пагаднення паміж абедзвюма кампаніямі, што ўсё ж дазволіла AMD вырабляць і прадаваць працэсары, якія змяшчаюць мікракод 80287, 80386 і 80486.
Астатнія гульцы на рынку x86, такія як Cyrix, Texas Instruments і UMC таксама імкнуліся паўтарыць поспех Intel, выпускаючы функцыянальныя аналагі чыпа 80486. Так ці інакш ім гэта не ўдалося. UMC выбыла з гонкі пасля судовай забароны продажу свайго Green CPU на тэрыторыі ЗША. Cyrix не ўдалося заключыць выгадныя кантракты з буйнымі зборшчыкамі, а таксама вяліся судовыя цяжбы з Intel адносна эксплуатацыі патэнтаваных тэхналогій. Такім чынам, лідарамі рынка x86 заставаліся толькі Intel і AMD.
Нарошчванне тэмпаў
Імкнучыся заваяваць першынство, і Intel, і AMD імкнуліся дасягнуць максімальнай прадукцыйнасці і хуткасці. Так AMD першай у свеце пераадолела планку ў 1 Ггц, выпусціўшы свой Athlon ™ (37 млн транзістараў, 130 нм) на ядры Thunderbird. На гэтым этапе "гонкі" Intel мела праблемы з нестабільнасцю кэша другога ўзроўню ў свайго Pentium ® III на ядры Coppermine, што і выклікала затрымку выпуску прадукта.
Цікавы факт - назва Athlon прыйшла са старажытнагрэцкай мовы і можа перакладацца як "спаборніцтва" або "месца бою, арэна".
Такімі ж паспяховымі этапамі сталі для AMD выпуск двух'ядравага працэсара Athlon ™ X2 (90 нм), а праз 2 гады Quad-Core Opteron ™ (65 нм), дзе ўсе 4 ядра вырашчаны на адным крышталі, а не ўяўляюць сабой зборку з 2 крышталяў па 2 ядра ў кожным. У той жа час Intel выпускае свае знакамітыя Core ™ 2 Duo і Core ™ 2 Quad, выкананыя па 65 нм тэхналагічнаму працэсу.
Разам з павелічэннем тактавых частот і павелічэннем колькасці ядраў востра паўстала пытанне аб засваенні новых тэхналагічных працэсаў, а таксама выхаду на іншыя рынкі. Найбуйнейшай здзелкай карпарацыі AMD стала купля ATI Technologies за 5,4 даляраў. Такім чынам, AMD выйшла на рынак графічных паскаральнікаў і стала асноўным канкурэнтам Nvidia. Intel жа ў сваю чаргу набыла адно з падраздзяленняў Texas Instruments, а таксама кампанію Altera за 16,7 даляраў. Вынікам стаў выхад на рынак праграмуемых лагічных інтэгральных схем і SoC для спажывецкай электронікі.
Характэрным фактам з'яўляецца тое, што з 2009 года AMD адмовілася ад уласнай вытворчасці, засяродзіўшыся выключна на распрацоўцы. Сучасныя працэсары AMD выпускаюцца на вытворчых магутнасцях кампаній GlobalFoundries і TSMC. Intel, наадварот, працягвае развіваць уласныя вытворчыя магутнасці па вытворчасці паўправадніковых элементаў.
З 2018 года апроч прамой канкурэнцыі ў абедзвюх кампаній з'явіліся і сумесныя праекты. Яркім прыкладам стаў выпуск працэсараў Intel Core 8-га пакалення з інтэграванай графікай AMD Radeon RX Vega M, аб'яднаўшы такім чынам моцныя бакі абедзвюх кампаній. Такое рашэнне дазволіць паменшыць памеры наўтбукаў і міні-кампутараў, адначасова павялічваючы прадукцыйнасць і час аўтаномнай працы.
Заключэнне
За ўсю гісторыю існавання абедзвюх кампаній было мноства эпізодаў рознагалоссяў і ўзаемных прэтэнзій. Барацьба за лідэрства ішла бесперапынна і працягваецца па сапраўдны момант. У гэтым годзе мы ўбачылі сур'ёзнае абнаўленне лінейкі Intel ® Xeon ® Scalable Processors, пра што ўжо распавядалі , і вось прыйшла сітавіна чарга AMD выйсці на сцэну.
Ужо зусім хутка новыя працэсары AMD EPYC Rome з'явяцца ў нашай лабараторыі. аб іх паступленні першымі.
Крыніца: habr.com