Остатъкът от по-малко от 24 часа до старта на продажбите на новите процесори AMD EPYC™ Rome. В тази статия решихме да си припомним как започна историята на съперничеството между двамата най-големи производители на процесори.
Първият търговски достъпен 8-битов процесор в света е Intel® i8008, пуснат през 1972 година. Процесорът работеше с тактова честота от 200 кХц, произвеждаше се по 10 мкм (10000 нм) технологичен процес и беше предназначен за "напреднали" калкулатори, терминали за вход-изход и автомати за бутилиране.
През 1974 година този процесор стана основа за микрокомпютъра Mark-8, представен като DIY проект на корицата на списание Radio-Electronics. Авторът на проекта, Джонатан Титус, предлага на всички желаещи брошура на стойност 5 долара, съдържаща схеми на печатни платки и описание на процеса на сглобяване. Скоро след това се появява подобен проект за персонален микрокомпютър — Altair 8800, създаден от компанията MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems).
Начало на съперничеството
Две години след създаването на i8008, Intel представи новия си чип — i8080, базиран на подобрена архитектура на i8008 и произведен по 6 мкм (6000 нм) технологичен процес. Този процесор беше около 10 пъти по-бърз от предшественика си (тактовата честота беше 2 МГц) и получи по-развита команда.
Обратното проектиране на процесора Intel® i8080, извършено от трима талантливи инженери — Шон и Ким Хейли, както и Джей Кумар, доведе до създаването на модифициран клон, наречен AMD AM9080.
Първоначално AMD Am9080 бе произвеждан без лиценз, но по-късно беше сключено лицензионно споразумение с Intel. Така и двете компании получиха предимство на пазарите на чипове, тъй като клиентите се стремят да избегнат възможната зависимост от един единствен доставчик. Първите продажби бяха изключително печеливши, тъй като себестойността на производството е 50 цента, а самите чипове активно се купуваха от военните на цена от 700 долара за брой.
След това Ким Хейли реши да опита силите си в обратното проектиране на паметовия чип Intel® EPROM 1702. В този момент това беше най-прогресивната технология за постоянна памет. Опитът беше успешен само частично — създаденият клон съ храни данни само 3 седмици при стайна температура.
След като разби множество чипове и основавайки се на своите познания в химията, Ким заключи, че без точната температура на растежа на оксида е невъзможно да се достигнат заявените показатели на Intel (10 години при 85 градуса). Със своя талант в социалната инженерия, той се обади на производството на Intel и попита на каква температура работят техните пещи. Учудващо, но му съобщиха точната цифра — 830 градуса. Бинго! Разбира се, подобни трикове не можеха да не доведат до негативни последици.
Първият съдебен процес
В началото на 1981 година Intel се готвеше да сключи договор за производство на процесори с IBM, която по това време бе най-голямият производител на компютри в света. Сама Intel все още нямаше достатъчни производствени мощности, за да покрие нуждите на IBM, поради което, за да не загубят договора, трябваше да направят компромис. Този компромис беше лицензионно споразумение между Intel и AMD, което позволи на последната да започне производството на клони на Intel® 8086, 80186 и 80286.
Четири години по-късно на пазара на процесори с архитектура x86 бе представен новият Intel® 80386 с тактова честота 33 MHz, произведен по 1 мкм (1000 нм) технологичен процес. През това време AMD също подготвяше подобен чип, наречен Am386™, но пускането му бе отложено за неопределен срок заради категоричното отказване на Intel да предостави данни за технологията в рамките на лицензионното споразумение. Това стана повод за съдебния иск.
В рамките на съдебния процес Intel се опитваше да докаже, че условията на споразумението се отнасят само за процесорите от предишните поколения, произведени преди 80386. AMD от своя страна настояваше, че условията на споразумението й позволяват не само да възпроизвежда 80386, но и бъдещи модели на базата на архитектура x86.
Съдебните спорове се проточиха с години и завършиха с победа за AMD (Intel изплати на AMD 1 милиард долара). Доверителните отношения между компаниите приключиха, а Am386™ излезе на пазара едва през 1991 година. Въпреки това, процесорът беше много търсен, тъй като работеше с по-висока честота от оригинала (40 MHz спрямо 33 MHz).
Развитие на конкуренцията
Първият в света процесор, основан на хибридно CISC-RISC ядро и включващ математически съ coproцесор (FPU) в същия кристал, е Intel® 80486. FPU значително ускори операциите с плаваща запетая, освобождавайки CPU от натоварването. Друга новост бе внедряването на конвейерен механизъм за изпълнение на инструкции, което също увеличаваше производителността. Размерът на един елемент е от 600 до 1000 нм, а на кристала вече са разположени от 0,9 до 1,6 млн транзистора.
AMD от своя страна представи напълно функционален аналог, наречен Am486, използващ микрокод на Intel® 80386 и coproцесор Intel® 80287. Тази обстановка доведе до многобройни съдебни спорове. Съдебното решение от 1992 година потвърди, че AMD е нарушила авторските права относно микрокода на FPU 80287, след което компанията започна разработката на собствен микрокод.
По-нататъшните съдебни процеси потвърдиха и опровергаваха правата на AMD да използва микрокод на Intel®. Окончателната точка в тези въпроси постави Върховният съд на щата Калифорния, който призна правото на AMD да използва микрокод 80386 за незаконно. В резултат на това беше подписано споразумение между двете компании, което все пак позволи на AMD да произвежда и продава процесори, съдържащи микрокод 80287, 80386 и 80486.
Останалите играчи на пазара x86, като Cyrix, Texas Instruments и UMC, също се стремеше да повтори успеха на Intel, пускайки функционални аналози на чипа 80486. Както и да е, не успяха. UMC отпадна от надпреварата след съдебна забрана продажбата на своя Green CPU на територията на САЩ. Cyrix не успя да сключи изгодни споразумения с големи производители, а също така имаше съдебни спорове с Intel относно експлоатацията на патентовани технологии. Така изпълнители на пазара x86 останаха само Intel и AMD.
Ускоряване на темпото
Стремейки се да завладеят лидерската позиция, и Intel, и AMD се опитваха да постигнат максимална производителност и скорост. Така AMD стана първата в света, която преодолява бариерата от 1 ГХц, пускайки своя Athlon™ (37 млн транзистора, 130 нм) на ядро Thunderbird. На този етап от „гонката“ Intel имаше проблеми с нестабилността на втория кеш на своя Pentium® III на ядро Coppermine, което доведе до забавяне на пускането на продукта.
Интересен факт — името Athlon произхожда от древногръцкия език и може да се преведе като "състезание" или "място за битки, арена".
Два ядрени процесори Athlon™ X2 (90 нм) и след две години Quad-Core Opteron™ (65 нм), при които всичките 4 ядра са интегрирани в един кристал, а не представляват сглобка от 2 кристала с по 2 ядра. В същото време Intel пуска своите известни Core™ 2 Duo и Core™ 2 Quad, произведени по 65 нм технологичен процес.
С увеличаването на тактовите честоти и на броя на ядрото, остро се постави въпросът за усвояването на нови технологични процеси, а също и за навлизането на нови пазари. Най-голямата сделка на корпорацията AMD бе закупуването на ATI Technologies за 5,4 млрд. долара. Така AMD навлезе на пазара на графични ускорители и стана основен конкурент на Nvidia. Intel подлюдово купи едно от подразделенията на Texas Instruments, както и компанията Altera за 16,7 млрд. долара. Резултатът от това пазарно движение бе навлизането на интегрални схеми и SoC за потребителска електроника.
От 2009 година насам AMD се отказа от собственото производство, фокусирайки се изцяло върху разработките. Съвременните процесори AMD се произвеждат в заводите на GlobalFoundries и TSMC. Intel, обратно, продължава да развива своите собствени производствени мощности за полупроводникови елементи.
От 2018 година освен пряка конкуренция между двете компании, се появиха и съвместни проекти. Ярък пример е пускането на процесорите Intel® Core™ 8-мо поколение с интегрирана графика AMD Radeon™ RX Vega M, комбинирайки силите на двете компании. Тази интеграция ще позволи да се намалят размерите на лаптопите и мини-компютрите, като в същото време се увеличава производителността и времето за автономна работа.
Заключение
През цялата история на двете компании имаше много епизоди на разногласия и взаимни обвинения. Борба за лидерство се провежда непрекъснато и продължава и до днес. Тази година видяхме сериозно обновление на линията Intel® Xeon® Scalable Processors, за което вече разказахме , и ето дойде редът на AMD да излезе на сцената.
Съвсем скоро новите процесори AMD EPYC™ Rome ще се появят в нашата лаборатория. за тях сглобено първи.
Източник: habr.com
