Остават по-малко от XNUMX часа до началото на продажбите на нови процесори AMD EPYC™ Rome. В тази статия решихме да си припомним как започна историята на съперничеството между двата най-големи производителя на процесори.
Първият в света 8-битов комерсиално наличен процесор беше Intel® i8008, пуснат през 1972 г. Процесорът имаше тактова честота 200 kHz, беше направен по 10 микрона (10000 XNUMX nm) технологичен процес и беше предназначен за „напреднали“ калкулатори, входно-изходни терминали и машини за бутилиране.
През 1974 г. този процесор става основа за микрокомпютъра Mark-8, представен като проект „Направи си сам“ на корицата на списание Radio-Electronics. Авторът на проекта Джонатан Титус предложи на всички брошура на стойност 5 долара, съдържаща чертежи на проводници на печатни платки и описание на процеса на сглобяване. Скоро се роди подобен проект за персоналния микрокомпютър Altair 8800, създаден от MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems).
Началото на съперничеството
2 години след създаването на i8008, Intel пусна своя нов чип - i8080, базиран на подобрената i8008 архитектура и изработен по 6 микрона (6000 nm) технологичен процес. Този процесор беше приблизително 10 пъти по-бърз от своя предшественик (тактова честота 2 MHz) и получи по-развита система за инструкции.
Обратното инженерство на процесора Intel® i8080 от трима талантливи инженери, Шон и Ким Хейли и Джей Кумар, доведе до създаването на модифициран клонинг, наречен AMD AM9080.
Първоначално AMD Am9080 беше пуснат без лиценз, но по-късно беше сключено лицензионно споразумение с Intel. Това даде предимство на двете компании на пазарите на чипове, тъй като купувачите се стремяха да избегнат потенциалната зависимост от един доставчик. Първите продажби бяха изключително печеливши, тъй като производствените разходи бяха 50 цента, а самите чипове бяха активно закупени от военните за 700 долара на брой.
След това Ким Хейли решава да опита ръката си в обратното инженерство на чипа с памет Intel® EPROM 1702. По това време това е най-модерната технология за постоянна памет. Идеята беше само частично успешна - създаденият клонинг съхраняваше данни само 3 седмици при стайна температура.
След като счупи много чипове и въз основа на познанията си по химия, Ким заключи, че без да знае точната температура на растеж на оксида, би било невъзможно да се постигне заявената от Intel производителност (10 години при 85 градуса). Показвайки умение за социално инженерство, той се обади в съоръжението на Intel и попита на каква температура работят техните пещи. Изненадващо, но без колебание му казаха точната цифра - 830 градуса. Бинго! Разбира се, подобни трикове не могат да доведат до негативни последици.
Първо изпитание
В началото на 1981 г. Intel се готви да сключи договор за производство на процесори с IBM, най-големият производител на компютри в света по това време. Самата Intel все още не разполагаше с достатъчен производствен капацитет, за да отговори на нуждите на IBM, така че за да не се загуби договорът, трябваше да се направи компромис. Този компромис беше лицензионно споразумение между Intel и AMD, което позволи на последната да започне да произвежда клонинги на Intel® 8086, 80186 и 80286.
4 години по-късно най-новият Intel® 86 с тактова честота от 80386 MHz и направен с помощта на 33 микрона (1 nm) технология на процеса беше представен на пазара на x1000 процесори. По това време AMD също подготвяше подобен чип, наречен Am386™, но пускането му беше отложено за неопределено време поради категоричния отказ на Intel да предостави технологични данни съгласно лицензионното споразумение. Това стана повод да се стигне до съда.
Като част от делото Intel се опита да твърди, че условията на споразумението се прилагат само за предишни поколения процесори, пуснати преди 80386. AMD от своя страна настоя, че условията на споразумението му позволяват не само да възпроизвежда 80386, но също и бъдещи модели, базирани на x86 архитектурата.
Съдебният спор се проточи няколко години и завърши с победа за AMD (Intel плати на AMD 1 милиард долара). Доверителните отношения между компаниите приключиха и Am386™ беше пуснат едва през 1991 г. Процесорът обаче беше много търсен, защото работеше на по-висока честота от оригинала (40 MHz срещу 33 MHz).
Развитие на конкуренцията
Първият процесор в света, базиран на хибридно CISC-RISC ядро и имащ математически копроцесор (FPU) директно на същия чип, беше Intel® 80486. FPU направи възможно сериозното ускоряване на операциите с плаваща запетая, премахвайки натоварването от ПРОЦЕСОР. Друга иновация беше въвеждането на тръбопроводен механизъм за изпълнение на инструкции, което също увеличи производителността. Размерът на един елемент беше от 600 до 1000 nm, а кристалът съдържаше от 0,9 до 1,6 милиона транзистора.
AMD от своя страна представи пълнофункционален аналог, наречен Am486, използващ микрокод Intel® 80386 и копроцесор Intel® 80287. Това обстоятелство стана причина за множество съдебни дела. Съдебно решение от 1992 г. потвърждава, че AMD е нарушила авторските права върху микрокода FPU 80287, след което компанията започва да разработва свой собствен микрокод.
Последвалите съдебни спорове се редуваха между потвърждаване и опровергаване на правата на AMD да използва Intel® микрокодове. Последната точка в тези проблеми беше поставена от Върховния съд на Калифорния, който обяви за незаконно правото на AMD да използва микрокод 80386. Резултатът беше подписването на споразумение между двете компании, което все още позволяваше на AMD да произвежда и продава процесори, съдържащи микрокод 80287, 80386 и 80486.
Други играчи на пазара x86, като Cyrix, Texas Instruments и UMC, също се опитаха да повторят успеха на Intel, като пуснаха функционални аналози на чипа 80486. По един или друг начин те се провалиха. UMC отпадна от надпреварата, след като съдебна заповед забрани продажбата на нейния Green CPU в Съединените щати. Cyrix не успя да осигури доходоносни договори с големи асемблери и също беше замесен в съдебни спорове с Intel относно използването на собствени технологии. Така само Intel и AMD останаха лидери на x86 пазара.
Изграждане на инерция
В опит да спечелят шампионата, както Intel, така и AMD се опитаха да постигнат максимална производителност и скорост. Така AMD беше първата в света, която преодоля лентата от 1 GHz, като пусна своя Athlon™ (37 милиона транзистора, 130 nm) на ядрото Thunderbird. На този етап от надпреварата Intel имаше проблеми с нестабилността на кеша от второ ниво на своя Pentium® III на ядрото Coppermine, което доведе до забавяне на пускането на продукта.
Интересен факт е, че името Атлон идва от старогръцки език и може да се преведе като „състезание” или „място на битка, арена”.
Същите успешни етапи за AMD бяха пускането на двуядрения процесор Athlon™ X2 (90 nm) и 2 години по-късно Quad-Core Opteron™ (65 nm), където всичките 4 ядра се отглеждат на един чип, по-скоро отколкото да бъде сглобка от 2 чипа.2 ядра всеки. В същото време Intel пуска своите известни Core™ 2 Duo и Core™ 2 Quad, направени по 65 nm технология.
Наред с увеличаването на тактовите честоти и увеличаването на броя на ядрата, въпросът за усвояването на нови технологични процеси, както и навлизането на други пазари, стана остър. Най-голямата сделка на AMD беше покупката на ATI Technologies за 5,4 милиарда долара. Така AMD навлезе на пазара на графични ускорители и стана основният конкурент на Nvidia. Intel от своя страна придоби едно от подразделенията на Texas Instruments, както и компанията Altera за 16,7 милиарда долара. Резултатът беше навлизането на пазара на програмируеми логически интегрални схеми и SoC за потребителска електроника.
Забележителен факт е, че от 2009 г. AMD изостави собственото си производство, фокусирайки се изключително върху разработката. Модерните процесори AMD се произвеждат в производствените мощности на GlobalFoundries и TSMC. Intel, напротив, продължава да развива собствените си производствени възможности за производство на полупроводникови елементи.
От 2018 г., освен пряка конкуренция, двете компании развиват и съвместни проекти. Ярък пример беше пускането на 8-мо поколение Intel® Core™ процесори с интегрирана AMD Radeon™ RX Vega M графика, като по този начин комбинира силните страни на двете компании. Това решение ще намали размера на лаптопите и мини-компютрите, като същевременно ще увеличи производителността и живота на батерията.
Заключение
В историята на двете компании е имало много епизоди на разногласия и взаимни искове. Борбата за лидерство продължи непрекъснато и продължава и до днес. Тази година видяхме голяма актуализация на линията мащабируеми процесори Intel® Xeon®, за която вече говорихме , а сега е време AMD да излезе на сцената.
Съвсем скоро в нашата лаборатория ще се появят нови процесори AMD EPYC™ Rome. за пристигането им първо.
Източник: www.habr.com