Do zahájení prodeje nových procesorů AMD EPYC™ Rome zbývá méně než XNUMX hodin. V tomto článku jsme se rozhodli připomenout, jak začala historie rivality mezi dvěma největšími výrobci CPU.
První 8bitový komerčně dostupný procesor na světě byl Intel® i8008, vydaný v roce 1972. Procesor měl taktovací frekvenci 200 kHz, byl vyroben 10 mikronovým (10000 XNUMX nm) technologickým procesem a byl určen pro „pokročilé“ kalkulačky, vstupně-výstupní terminály a stáčecí stroje.
V roce 1974 se tento procesor stal základem pro mikropočítač Mark-8, uváděný jako DIY projekt na obálce časopisu Radio-Electronics. Autor projektu Jonathan Titus nabídl všem brožuru v ceně 5 dolarů obsahující nákresy vodičů desek plošných spojů a popis procesu montáže. Brzy se zrodil podobný projekt pro osobní mikropočítač Altair 8800, vytvořený společností MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems).
Začátek rivality
2 roky po vytvoření i8008 Intel vydal svůj nový čip - i8080, založený na vylepšené architektuře i8008 a vyrobený pomocí 6mikrometrového (6000 nm) technologického procesu. Tento procesor byl přibližně 10x rychlejší než jeho předchůdce (taktovací frekvence 2 MHz) a dostal propracovanější instrukční systém.
Reverzní inženýrství procesoru Intel® i8080 třemi talentovanými inženýry, Seanem a Kim Haleyovými a Jayem Kumarem, vyústilo ve vytvoření upraveného klonu nazvaného AMD AM9080.
Nejprve byl AMD Am9080 vydán bez licence, ale později byla uzavřena licenční smlouva s Intelem. To oběma společnostem poskytlo výhodu na trzích čipů, protože kupující se snažili vyhnout potenciální závislosti na jediném dodavateli. Úplně první prodeje byly extrémně ziskové, protože výrobní náklady byly 50 centů a samotné čipy aktivně nakupovala armáda za 700 dolarů za kus.
Poté se Kim Haley rozhodl vyzkoušet reverzní inženýrství paměťového čipu Intel® EPROM 1702. V té době to byla nejpokročilejší technologie perzistentní paměti. Nápad byl úspěšný jen částečně – vytvořený klon uchovával data pouze 3 týdny při pokojové teplotě.
Po rozbití mnoha čipů a na základě svých znalostí chemie došel Kim k závěru, že bez znalosti přesné teploty růstu oxidu by nebylo možné dosáhnout udávaného výkonu Intelu (10 let při 85 stupních). Prokázal talent pro sociální inženýrství, zavolal do zařízení Intel a zeptal se, při jaké teplotě jejich pece běží. Kupodivu mu bylo bez váhání sděleno přesné číslo – 830 stupňů. Bingo! Takové triky samozřejmě nemohly vést k negativním důsledkům.
První soud
Počátkem roku 1981 se Intel připravoval na uzavření smlouvy na výrobu procesorů s IBM, v té době největším světovým výrobcem počítačů. Samotný Intel ještě neměl dostatečnou výrobní kapacitu, aby pokryl potřeby IBM, a tak, aby o zakázku nepřišel, bylo třeba udělat kompromis. Tímto kompromisem byla licenční smlouva mezi Intel a AMD, která umožnila AMD začít vyrábět klony Intel® 8086, 80186 a 80286.
O 4 roky později byl na trh procesorů x86 uveden nejnovější Intel® 80386 s taktovací frekvencí 33 MHz a vyrobený pomocí 1mikronové (1000 nm) procesní technologie. AMD v této době také připravovalo podobný čip s názvem Am386™, ale vydání bylo odloženo na neurčito kvůli kategorickému odmítnutí Intelu poskytnout technologická data v rámci licenční smlouvy. To se stalo důvodem k soudu.
V rámci soudního sporu se Intel snažil tvrdit, že podmínky smlouvy se vztahují pouze na předchozí generace procesorů vydaných před 80386. AMD zase trvala na tom, že podmínky smlouvy jí umožňují nejen reprodukovat 80386, ale také budoucí modely založené na architektuře x86.
Soudní spor se táhl několik let a skončil vítězstvím AMD (Intel zaplatil AMD 1 miliardu dolarů). Důvěrný vztah mezi společnostmi skončil a Am386™ byl uveden na trh teprve v roce 1991. Procesor byl však velmi žádaný, protože běžel na vyšší frekvenci než originál (40 MHz oproti 33 MHz).
Rozvoj konkurence
Prvním procesorem na světě založeným na hybridním jádře CISC-RISC a s matematickým koprocesorem (FPU) přímo na stejném čipu byl Intel® 80486. FPU umožnilo výrazně zrychlit operace s plovoucí desetinnou čárkou a odstranilo zatížení PROCESOR. Další novinkou bylo zavedení pipeline mechanismu pro provádění instrukcí, což také zvýšilo produktivitu. Velikost jednoho prvku byla od 600 do 1000 nm a krystal obsahoval od 0,9 do 1,6 milionu tranzistorů.
AMD na oplátku představilo plně funkční analog s názvem Am486 využívající mikrokód Intel® 80386 a koprocesor Intel® 80287. Tato okolnost se stala důvodem mnoha soudních sporů. Soudní rozhodnutí z roku 1992 potvrdilo, že AMD porušila autorská práva na mikrokód FPU 80287, načež společnost začala vyvíjet svůj vlastní mikrokód.
Následné soudní spory střídaly potvrzování a vyvracení práv AMD na používání mikrokódů Intel®. Konečnou tečku v těchto otázkách dal kalifornský nejvyšší soud, který označil právo AMD na používání mikrokódu 80386 za nezákonné. Výsledkem byl podpis dohody mezi oběma společnostmi, která AMD stále umožňovala vyrábět a prodávat procesory obsahující mikrokód 80287, 80386 a 80486.
Další hráči na trhu x86, jako Cyrix, Texas Instruments a UMC, se také snažili zopakovat úspěch Intelu vydáním funkčních analogů čipu 80486. Tak či onak se jim to nepodařilo. UMC vypadla ze závodu poté, co soudní příkaz zakázal prodej svého zeleného CPU ve Spojených státech. Cyrix nebyl schopen zajistit lukrativní smlouvy s velkými assemblery a byl také zapojen do soudního sporu s Intelem ohledně využívání proprietárních technologií. Lídrem na trhu x86 tak zůstaly pouze Intel a AMD.
Stavební hybnost
Ve snaze vyhrát šampionát se Intel i AMD snažily dosáhnout maximálního výkonu a rychlosti. AMD tedy jako první na světě překonalo hranici 1 GHz vydáním svého Athlon™ (37 milionů tranzistorů, 130 nm) na jádře Thunderbird. V této fázi závodu měl Intel problémy s nestabilitou mezipaměti druhé úrovně svého Pentium® III na jádře Coppermine, což způsobilo zpoždění ve vydání produktu.
Zajímavostí je, že název Athlon pochází ze starověkého řeckého jazyka a lze jej přeložit jako „soutěž“ nebo „místo bitvy, aréna“.
Stejnými úspěšnými milníky pro AMD bylo uvedení dvoujádrového procesoru Athlon™ X2 (90 nm) a o 2 roky později Quad-Core Opteron™ (65 nm), kde jsou všechna 4 jádra vypěstována na jediném čipu. než sestava 2 čipů, každý se 2 jádry. Současně Intel uvádí na trh své slavné Core™ 2 Duo a Core™ 2 Quad, vyrobené pomocí 65 nm procesní technologie.
Spolu s nárůstem taktovacích frekvencí a nárůstem počtu jader se vyostřovala otázka zvládnutí nových technologických postupů a také vstupu na další trhy. Největší obchod AMD byl nákup ATI Technologies za 5,4 miliardy dolarů. AMD tak vstoupilo na trh grafických akcelerátorů a stalo se hlavním konkurentem Nvidie. Intel zase získal jednu z divizí Texas Instruments a také společnost Altera za 16,7 miliardy dolarů. Výsledkem byl vstup na trh programovatelných logických integrovaných obvodů a SoC pro spotřební elektroniku.
Pozoruhodným faktem je, že od roku 2009 AMD opustilo vlastní výrobu a soustředilo se výhradně na vývoj. Moderní procesory AMD jsou vyráběny ve výrobních závodech GlobalFoundries a TSMC. Intel naopak pokračuje ve vývoji vlastních výrobních kapacit pro výrobu polovodičových prvků.
Od roku 2018 obě společnosti kromě přímé konkurence rozvíjely i společné projekty. Pozoruhodným příkladem bylo vydání 8. generace procesorů Intel® Core™ s integrovanou grafickou kartou AMD Radeon™ RX Vega M, čímž se spojily přednosti obou společností. Toto řešení sníží velikost notebooků a minipočítačů a zároveň zvýší výkon a výdrž baterie.
Závěr
V průběhu historie obou společností došlo k mnoha epizodám neshod a vzájemných nároků. Boj o vedení pokračoval nepřetržitě a trvá dodnes. Tento rok jsme viděli velkou aktualizaci řady Intel® Xeon® Scalable Processors, o které jsme již mluvili a nyní je čas, aby na scénu vystoupila AMD.
Velmi brzy se v naší laboratoři objeví nové procesory AMD EPYC™ Rome. o jejich příchodu jako první.
Zdroj: www.habr.com