Der er mindre end 24 timer tilbage, før salget af nye AMD EPYC™ Rome-processorer begynder. I denne artikel besluttede vi at huske, hvordan historien om rivaliseringen mellem de to største CPU-producenter begyndte.
Verdens første 8-bit kommercielt tilgængelige processor var Intel® i8008, udgivet i 1972. Processoren havde en klokfrekvens på 200 kHz, blev fremstillet ved hjælp af en 10 mikron (10000 nm) teknologisk proces og var beregnet til "avancerede" regnemaskiner, input-output terminaler og aftapningsmaskiner.
I 1974 blev denne processor grundlaget for Mark-8 mikrocomputeren, der blev vist som et gør-det-selv-projekt på forsiden af magasinet Radio-Electronics. Forfatteren til projektet, Jonathan Titus, tilbød alle et hæfte, der kostede 5 USD, indeholdende tegninger af printkortledere og en beskrivelse af samlingsprocessen. Snart blev et lignende projekt for Altair 8800 personlige mikrocomputer, skabt af MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems), født.
Begyndelsen på rivaliseringen
2 år efter skabelsen af i8008 frigav Intel sin nye chip - i8080, baseret på den forbedrede i8008-arkitektur og lavet ved hjælp af en 6 mikron (6000 nm) teknologisk proces. Denne processor var cirka 10 gange hurtigere end sin forgænger (clockfrekvens 2 MHz) og modtog et mere udviklet instruktionssystem.
Omvendt konstruktion af Intel® i8080-processoren af tre talentfulde ingeniører, Sean og Kim Haley, og Jay Kumar, resulterede i skabelsen af en modificeret klon kaldet AMD AM9080.
Først blev AMD Am9080 udgivet uden licens, men senere blev der indgået en licensaftale med Intel. Dette gav begge virksomheder en fordel på chipmarkederne, da købere søgte at undgå potentiel afhængighed af en enkelt leverandør. Det allerførste salg var ekstremt rentabelt, da produktionsomkostningerne var 50 cent, og selve chipsene blev aktivt købt af militæret for $700 stykket.
Efter dette besluttede Kim Haley at prøve sin hånd med at lave omvendt udvikling af Intel® EPROM 1702-hukommelseschippen. På det tidspunkt var det den mest avancerede vedvarende hukommelsesteknologi. Idéen lykkedes kun delvist - den oprettede klon lagrede data i kun 3 uger ved stuetemperatur.
Efter at have brudt mange chips og baseret på sin viden om kemi, konkluderede Kim, at uden at kende den nøjagtige væksttemperatur for oxidet, ville det være umuligt at opnå Intels angivne ydeevne (10 år ved 85 grader). Han viste en evne til social engineering og ringede til Intel-anlægget og spurgte, hvilken temperatur deres ovne kørte ved. Overraskende nok fik han uden tøven at vide det nøjagtige tal - 830 grader. Bingo! Naturligvis kunne sådanne tricks ikke andet end føre til negative konsekvenser.
Første retssag
I begyndelsen af 1981 forberedte Intel sig på at indgå en processorfremstillingskontrakt med IBM, verdens største computerproducent på det tidspunkt. Intel selv havde endnu ikke tilstrækkelig produktionskapacitet til at opfylde IBMs behov, så for ikke at miste kontrakten, måtte der indgås et kompromis. Dette kompromis var en licensaftale mellem Intel og AMD, som tillod sidstnævnte at begynde at producere kloner af Intel® 8086, 80186 og 80286.
4 år senere blev den seneste Intel® 86 med en clockhastighed på 80386 MHz og fremstillet ved hjælp af en 33 mikron (1 nm) procesteknologi introduceret til x1000-processormarkedet. AMD forberedte også en lignende chip kaldet Am386™ på dette tidspunkt, men udgivelsen blev forsinket på ubestemt tid på grund af Intels kategoriske afvisning af at levere teknologidata i henhold til licensaftalen. Dette blev grunden til at gå rettens vej.
Som en del af retssagen forsøgte Intel at argumentere for, at vilkårene i aftalen kun gjaldt for tidligere generationer af processorer udgivet før 80386. AMD insisterede til gengæld på, at vilkårene i aftalen tillod det ikke kun at reproducere 80386, men også fremtidige modeller baseret på x86-arkitekturen.
Retssagen trak ud i flere år og endte med en sejr til AMD (Intel betalte AMD 1 milliard dollars). Det tillidsfulde forhold mellem virksomhederne sluttede, og Am386™ blev først udgivet i 1991. Processoren var dog meget efterspurgt, fordi den kørte på en højere frekvens end originalen (40 MHz mod 33 MHz).
Udvikling af konkurrence
Den første processor i verden baseret på en hybrid CISC-RISC-kerne og med en matematisk coprocessor (FPU) direkte på den samme chip var Intel® 80486. FPU'en gjorde det muligt for alvor at accelerere flydende kommaoperationer og fjerne belastningen fra CPU. En anden nyskabelse var introduktionen af en pipeline-mekanisme til at udføre instruktioner, hvilket også øgede produktiviteten. Størrelsen af et element var fra 600 til 1000 nm, og krystallen indeholdt fra 0,9 til 1,6 millioner transistorer.
AMD introducerede til gengæld en fuld funktionel analog kaldet Am486 ved hjælp af Intel® 80386 mikrokode og Intel® 80287 coprocessor. Denne omstændighed blev årsagen til adskillige retssager. En domstolsafgørelse fra 1992 bekræftede, at AMD havde krænket ophavsretten til FPU 80287 mikrokoden, hvorefter virksomheden begyndte at udvikle sin egen mikrokode.
Efterfølgende retssager vekslede mellem at bekræfte og afkræfte AMD's rettigheder til at bruge Intel®-mikrokoder. Det sidste punkt i disse spørgsmål blev fremført af Californiens højesteret, som erklærede AMD's ret til at bruge mikrokode 80386 ulovlig. Resultatet var underskrivelsen af en aftale mellem begge virksomheder, som stadig tillod AMD at producere og sælge processorer indeholdende mikrokode 80287, 80386. og 80486.
Andre aktører på x86-markedet, såsom Cyrix, Texas Instruments og UMC, forsøgte også at gentage Intels succes ved at frigive funktionelle analoger af 80486-chippen. På en eller anden måde mislykkedes de. UMC droppede ud af løbet efter en retskendelse, der forbød salg af deres grønne CPU i USA. Cyrix var ude af stand til at sikre lukrative kontrakter med store montører og var også involveret i retssager med Intel om udnyttelsen af proprietære teknologier. Det var således kun Intel og AMD, der forblev førende på x86-markedet.
Opbygge momentum
I et forsøg på at vinde mesterskabet forsøgte både Intel og AMD at opnå maksimal ydeevne og hastighed. Således var AMD den første i verden til at overvinde 1 GHz-baren ved at frigive sin Athlon™ (37 millioner transistorer, 130 nm) på Thunderbird-kernen. På dette stadie af løbet havde Intel problemer med ustabiliteten af det andet niveaus cache i dens Pentium® III på Coppermine-kernen, hvilket forårsagede en forsinkelse i frigivelsen af produktet.
Et interessant faktum er, at navnet Athlon kommer fra det antikke græske sprog og kan oversættes til "konkurrence" eller "kampsted, arena."
De samme succesrige milepæle for AMD var udgivelsen af dual-core Athlon™ X2-processoren (90 nm), og 2 år senere Quad-Core Opteron™ (65 nm), hvor alle 4 kerner dyrkes på én chip og er ikke en samling af 2 chips 2 kerner hver. Samtidig frigiver Intel sin berømte Core™ 2 Duo og Core™ 2 Quad, lavet ved hjælp af en 65 nm procesteknologi.
Sammen med en stigning i clockfrekvenser og en stigning i antallet af kerner blev spørgsmålet om at mestre nye teknologiske processer såvel som at komme ind på andre markeder akut. AMDs største handel var købet af ATI Technologies for 5,4 milliarder dollars. Dermed kom AMD ind på markedet for grafikacceleratorer og blev Nvidias hovedkonkurrent. Intel købte til gengæld en af divisionerne i Texas Instruments samt Altera-virksomheden for 16,7 milliarder dollars. Resultatet var indtoget på markedet for programmerbare logiske integrerede kredsløb og SoC'er til forbrugerelektronik.
Et bemærkelsesværdigt faktum er, at AMD siden 2009 har opgivet sin egen produktion og udelukkende fokuseret på udvikling. Moderne AMD-processorer produceres på produktionsfaciliteterne hos GlobalFoundries og TSMC. Intel fortsætter tværtimod med at udvikle sine egne produktionskapaciteter til produktion af halvlederelementer.
Siden 2018 har begge virksomheder udover direkte konkurrence også udviklet fælles projekter. Et slående eksempel var udgivelsen af 8. generation af Intel® Core™-processorer med integreret AMD Radeon™ RX Vega M-grafik, der således kombinerer begge virksomheders styrker. Denne løsning vil reducere størrelsen af bærbare computere og mini-computere og samtidig øge ydeevnen og batterilevetiden.
Konklusion
Gennem begge virksomheders historie har der været mange episoder med uenigheder og gensidige påstande. Kampen om lederskab fortsatte kontinuerligt og fortsætter den dag i dag. I år så vi en større opdatering til Intel® Xeon® Scalable Processors-linjen, som vi allerede talte om , og nu er det tid til AMD at indtage scenen.
Meget snart vil nye AMD EPYC™ Rome-processorer dukke op i vores laboratorium. om deres ankomst først.
Kilde: www.habr.com