Quedan menos de 24 horas para el inicio de la venta de los nuevos procesadores AMD EPYC™ Rome. En este artículo, decidimos recordar cómo comenzó la historia de la rivalidad entre los dos principales fabricantes de CPU.
El primer procesador de 8 bits comercialmente disponible en el mundo fue el Intel® i8008, lanzado en 1972. Este procesador tenía una frecuencia de reloj de 200 kHz, se fabricó con un proceso tecnológico de 10 micrómetros (10,000 nm) y estaba destinado a calculadoras 'avanzadas', terminales de entrada/salida y máquinas de embotellado.
En 1974, este procesador se convirtió en la base de la microcomputadora Mark-8, presentada como un proyecto de bricolaje en la portada de la revista Radio-Electronics. El autor del proyecto, Jonathan Titus, ofrecía a los interesados un folleto por 5 dólares que contenía esquemas de los circuitos impresos y una descripción del proceso de ensamblaje. Pronto, surgió un proyecto similar de microcomputadora personal, el Altair 8800, creado por la empresa MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems).
El comienzo de la rivalidad
Dos años después de la creación del i8008, Intel lanzó su nuevo chip: el i8080, basado en una arquitectura mejorada del i8008 y fabricado con un proceso tecnológico de 6 micrómetros (6,000 nm). Este procesador era aproximadamente 10 veces más rápido que su predecesor (frecuencia de reloj de 2 MHz) y contaba con un conjunto de instrucciones más avanzado.
La ingeniería inversa del procesador Intel® i8080, realizada por tres ingenieros talentosos — Sean y Kim Haley, así como Jay Kumar — condujo a la creación de un clon modificado conocido como AMD AM9080.
Inicialmente, el AMD Am9080 se producía sin licencia; sin embargo, más tarde se firmó un acuerdo de licencia con Intel. Así, ambas empresas obtuvieron una ventaja en los mercados de chips, ya que los compradores intentaban evitar una posible dependencia de un único proveedor. Las primeras ventas fueron extremadamente rentables, ya que el costo de producción era de 50 centavos y los chips eran adquiridos activamente por los militares a 700 dólares cada uno.
Después de esto, Kim Haley decidió intentar su suerte en la ingeniería inversa del chip de memoria Intel® EPROM 1702. En ese momento, esta era la tecnología de memoria no volátil más avanzada. La iniciativa tuvo éxito solo parcialmente: el clon creado almacenaba datos solo durante 3 semanas a temperatura ambiente.
Al descomponer numerosos chips y basándose en sus conocimientos de química, Kim llegó a la conclusión de que sin conocer la temperatura exacta de crecimiento del óxido sería imposible alcanzar los indicadores anunciados por Intel (10 años a 85 grados). Utilizando su talento en ingeniería social, llamó a la fábrica de Intel y preguntó a qué temperatura funcionaban sus hornos. Sorprendentemente, le comunicaron sin dudar la cifra exacta: 830 grados. ¡Bingo! Por supuesto, tales trucos no podían evitar tener consecuencias negativas.
El primer juicio
A principios de 1981, Intel se preparaba para firmar un contrato de fabricación de procesadores con IBM, el mayor fabricante de computadoras del mundo en ese momento. Intel en sí misma aún no contaba con la capacidad de producción suficiente para satisfacer las necesidades de IBM, por lo que, para no perder el contrato, tuvo que llegar a un compromiso. Este compromiso fue un acuerdo de licencia entre Intel y AMD, lo que permitió a esta última comenzar a fabricar clones de Intel® 8086, 80186 y 80286.
Cuatro años después, en el mercado de procesadores con arquitectura x86, se presentó el nuevo Intel® 80386 con una frecuencia de reloj de 33 MHz y fabricado con un proceso tecnológico de 1 micrón (1000 nm). En ese momento, AMD también estaba preparando un chip similar llamado Am386™, pero su lanzamiento se retrasó indefinidamente debido a la negativa categórica de Intel a proporcionar datos sobre la tecnología en el marco del acuerdo de licencia. Esto fue el motivo para presentar la demanda.
Durante el proceso judicial, Intel intentó demostrar que las condiciones del acuerdo se aplicaban solo a los procesadores de generaciones anteriores, producidos antes del 80386. AMD, por su parte, insistía en que las condiciones del acuerdo le permitían no solo reproducir el 80386, sino también futuros modelos basados en la arquitectura x86.
Los litigios se prolongaron durante varios años y concluyeron con la victoria de AMD (Intel pagó a AMD 1 mil millones de dólares). Las relaciones de confianza entre las empresas llegaron a su fin y el Am386™ salió al mercado solo en 1991. Sin embargo, el procesador tuvo una alta demanda, ya que funcionaba a una frecuencia más alta que el original (40 MHz frente a 33 MHz).
Desarrollo de la competencia
El primer procesador del mundo basado en un núcleo híbrido CISC-RISC y que tenía un coprocesador matemático (FPU) directamente en el mismo chip fue el Intel® 80486. El FPU permitió acelerar significativamente las operaciones de punto flotante, aliviando la carga del CPU. Otra innovación fue la implementación de un mecanismo de ejecución por pipeline, lo que también aumentó el rendimiento. El tamaño de un elemento variaba de 600 a 1000 nm, y en el chip ya había de 0,9 a 1,6 millones de transistores.
AMD, a su vez, presentó un análogo funcional completo llamado Am486 utilizando el microcódigo del Intel® 80386 y el coprocesador Intel® 80287. Esta circunstancia dio lugar a numerosos litigios. La decisión judicial de 1992 confirmó que AMD había infringido derechos de autor en relación con el microcódigo FPU 80287, después de lo cual la empresa comenzó a desarrollar su propio microcódigo.
Los procedimientos judiciales posteriores confirmaron y luego refutaron los derechos de AMD para utilizar los microcódigos de Intel®. El Tribunal Supremo del Estado de California puso fin a estas cuestiones, declarando ilegal el derecho de AMD a utilizar el microcódigo 80386. El resultado fue la firma de un acuerdo entre ambas empresas, lo que permitió a AMD fabricar y vender procesadores que contenían los microcódigos 80287, 80386 y 80486.
Otros jugadores en el mercado x86, como Cyrix, Texas Instruments y UMC, también intentaron replicar el éxito de Intel, lanzando análogos funcionales del chip 80486. De una forma u otra, no lo lograron. UMC se retiró de la carrera tras una orden judicial que prohibía la venta de su Green CPU en los Estados Unidos. Cyrix no logró cerrar contratos favorables con grandes ensambladores, y además, se llevaron a cabo litigios con Intel respecto a la explotación de tecnologías patentadas. Así, los líderes del mercado x86 seguían siendo únicamente Intel y AMD.
Aumento de la velocidad
En su afán por alcanzar la supremacía, tanto Intel como AMD se esforzaron por lograr el máximo rendimiento y velocidad. Así, AMD fue la primera en el mundo en superar la barrera de 1 GHz, lanzando su Athlon™ (37 millones de transistores, 130 nm) basado en el núcleo Thunderbird. En esta etapa de la 'carrera', Intel enfrentaba problemas de inestabilidad en la caché de segundo nivel de su Pentium® III con núcleo Coppermine, lo que provocó un retraso en el lanzamiento del producto.
Un dato curioso: el nombre Athlon proviene del griego antiguo y puede traducirse como "competencia" o "lugar de combate, arena".
Etapas igualmente exitosas para AMD fueron el lanzamiento del procesador de doble núcleo Athlon™ X2 (90 nm), y dos años después, el Quad-Core Opteron™ (65 nm), donde los 4 núcleos se fabricaron en un solo chip, en lugar de ser una combinación de 2 chips de 2 núcleos cada uno. Al mismo tiempo, Intel lanzó sus famosos Core™ 2 Duo y Core™ 2 Quad, fabricados con un proceso tecnológico de 65 nm.
Junto con el aumento de las frecuencias de reloj y la cantidad de núcleos, surgió la necesidad de adoptar nuevos procesos tecnológicos, así como de acceder a otros mercados. La mayor transacción de AMD fue la compra de ATI Technologies por 5.4 mil millones de dólares. De este modo, AMD ingresó al mercado de aceleradores gráficos y se convirtió en un competidor principal de Nvidia. Por su parte, Intel adquirió una de las divisiones de Texas Instruments y la compañía Altera por 16.7 mil millones de dólares, lo que resultó en su entrada al mercado de circuitos integrados programables y SoC para electrónica de consumo.
Un hecho notable es que desde 2009, AMD abandonó la producción propia, enfocándose únicamente en el desarrollo. Los procesadores AMD modernos se fabrican en las instalaciones de GlobalFoundries y TSMC. Intel, por el contrario, continúa desarrollando sus propias capacidades de producción de elementos semiconductores.
Desde 2018, además de la competencia directa, ambas compañías han tenido proyectos conjuntos. Un ejemplo destacado fue el lanzamiento de los procesadores Intel® Core™ de 8ª generación con gráficos integrados AMD Radeon™ RX Vega M, combinando así los puntos fuertes de ambas empresas. Esta solución permitirá reducir el tamaño de las computadoras portátiles y mini-computadoras, al mismo tiempo que aumenta el rendimiento y la duración de la batería.
Conclusión
A lo largo de la historia de ambas compañías, ha habido numerosos episodios de desacuerdos y acusaciones mutuas. La lucha por el liderazgo ha sido continua y sigue hasta el presente. Este año hemos visto una actualización importante de la línea de procesadores Intel® Xeon® Scalable, de la que ya hemos hablado , y ahora ha llegado el turno de AMD de subir al escenario.
Muy pronto, los nuevos procesadores AMD EPYC™ Rome estarán en nuestro laboratorio. sobre su llegada primero.
Fuente: habr.com
