Ainult vähem kui üks päev on jäänud AMD EPYC™ Rome uute protsessorite müügise alguseni. Käesolevas artiklis meenutame, kuidas algas kahe suurima CPU tootja konkurents.
Esimene kommertsielt kergesti kättesaadav 8-bitine protsessor maailmas oli Intel® i8008, mis tuli turule 1972. aastal. Protsessoril oli 200 kHz taktsagedus, see oli valmistatud 10 mikroni (10000 nm) tehnoloogiaga ja see oli mõeldud "kõrgtasemel" kalkulaatoritele, sisend-väljund terminalidele ja pudelidoosimise automatiseerimisele.
1974. aastal sai see protsessor aluseks mikrokaputi Mark-8, mis esitati DIY-projektina ajakiri Radio-Electronics esikaanel. Projekti autor, Jonathan Titus, pakkus kõigile huvilistele 5 dollari eest brošüüri, mis sisaldas trükkplaatide juhtmete jooniseid ja kogu konstruktsiooni kirjeldust. Varsti ilmus sarnane isikliku mikrokaputi projekt Altair 8800, mille lõi ettevõte MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems).
Konkurentsi algus
Kaks aastat pärast i8008 loomist väljastas Intel oma uue kiibi — i8080, mis põhines täiustatud i8008 arhitektuuril ja toodeti 6 μm (6000 nm) tehnoloogiaga. See protsessor oli umbes 10 korda kiirem kui eelkäija (sagedus 2 MHz) ja sai endale arenenuma käsusüsteemi.
Intel® i8080 protsessori tagasiviimise inseneritöö, mille viisid läbi kolm andekat inseneri — Shawn ja Kim Healey ning Jay Kumar, tõi kaasa modifitseeritud klooni loomise nimega AMD AM9080.
Esialgu valmistati AMD Am9080 ilma litsentsita, kuid hiljem sõlmiti Inteliga litsentsileping. Nii said mõlemad ettevõtted kasu kiibiturul, kuna ostjad püüdsid vältida sõltuvust ühest tarnijast. Esimesed müügitehingud olid äärmiselt kasumlikud, kuna tootmiskulu oli 50 senti, samas kui sõjalised tellijad ostsid neid aktiivselt 700 dollari eest tükk.
Pärast seda otsustas Kim Hailey proovida oma oskusi Intel® EPROM 1702 mälu kiibi tagasipöördinseneritöös. Sel ajal oli see kõige arenenum püsivara tehnoloogia. Ettevõtmine õnnestus vaid osaliselt — loodud kloon hoidis andmeid ainult 3 nädalat toatemperatuuril.
Lammutades mitmeid kiipe ja tuginedes oma keemiateadmistele, jõudis Kim järeldusele, et ilma täpse oksüdi kasvutemperatuuri teadmata ei ole võimalik saavutada Intel'i lubatud näitajaid (10 aastat 85 kraadi juures). Näidates sotsiaalset insenerioskust, helistas ta Intel'i tootmisüksusele ja küsis, millisel temperatuuril nende ahjud töötavad. Üllatavalt, kuid talle öeldi kohe täpne number — 830 kraadi. Bingo! Loomulikult ei jäänud sellised trikid ilma negatiivsete tagajärgedeta.
Esimene kohtuprotsess
1981. aasta alguses valmistus Intel sõlmima lepingut mikroskeemide tootmiseks IBM-iga, kes oli tol ajal suurim arvutite tootja maailmas. Intelil endal ei olnud veel piisavalt tootmisvõimsusi IBM-i vajaduste rahuldamiseks, mistõttu tuli kompromissi nimel kokku leppida. See kompromiss oli litsentsileping Intel ja AMD vahel, mis võimaldas AMD-l alustada Intel® 8086, 80186 ja 80286 kloonide tootmist.
Neli aastat hiljem tutvustati x86 arhitektuuriga protsessorite turul uusimat Intel® 80386, mille taktsagedus oli 33 MHz ja mis oli toodetud 1 mikromeetri (1000 nm) tehnoloogilise protsessi abil. Samal ajal valmistas AMD sarnast kiipi nimega Am386™, kuid selle väljaandmine lükati määramatuks ajaks edasi seoses Intel'i kategoorilise keeldumisega esitada tehnoloogia andmeid litsentsilepingus. See sai põhjuseks kohtusse pöördumiseks.
Kohtuotsuse raames üritas Intel tõestada, et lepingu tingimused kehtivad ainult varasemate põlvkondade protsessorite kohta, mis on välja antud enne 80386. AMD seevastu väitis, et lepingu tingimused võimaldavad tal mitte ainult 80386 toota, vaid ka tulevasi mudeleid x86 arhitektuuri alusel.
Kohtuasjad kestsid mitmeid aastaid ja lõppesid AMD võiduga (Intel maksis AMD-le 1 miljard dollarit). Usalduslikud suhted ettevõtete vahel lõppesid ning Am386™ tuli turule alles 1991. aastal. Sellegipoolest oli protsessor väga nõutud, kuna töötas kõrgema sagedusega kui originaal (40 MHz võrreldes 33 MHz).
Konkurents arengu
Maailma esimene protsessor, mis põhineb hübriidsetel CISC-RISC-arhitektuuridel ja millel on matemaatiline kooprotsessor (FPU) otse samal kiibil, oli Intel® 80486. FPU võimaldas oluliselt kiirendada ujukomaarvutusi, vabastades CPU koormusest. Teiseks uuenduseks oli käsu täitmise torustiku mehhanismi rakendamine, mis suurendas samuti jõudlust. Ühe elemendi suurus oli 600 kuni 1000 nm, samas kui kiibil oli rohkem kui 0,9 kuni 1,6 miljonit transistorit.
AMD tutvustas omakorda täielikku funktsionaalset analooge nimega Am486, kasutades Intel® 80386 mikrokoodi ja Intel® 80287 kooprotsessorit. See olukord tõi kaasa arvukad kohtuasjad. 1992. aasta kohtulahend kinnitas, et AMD rikkus FPU 80287 mikrokoodi autoriõigusi, pärast mida asus ettevõte töötama oma mikrokoodi arendamisega.
Edasi liikunud kohtumenetlused kinnitasid ja kummutavad AMD õiguseid Intel® mikrokoodide kasutamiseks. Lõpliku otsuse tegi California osariigi ülemkohus, tunnustades, et AMD-l ei ole seaduslikku õigust kasutada mikrokoodi 80386. Tulemuseks oli kokkulepe, mis lubas AMD-l toota ja müüa protsessoreid, mis sisaldavad mikrokoodi 80287, 80386 ja 80486.
Teised x86 turu mängijad, nagu Cyrix, Texas Instruments ja UMC, püüdsid samuti korrata Intel’i edu, tuues turule funktsionaalsed analoogid kiibist 80486. Ühes või teises vormis ei õnnestunud neil see. UMC langes võistlusest välja, kui kohtuhagi keelas nende Green CPU müügi Ameerika Ühendriikides. Cyrix ei suutnud sõlmida kasumlikke lepinguid suurte kogujatega ning pidid tegelema kohtuvaidlustega Inteliga patendiõiguste kasutamise osas. Seega jäid x86 turul juhtpositsioonile ainult Intel ja AMD.
Kiirus kasv
Püüdes saavutada juhtpositsiooni, pingutasid nii Intel kui ka AMD maksimaalse jõudluse ja kiiruseni. Nii suutis AMD esimesena maailmas ületada 1 GHz piiri, käivitades oma Athlon™ (37 miljonit transistorit, 130 nm) Thunderbirdi tuumal. Sel hetkel oli Intelil probleemid oma Pentium® III keda Coppermine tuumaga, mille teine taseme vahemälu oli ebausaldusväärne, mis põhjustas tootmise viivitamine.
Huvitav fakt – nimi Athlon tuleneb vanakreeka keelest ning seda võib tõlkida kui "võistlus" või "lahingupaik, aren."
Selleks ajaks, kui AMD turule tõi oma kahekordsed tuumaprosessorid Athlon™ X2 (90 nm), oli see samuti edukas etapp, ja 2 aastat hiljem Quad-Core Opteron™ (65 nm), kus kõik 4 tuuma on kasvatatud ühel kristallil, mitte kahe kahe tuumaga kristalli kokkupanekuna. Samal ajal tutvustas Intel oma tuntud Core™ 2 Duo ja Core™ 2 Quad, mis on toodetud 65 nm tehnoloogiaga.
Koos taktifrekventsi ja tuumade arvu suurenemisega kerkis teravalt esile vajadus uute tootmisprotsesside omandamiseks ning uutele turgudele sisenemiseks. AMD suurim tehing oli ATI Technologiesi ostmine 5,4 miljardi dollari eest. Nii sisenes AMD graafikakiirendite turule ja sai Nvidia põhivaatlemiseks. Intel, omakorda, ostis ühe Texas Instrumentsi tütarettevõtte ning ettevõtte Altera 16,7 miljardi dollari eest. Selle tulemuseks oli sisenemine programmeeritavate loogikakiipide ja SoC turule, mis on suunatud tarbeelektroonikale.
Huvitav on see, et alates 2009. aastast on AMD loobunud oma tootmisest, keskendudes ainult arendusele. Tänapäeva AMD protsessorid valmistatakse GlobalFoundriesi ja TSMC tootmisvõimsustes. Intel seevastu jätkab oma pooljuhtkomponendi tootmisvõimsuste arendamist.
Alates 2018. aastast, peale otsese konkurentsi, on kummagi ettevõtte vahel tekkinud ka ühisprojekte. Silmapaistvaks näiteks on Intel® Core™ 8. põlvkonna protsessorite väljatöötamine koos AMD Radeon™ RX Vega M graafikaga, ühendades seeläbi mõlema ettevõtte tugevused. Selline lahendus võimaldab vähendada sülearvutite ja mini-arvutite suurust, samal ajal suurendades jõudlust ja aku kasutusaega.
Kokkuvõte
Kogu kahe ettevõtte ajaloo jooksul on olnud palju erimeelsusi ja vastastikuseid süüdistusi. Võitlus juhtpositsiooni nimel on olnud pidev ja kestab siiani. Sellel aastal oleme näinud suurepärast värskendust Intel® Xeon® Scalable Processors seerias, millest oleme juba rääkinud , ja nüüd on aeg AMD-l jälle lavale astuda.
Varsti ilmuvad meie laborisse uued AMD EPYC™ Rome protsessorid. esimestena teada nende saabumisest.
Allikas: habr.com
