Már kevesebb mint egy nap van hátra az AMD EPYC™ Rome új processzorainak értékesítésének megkezdéséig. Ebben a cikkben emlékeztetünk arra, hogyan indult a két legnagyobb CPU-gyártó versenye.
A világ első kereskedelmi forgalomban kapható 8 bites processzora az Intel® i8008 volt, amelyet 1972-ben mutattak be. A processzor órajele 200 kHz volt, 10 μm (10 000 nm) technológiai eljárással készült, és 'fejlett' számológépek, bemeneti-kimeneti terminálok és palackozó gépek számára készült.
1974-ben ez a processzor alapjául szolgált a Mark-8 mikrokomputert bemutató DIY-projektnek, amely a Radio-Electronics folyóirat borítóján jelent meg. A projekt szerzője, Jonathan Titus, mindenkinek 5 dollárért ajánlotta a füzetet, amely tartalmazta a nyomtatott áramkörök vezetékrajzait és az összeszerelési folyamat leírását. Hamarosan megjelent egy hasonló személyi mikrokomputer projekt is, az Altair 8800, amelyet a MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) készített.
A verseny kezdetén
Két évvel az i8008 létrehozása után az Intel kiadta új chipjét, az i8080-at, amely a továbbfejlesztett i8008 architektúrára épült, és 6 μm (6 000 nm) technológiai eljárással készült. Ez a processzor körülbelül 10-szer gyorsabb volt elődjénél (az órajel 2 MHz) és fejlettebb ut instrukciós rendszerrel rendelkezett.
Az Intel® i8080 fordított mérnöki elemzése, amelyet három tehetséges mérnök — Sean és Kim Hayley, valamint Jay Kumar — végzett, egy módosított klón, az AMD AM9080 létrehozásához vezetett.
Kezdetben az AMD Am9080 engedély nélkül készült, de később licenszmegállapodást kötöttek az Intellel. Így mindkét cég előnyhöz jutott a chippiacon, mivel a vásárlók igyekeztek elkerülni a függőséget egyetlen beszállítótól. Az első értékesítések rendkívül nyereségesek voltak, mivel a gyártási költség 50 cent volt, míg magukat a chipeket a katonai szektor 700 dollárért vásárolta.
Ezután Kim Hayley úgy döntött, hogy megpróbálkozik az Intel® EPROM 1702 memóriachippel való fordított mérnöki elemzéssel. Akkoriban ez volt a legfejlettebb állandó memória technológia. A próbálkozás csak részben volt sikeres — a létrehozott klón mindössze 3 hétig tárolta az adatokat szobahőmérsékleten.
Sok chip megbontása után és a kémiával kapcsolatos tudására alapozva Kim arra a következtetésre jutott, hogy az Intel által megadott teljesítményszintek eléréséhez elengedhetetlen tudni a oxid növekedés pontos hőmérsékletét (10 év 85 fokon). A társadalmi mérnöki tehetségét felhasználva felhívta az Intel gyártását, és megkérdezte, milyen hőmérsékleten működnek a kemencéik. Meglepetésére habozás nélkül megadták neki a pontos számot — 830 fokot. Bingo! Természetesen az ilyen trükköknek negatív következményei is voltak.
Első bírósági eljárás
1981 elején az Intel szerződést készített elő a processzorok gyártásáról az IBM-mel, a világ legnagyobb számítógépgyártójával abban az időben. Az Intel még nem rendelkezett elegendő gyártási kapacitással az IBM igényeinek kielégítésére, így hogy ne veszítse el a szerződést, kompromisszumot kellett kötnie. Ez a kompromisszum egy licencszerződés lett az Intel és az AMD között, amely lehetővé tette az AMD számára, hogy elindítsa az Intel® 8086, 80186 és 80286 klónok gyártását.
Négy évvel később a x86 architektúrájú processzorok piacán bemutatták az új Intel® 80386-ot, amelynek órajele 33 MHz volt, és 1 µm (1000 nm) technológiával készült. Ekkor az AMD is egy hasonló chipet készített Am386™ néven, ám a kiadás határozatlan időre elhalasztásra került, mivel az Intel kategorikusan megtagadta, hogy adatokat szolgáltasson a technológiáról a licencszerződés keretein belül. Ez volt a per kezdeményezésének oka.
A bírósági eljárás során az Intel próbálta bizonyítani, hogy a megállapodás feltételei csak az előző generációs processzorokra vonatkoznak, amelyeket 80386 előtt adtak ki. Az AMD ezzel szemben ragaszkodott ahhoz, hogy a megállapodás feltételei lehetővé teszik számára, hogy ne csak az 80386-ot, hanem a jövőbeli x86 architektúrára alapozott modelleket is reprodukálja.
A bírósági eljárások több éven át elhúzódtak, és az AMD győzelmével zárultak (az Intel 1 milliárd dollárt fizetett az AMD-nek). A cégek közötti bizalmi kapcsolatok véget értek, az Am386™ pedig csak 1991-ben jelent meg. Mindazonáltal a processzor rendkívül keresett volt, mivel magasabb frekvencián működött, mint az eredeti (40 MHz a 33 MHz-hez képest).
A verseny fejlődése
A világ első olyan processzora, amely hibrid CISC-RISC magra épült és közvetlenül ugyanazon a kristályon tartalmazott matematikai segédprocesszort (FPU), az Intel® 80486 volt. Az FPU jelentősen felgyorsította a lebegőpontos műveleteket, tehermentesítve a CPU-t. Egy másik újítás a pipelining végrehajtási mechanizmus bevezetése volt, ami szintén növelte a teljesítményt. Az egyes elemek mérete 600 és 1000 nm között változott, és a kristályon már 0,9-1,6 millió tranzisztor helyezkedett el.
Az AMD a maga részéről bemutatta a teljes funkcionalitással rendelkező megfelelőjét, az Am486-ot, az Intel® 80386 mikrokódjával és az Intel® 80287 segédprocesszorral. Ez a körülmény számos bírósági eljárást indított. Az 1992-es bírósági döntés megerősítette, hogy az AMD megszegte az FPU 80287 mikrokódjának szerzői jogait, ezt követően a vállalat saját mikrokód fejlesztésébe kezdett.
A későbbi bírósági eljárások megerősítették és el is akadályozták az AMD jogait az Intel® mikrokódok használatára. A kérdések végső megoldását Kalifornia Legfelsőbb Bírósága hozta, amely jogellenesnek nyilvánította az AMD jogát az 80386 mikrokód használatára. Ennek eredményeként a két vállalat között megállapodás született, amely lehetővé tette az AMD számára, hogy gyártson és árusítson 80287, 80386 és 80486 mikrokódot tartalmazó processzorokat.
A x86-os piacon további szereplők, mint a Cyrix, Texas Instruments és UMC is törekedtek, hogy megismételjék az Intel sikerét az 80486 chip funkcionális megfelelőinek kiadásával. Ezt valamiért nem sikerült elérniük. Az UMC kiállt a versenyből, miután bírósági tilalmat kaptak a Green CPU értékesítésére az Egyesült Államok területén. A Cyrix számára nem sikerült előnyös szerződéseket kötni a nagyobb összesítőkkel, valamint bírósági eljárásokat folytattak az Intel által szabadalmaztatott technológiák használatával kapcsolatban. Így az x86-os piac vezetői csak az Intel és az AMD maradtak.
Tempováltozás
Arra törekedve, hogy megszerezzék a vezetést, az Intel és az AMD is a lehető legnagyobb teljesítményre és sebességre vágyott. Az AMD világelsőként lépte át az 1 GHz-es határt, bemutatva Athlon™-ját (37 millió tranzisztor, 130 nm) Thunderbird maggal. Ezen a ponton az Intel-nek problémái voltak a második szintű cache instabilitásával a Pentium® III-on, amely a Coppermine magra épült, ami a termék bevezetésének késlekedését okozta.
Érdekes tény, hogy az Athlon név az ókori görög nyelvből származik, és jelentése lehet „verseny” vagy „harci hely, aréna”.
Hasonlóan sikeres lépésekké váltak az AMD számára a kétmagos Athlon™ X2 (90 nm) processzor piacra dobása, majd két évvel később a Quad-Core Opteron™ (65 nm), ahol mind a 4 mag egyetlen chipen fejlődött ki, nem pedig 2 chipből, mindegyik 2 maggal. Eközben az Intel bemutatta híres Core™ 2 Duo és Core™ 2 Quad processzorait, 65 nm-es technológiával.
A fokozódó órajel és a magok számának növekedésével sürgető kérdéssé vált az új technológiai folyamatok elsajátítása, valamint más piacokra való belépés. Az AMD legnagyobb üzlete az ATI Technologies megvásárlása volt 5,4 milliárd dollárért. Ezzel az AMD belépett a grafikus gyorsítók piacára, és a Nvidia fő versenytársává vált. Az Intel eközben megszerezte a Texas Instruments egyik leányvállalatát, valamint az Altera céget 16,7 milliárd dollárért. Ennek eredményeként belépett a programozható logikai integrált áramkörök és a fogyasztói elektronika SoC piacára.
Figyelemre méltó tény, hogy 2009 óta az AMD felhagyott a saját gyártásával, kizárólag a fejlesztésre összpontosítva. A modern AMD processzorokat a GlobalFoundries és a TSMC gyártókapacitásain készítik. Az Intel ezzel szemben továbbra is fejleszti saját félvezetőelemek gyártó kapacitásait.
2018 óta a közvetlen verseny mellett mindkét cégnek közös projektjei is megjelentek. A nyolcadik generációs Intel® Core™ processzorok piacra dobása integrált AMD Radeon™ RX Vega M grafika segítségével például jól mutatja e két cég erősségeinek egyesítését. Ez a megoldás lehetővé teszi a laptopok és mini számítógépek méretének csökkentését, miközben növeli a teljesítményt és az akkumulátor üzemidőt.
Zárás
A két cég fennállása során számos diszharmónia és kölcsönös vád esete zajlott. A vezetésért folytatott harc folyamatos volt és napjainkig tart. Idén komoly frissítést láttunk az Intel® Xeon® Skálázható Processzorok vonalában, amiről már beszámoltunk , és most elérkezett az idő, hogy az AMD is színpadra lépjen.
Hamarosan az új AMD EPYC™ Rome processzorok megérkeznek a laboratóriumunkba. az első érkezésükről.
Forrás: habr.com
