Mancano meno di XNUMX ore all'inizio delle vendite dei nuovi processori AMD EPYC™ Rome. In questo articolo abbiamo deciso di ricordare come è iniziata la storia della rivalità tra i due maggiori produttori di CPU.
Il primo processore a 8 bit disponibile in commercio al mondo è stato l'Intel® i8008, lanciato nel 1972. Il processore aveva una frequenza di clock di 200 kHz, era realizzato utilizzando un processo tecnologico da 10 micron (10000 nm) ed era destinato a calcolatori "avanzati", terminali di input-output e macchine imbottigliatrici.
Nel 1974, questo processore divenne la base per il microcomputer Mark-8, presentato come progetto fai-da-te sulla copertina della rivista Radio-Electronics. L'autore del progetto, Jonathan Titus, ha offerto a tutti un opuscolo del costo di 5 dollari contenente i disegni dei conduttori dei circuiti stampati e una descrizione del processo di assemblaggio. Ben presto nacque un progetto simile per il microcomputer personale Altair 8800, creato da MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems).
Inizio della rivalità
2 anni dopo la creazione dell'i8008, Intel ha rilasciato il suo nuovo chip: l'i8080, basato sull'architettura migliorata dell'i8008 e realizzato utilizzando un processo tecnologico da 6 micron (6000 nm). Questo processore era circa 10 volte più veloce del suo predecessore (frequenza di clock 2 MHz) e riceveva un sistema di istruzioni più sviluppato.
Il reverse engineering del processore Intel® i8080 da parte di tre ingegneri di talento, Sean e Kim Haley, e Jay Kumar, ha portato alla creazione di un clone modificato chiamato AMD AM9080.
Inizialmente, AMD Am9080 è stato rilasciato senza licenza, ma in seguito è stato concluso un accordo di licenza con Intel. Ciò ha dato ad entrambe le società un vantaggio nei mercati dei chip poiché gli acquirenti cercavano di evitare la potenziale dipendenza da un unico fornitore. Le primissime vendite furono estremamente redditizie, poiché il costo di produzione era di 50 centesimi e i chip stessi venivano acquistati attivamente dai militari per 700 dollari ciascuno.
Successivamente, Kim Haley ha deciso di cimentarsi nel reverse engineering del chip di memoria Intel® EPROM 1702. A quel tempo, era la tecnologia di memoria persistente più avanzata. L'idea ha avuto successo solo parzialmente: il clone creato ha memorizzato i dati solo per 3 settimane a temperatura ambiente.
Avendo rotto molti chip e basandosi sulla sua conoscenza della chimica, Kim concluse che senza conoscere l'esatta temperatura di crescita dell'ossido, sarebbe stato impossibile raggiungere le prestazioni dichiarate da Intel (10 anni a 85 gradi). Dimostrando un talento per l'ingegneria sociale, chiamò la struttura Intel e chiese a quale temperatura funzionavano i loro forni. Sorprendentemente, gli è stata detta senza esitazione la cifra esatta: 830 gradi. Bingo! Naturalmente, tali trucchi non potevano che portare a conseguenze negative.
Prima prova
All'inizio del 1981, Intel si stava preparando a stipulare un contratto per la produzione di processori con IBM, all'epoca il più grande produttore di computer al mondo. La stessa Intel non disponeva ancora di capacità produttiva sufficiente per soddisfare le esigenze di IBM, quindi per non perdere il contratto è stato necessario scendere a compromessi. Questo compromesso consisteva in un accordo di licenza tra Intel e AMD, che consentiva a quest'ultima di iniziare a produrre cloni degli Intel® 8086, 80186 e 80286.
4 anni dopo, l'ultimo Intel® 86 con una velocità di clock di 80386 MHz e realizzato utilizzando una tecnologia di processo da 33 micron (1 nm) è stato introdotto nel mercato dei processori x1000. AMD stava anche preparando un chip simile chiamato Am386™, ma il rilascio è stato ritardato a tempo indeterminato a causa del rifiuto categorico di Intel di fornire dati tecnologici nell'ambito dell'accordo di licenza. Questo è diventato il motivo per andare in tribunale.
Nell'ambito della causa, Intel ha cercato di sostenere che i termini dell'accordo si applicavano solo alle generazioni precedenti di processori rilasciati prima dell'80386. AMD, a sua volta, ha insistito sul fatto che i termini dell'accordo le consentivano non solo di riprodurre l'80386, ma anche i futuri modelli basati sull'architettura x86.
Il contenzioso si trascinò per diversi anni e si concluse con la vittoria di AMD (Intel pagò ad AMD 1 miliardo di dollari). Il rapporto di fiducia tra le aziende finì e l'Am386™ fu lanciato solo nel 1991. Tuttavia, il processore era molto richiesto perché funzionava a una frequenza più elevata rispetto all'originale (40 MHz contro 33 MHz).
Sviluppo della concorrenza
Il primo processore al mondo basato su un core ibrido CISC-RISC e dotato di un coprocessore matematico (FPU) direttamente sullo stesso chip è stato l'Intel® 80486. L'FPU ha permesso di accelerare notevolmente le operazioni in virgola mobile, rimuovendo il carico dal PROCESSORE. Un'altra innovazione è stata l'introduzione di un meccanismo di pipeline per l'esecuzione delle istruzioni, che ha anche aumentato la produttività. La dimensione di un elemento variava da 600 a 1000 nm e il cristallo conteneva da 0,9 a 1,6 milioni di transistor.
AMD, a sua volta, ha introdotto un analogo completamente funzionale chiamato Am486 utilizzando il microcodice Intel® 80386 e il coprocessore Intel® 80287. Questa circostanza è diventata motivo di numerose cause legali. Una decisione del tribunale del 1992 confermò che AMD aveva violato il copyright sul microcodice FPU 80287, dopodiché la società iniziò a sviluppare il proprio microcodice.
Il contenzioso successivo si è alternato tra la conferma e la smentita dei diritti di AMD all'utilizzo dei microcodici Intel®. L'ultimo punto in queste questioni è stato posto dalla Corte Suprema della California, che ha dichiarato illegale il diritto di AMD di utilizzare il microcodice 80386. Il risultato è stata la firma di un accordo tra le due società, che ha comunque consentito ad AMD di produrre e vendere processori contenenti il microcodice 80287, 80386. e 80486.
Anche altri attori nel mercato x86, come Cyrix, Texas Instruments e UMC, hanno cercato di ripetere il successo di Intel rilasciando analoghi funzionali del chip 80486. In un modo o nell'altro, hanno fallito. UMC ha abbandonato la corsa dopo che un'ordinanza del tribunale ha vietato la vendita della sua Green CPU negli Stati Uniti. Cyrix non è stata in grado di assicurarsi contratti redditizi con grandi assemblatori ed è stata anche coinvolta in un contenzioso con Intel riguardante lo sfruttamento di tecnologie proprietarie. Pertanto, solo Intel e AMD sono rimaste i leader del mercato x86.
Costruire slancio
Nel tentativo di vincere il campionato, sia Intel che AMD hanno cercato di ottenere le massime prestazioni e velocità. Pertanto, AMD è stata la prima al mondo a superare la soglia di 1 GHz lanciando il suo Athlon™ (37 milioni di transistor, 130 nm) sul core Thunderbird. In questa fase della corsa, Intel ha avuto problemi con l'instabilità della cache di secondo livello del suo Pentium® III sul core Coppermine, che ha causato un ritardo nel rilascio del prodotto.
Un fatto interessante è che il nome Athlon deriva dall’antica lingua greca e può essere tradotto come “competizione” o “luogo di battaglia, arena”.
Le stesse pietre miliari di successo per AMD sono state il rilascio del processore dual-core Athlon™ X2 (90 nm) e 2 anni dopo il Quad-Core Opteron™ (65 nm), in cui tutti e 4 i core sono cresciuti su un singolo chip, anziché che essere un insieme di 2 chip, 2 core ciascuno. Allo stesso tempo, Intel lancia i suoi famosi Core™ 2 Duo e Core™ 2 Quad, realizzati utilizzando una tecnologia di processo a 65 nm.
Insieme all'aumento delle frequenze di clock e all'aumento del numero di core, la questione della padronanza di nuovi processi tecnologici e dell'ingresso in altri mercati è diventata acuta. L'accordo più grande di AMD è stato l'acquisto di ATI Technologies per 5,4 miliardi di dollari. Pertanto, AMD è entrata nel mercato degli acceleratori grafici ed è diventata il principale concorrente di Nvidia. Intel, a sua volta, ha acquisito una delle divisioni di Texas Instruments, nonché la società Altera per 16,7 miliardi di dollari. Il risultato è stato l'ingresso nel mercato dei circuiti integrati logici programmabili e dei SoC per l'elettronica di consumo.
Un fatto notevole è che dal 2009 AMD ha abbandonato la propria produzione, concentrandosi esclusivamente sullo sviluppo. I moderni processori AMD sono prodotti negli impianti di produzione di GlobalFoundries e TSMC. Intel, al contrario, continua a sviluppare le proprie capacità produttive per la produzione di elementi semiconduttori.
Dal 2018, oltre alla concorrenza diretta, entrambe le società hanno sviluppato anche progetti comuni. Un esempio lampante è stato il rilascio dei processori Intel® Core™ di ottava generazione con grafica AMD Radeon™ RX Vega M integrata, unendo così i punti di forza di entrambe le aziende. Questa soluzione ridurrà le dimensioni di laptop e mini-computer aumentando le prestazioni e la durata della batteria.
conclusione
Nel corso della storia di entrambe le società si sono verificati numerosi episodi di disaccordi e rivendicazioni reciproche. La lotta per la leadership è continuata continuamente e continua ancora oggi. Quest'anno abbiamo assistito a un importante aggiornamento della linea di processori scalabili Intel® Xeon®, di cui abbiamo già parlato , e ora è il momento che AMD salga sul palco.
Molto presto, nel nostro laboratorio faranno la loro comparsa i nuovi processori AMD EPYC™ Rome. prima del loro arrivo.
Fonte: habr.com