두 요코즈나 사이의 싸움

새로운 AMD EPYC™ Rome 프로세서 판매가 시작되기까지 XNUMX시간도 채 남지 않았습니다. 이 기사에서 우리는 두 개의 가장 큰 CPU 제조업체 간의 경쟁 역사가 어떻게 시작되었는지 회상하기로 결정했습니다.

세계 최초의 8비트 상용 프로세서는 8008년에 출시된 Intel® i1972이었습니다. 프로세서의 클록 주파수는 200kHz였으며 10미크론(10000nm) 기술 프로세스를 사용하여 제작되었으며 "고급" 계산기, 입출력 터미널 및 병입 기계용으로 제작되었습니다.

1974년에 이 프로세서는 Mark-8 마이크로컴퓨터의 기반이 되었으며 Radio-Electronics 잡지 표지에 DIY 프로젝트로 소개되었습니다. 프로젝트 작성자인 Jonathan Titus는 인쇄 회로 기판 도체 도면과 조립 과정에 대한 설명이 포함된 5달러짜리 소책자를 모든 사람에게 제공했습니다. 곧 MITS(Micro Instrumentation and Telemetry Systems)에서 만든 Altair 8800 개인용 마이크로컴퓨터에 대한 유사한 프로젝트가 탄생했습니다.

경쟁의 시작

i2을 만든 지 8008년 후, Intel은 향상된 i8080 아키텍처를 기반으로 하고 8008미크론(6nm) 기술 프로세스를 사용하여 만든 새로운 칩인 i6000을 출시했습니다. 이 프로세서는 이전 프로세서(클럭 주파수 10MHz)보다 약 2배 더 빠르며 더욱 발전된 명령 시스템을 받았습니다.

세 명의 재능 있는 엔지니어인 Sean Haley와 Kim Haley, Jay Kumar가 Intel® i8080 프로세서를 리버스 엔지니어링한 결과 AMD AM9080이라는 수정된 클론이 탄생했습니다.

처음에는 AMD Am9080이 라이센스 없이 출시되었으나 나중에 Intel과 라이센스 계약이 체결되었습니다. 이는 구매자가 단일 공급업체에 대한 잠재적인 의존성을 피하기 위해 노력함에 따라 두 회사 모두 칩 시장에서 이점을 제공했습니다. 첫 번째 판매는 생산 비용이 50센트였고 칩 자체가 군대에서 개당 700달러에 적극적으로 구매되었기 때문에 매우 수익성이 높았습니다.

그 후 Kim Haley는 당시 가장 발전된 영구 메모리 기술이었던 Intel® EPROM 1702 메모리 칩을 리버스 엔지니어링해 보기로 결정했습니다. 아이디어는 부분적으로만 성공했습니다. 생성된 클론은 실온에서 단 3주 동안만 데이터를 저장했습니다.

많은 칩을 깨뜨려 화학에 대한 지식을 바탕으로 김씨는 산화물의 정확한 성장 온도를 알지 못하면 인텔이 제시한 성능(10도에서 85년)을 달성하는 것이 불가능하다고 결론지었습니다. 사회 공학에 능숙한 그는 인텔 시설에 전화를 걸어 용광로의 온도가 몇도인지 물었습니다. 놀랍게도 그는 정확한 수치인 830도를 주저 없이 들었습니다. 빙고! 물론 그러한 트릭은 부정적인 결과를 초래할 수밖에 없습니다.

첫 번째 재판

1981년 초, 인텔은 당시 세계 최대의 컴퓨터 제조업체였던 IBM과 프로세서 제조 계약을 체결할 준비를 하고 있었습니다. 인텔 자체는 아직 IBM의 요구 사항을 충족할 만큼 생산 능력이 충분하지 않았기 때문에 계약을 잃지 않기 위해서는 타협이 이루어져야 했습니다. 이 절충안은 Intel과 AMD 간의 라이센스 계약으로, AMD가 Intel® 8086, 80186 및 80286의 복제품을 생산할 수 있도록 허용했습니다.

4년 후, 클럭 속도가 86MHz이고 80386미크론(33nm) 프로세스 기술을 사용하여 제작된 최신 Intel® 1이 x1000 프로세서 시장에 출시되었습니다. AMD도 이때 Am386™이라는 유사한 칩을 준비하고 있었지만 Intel이 라이선스 계약에 따른 기술 데이터 제공을 명백히 거부했기 때문에 출시가 무기한 연기되었습니다. 이것이 법정에가는 이유가되었습니다.

소송의 일환으로 인텔은 계약 조건이 80386 이전에 출시된 이전 세대 프로세서에만 적용된다고 주장했습니다. AMD는 계약 조건이 80386을 재현할 수 있을 뿐만 아니라 또한 x86 아키텍처를 기반으로 하는 미래 모델도 있습니다.

소송은 몇 년 동안 계속되었고 AMD의 승리로 끝났습니다(Intel은 AMD에 1억 달러를 지불했습니다). 두 회사 간의 신뢰 관계는 끝났고 Am386™은 1991년에야 출시되었습니다. 그러나 이 프로세서는 원래 제품보다 더 높은 주파수(40MHz 대 33MHz)에서 실행되었기 때문에 수요가 많았습니다.

경쟁의 발전

하이브리드 CISC-RISC 코어를 기반으로 하고 동일한 칩에 수학 보조 프로세서(FPU)를 직접 탑재한 세계 최초의 프로세서는 Intel® 80486이었습니다. FPU를 사용하면 부동 소수점 연산을 대폭 가속화하여 컴퓨터의 부하를 제거할 수 있었습니다. CPU. 또 다른 혁신은 명령 실행을 위한 파이프라인 메커니즘의 도입으로 생산성도 향상되었습니다. 한 요소의 크기는 600~1000nm였으며, 결정에는 0,9만~1,6만 개의 트랜지스터가 포함되어 있었습니다.

이에 따라 AMD는 Intel® 486 마이크로코드와 Intel® 80386 보조 프로세서를 사용하는 Am80287이라는 완전한 기능의 아날로그를 선보였으며 이러한 상황은 수많은 소송의 원인이 되었습니다. 1992년 법원 판결에서는 AMD가 FPU 80287 마이크로코드에 대한 저작권을 침해했음을 확인한 후 회사가 자체 마이크로코드를 개발하기 시작했습니다.

후속 소송에서는 Intel® 마이크로코드 사용에 대한 AMD의 권리 확인과 반증이 번갈아 진행되었습니다. 이 문제의 마지막 요점은 AMD의 마이크로코드 80386 사용 권리가 불법이라고 선언한 캘리포니아 대법원에 의해 제기되었으며, 그 결과 AMD가 마이크로코드 80287, 80386을 포함하는 프로세서를 생산 및 판매할 수 있도록 두 회사 간의 계약이 체결되었습니다. 그리고 80486.

Cyrix, Texas Instruments, UMC와 같은 x86 시장의 다른 업체들도 80486 칩의 기능적 유사 제품을 출시하여 Intel의 성공을 되풀이하려고 했지만 어떤 식으로든 실패했습니다. UMC는 미국에서 Green CPU 판매를 금지하는 법원 명령을 받은 후 경쟁에서 탈락했습니다. Cyrix는 대규모 조립업체와 수익성 있는 계약을 체결할 수 없었으며 독점 ​​기술 활용과 관련하여 Intel과 소송에도 참여했습니다. 따라서 Intel과 AMD만이 x86 시장 선두주자로 남았습니다.

추진력 구축

Intel과 AMD는 우승을 위해 최대한의 성능과 속도를 달성하기 위해 노력했습니다. 따라서 AMD는 Thunderbird 코어에 Athlon™(1만 개의 트랜지스터, 37nm)을 출시하여 세계 최초로 130GHz 기준을 극복했습니다. 경쟁의 이 단계에서 Intel은 Coppermine 코어에 있는 Pentium® III의 두 번째 레벨 캐시가 불안정해지는 문제를 겪었고, 이로 인해 제품 출시가 지연되었습니다.

흥미로운 사실은 Athlon이라는 이름이 고대 그리스어에서 유래되었으며 "경쟁" 또는 "전투 장소, 경기장"으로 번역될 수 있다는 것입니다.

AMD의 동일한 성공적인 이정표는 듀얼 코어 Athlon™ X2 프로세서(90nm)의 출시와 2년 후 65개의 코어가 모두 단일 칩에서 성장하는 쿼드 코어 Opteron™(4nm)의 출시였습니다. 2개의 칩을 조립하는 것보다 각각 2개의 코어가 있습니다. 동시에 Intel은 2nm 공정 기술을 사용하여 제작된 유명한 Core™ 2 Duo 및 Core™ 65 Quad를 출시합니다.

클럭 주파수가 증가하고 코어 수가 증가함에 따라 새로운 기술 프로세스를 마스터하고 다른 시장에 진출하는 문제가 심각해졌습니다. AMD의 가장 큰 거래는 ATI Technologies를 5,4억 달러에 인수한 것입니다. 이로써 AMD는 그래픽 가속기 시장에 진출해 엔비디아의 주요 경쟁자가 됐다. 인텔은 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments)의 사업부 중 하나와 알테라(Altera) 회사를 16,7억 달러에 인수했습니다. 그 결과, 프로그래밍 가능 논리 집적 회로와 가전제품용 SoC 시장에 진입하게 되었습니다.

주목할 만한 사실은 AMD가 2009년부터 자체 생산을 포기하고 오로지 개발에만 집중했다는 점입니다. 최신 AMD 프로세서는 GlobalFoundries 및 TSMC의 생산 시설에서 생산됩니다. 반면 인텔은 반도체 소자 생산을 위한 자체 생산 능력을 계속해서 개발하고 있습니다.

2018년부터 양사는 직접적인 경쟁 외에도 공동 프로젝트도 개발해왔습니다. 눈에 띄는 예는 AMD Radeon™ RX Vega M 그래픽이 통합된 8세대 Intel® Core™ 프로세서의 출시로 두 회사의 강점을 결합한 것입니다. 이 솔루션은 노트북과 미니 컴퓨터의 크기를 줄이는 동시에 성능과 배터리 수명을 늘려줍니다.

결론

두 회사의 역사를 통틀어 많은 불일치와 상호 주장이 있었습니다. 리더십을 위한 투쟁은 계속해서 오늘날까지 계속되고 있습니다. 올해 우리는 이미 이야기한 Intel® Xeon® 확장 가능 프로세서 라인에 대한 주요 업데이트를 확인했습니다. 우리 블로그에서, 이제 AMD가 무대에 오를 차례입니다.

곧 새로운 AMD EPYC™ Rome 프로세서가 우리 연구실에 나타날 것입니다. 찾아 먼저 도착에 대해.

출처 : habr.com