Det er mindre enn XNUMX timer igjen før salget av nye AMD EPYC™ Rome-prosessorer begynner. I denne artikkelen bestemte vi oss for å huske hvordan historien til rivaliseringen mellom de to største CPU-produsentene begynte.
Verdens første 8-bits kommersielt tilgjengelige prosessor var Intel® i8008, utgitt i 1972. Prosessoren hadde en klokkefrekvens på 200 kHz, ble laget ved hjelp av en 10 mikron (10000 XNUMX nm) teknologisk prosess og var beregnet på "avanserte" kalkulatorer, inngangs-utgangsterminaler og tappemaskiner.
I 1974 ble denne prosessoren grunnlaget for Mark-8 mikrodatamaskinen, omtalt som et DIY-prosjekt på forsiden av Radio-Electronics magazine. Forfatteren av prosjektet, Jonathan Titus, tilbød alle et hefte som kostet 5 USD som inneholdt tegninger av kretskortledere og en beskrivelse av monteringsprosessen. Snart ble et lignende prosjekt for den personlige mikrodatamaskinen Altair 8800, laget av MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems), født.
Begynnelsen på rivaliseringen
2 år etter opprettelsen av i8008, lanserte Intel sin nye brikke - i8080, basert på den forbedrede i8008-arkitekturen og laget ved hjelp av en 6 mikron (6000 nm) teknologisk prosess. Denne prosessoren var omtrent 10 ganger raskere enn forgjengeren (klokkefrekvens 2 MHz) og fikk et mer utviklet instruksjonssystem.
Omvendt utvikling av Intel® i8080-prosessoren av tre dyktige ingeniører, Sean og Kim Haley, og Jay Kumar, resulterte i opprettelsen av en modifisert klon kalt AMD AM9080.
Først ble AMD Am9080 utgitt uten lisens, men senere ble det inngått en lisensavtale med Intel. Dette ga begge selskapene en fordel i chipmarkedene da kjøpere forsøkte å unngå potensiell avhengighet av én enkelt leverandør. Det aller første salget var ekstremt lønnsomt, siden produksjonskostnaden var 50 cent, og selve sjetongene ble aktivt kjøpt av militæret for 700 dollar stykket.
Etter dette bestemte Kim Haley seg for å prøve seg på omvendt utvikling av minnebrikken Intel® EPROM 1702. På den tiden var det den mest avanserte vedvarende minneteknologien. Ideen var bare delvis vellykket - den opprettede klonen lagret data i bare 3 uker ved romtemperatur.
Etter å ha knust mange brikker og basert på sin kunnskap om kjemi, konkluderte Kim med at uten å vite den eksakte veksttemperaturen til oksidet, ville det være umulig å oppnå Intels uttalte ytelse (10 år ved 85 grader). Han viste en evne til sosial ingeniørkunst, ringte Intel-anlegget og spurte hvilken temperatur ovnene deres kjørte på. Overraskende nok ble han fortalt uten å nøle det nøyaktige tallet - 830 grader. Bingo! Selvfølgelig kunne slike triks ikke annet enn føre til negative konsekvenser.
Første rettssak
Tidlig i 1981 forberedte Intel seg på å inngå en prosessorproduksjonskontrakt med IBM, verdens største datamaskinprodusent på den tiden. Intel selv hadde ennå ikke tilstrekkelig produksjonskapasitet til å dekke IBMs behov, så for ikke å tape kontrakten måtte det inngås et kompromiss. Dette kompromisset var en lisensavtale mellom Intel og AMD, som tillot sistnevnte å begynne å produsere kloner av Intel® 8086, 80186 og 80286.
4 år senere ble den nyeste Intel® 86 med en klokkehastighet på 80386 MHz og laget med en 33 mikron (1 nm) prosessteknologi introdusert til x1000-prosessormarkedet. AMD forberedte også en lignende brikke kalt Am386™ på dette tidspunktet, men utgivelsen ble forsinket på ubestemt tid på grunn av Intels kategoriske avslag på å gi teknologidata under lisensavtalen. Dette ble grunnen til å gå rettens vei.
Som en del av søksmålet forsøkte Intel å argumentere for at vilkårene i avtalen kun gjaldt tidligere generasjoner av prosessorer utgitt før 80386. AMD insisterte på sin side på at vilkårene i avtalen tillot det ikke bare å reprodusere 80386, men også fremtidige modeller basert på x86-arkitekturen.
Rettssaken trakk ut i flere år og endte med seier for AMD (Intel betalte AMD 1 milliard dollar). Det tillitsfulle forholdet mellom selskapene tok slutt, og Am386™ ble utgitt først i 1991. Imidlertid var prosessoren etterspurt fordi den kjørte på en høyere frekvens enn originalen (40 MHz mot 33 MHz).
Utvikling av konkurranse
Den første prosessoren i verden basert på en hybrid CISC-RISC-kjerne og med en matematisk koprosessor (FPU) direkte på samme brikke, var Intel® 80486. FPU-en gjorde det mulig å akselerere flytende kommaoperasjoner seriøst, og fjernet belastningen fra PROSESSOR. En annen innovasjon var introduksjonen av en rørledningsmekanisme for å utføre instruksjoner, som også økte produktiviteten. Størrelsen på ett element var fra 600 til 1000 nm, og krystallen inneholdt fra 0,9 til 1,6 millioner transistorer.
AMD introduserte på sin side en fullfunksjonell analog kalt Am486 ved hjelp av Intel® 80386 mikrokode og Intel® 80287 koprosessor. Denne omstendigheten ble årsaken til en rekke søksmål. En rettsavgjørelse fra 1992 bekreftet at AMD hadde krenket opphavsretten til FPU 80287-mikrokoden, hvoretter selskapet begynte å utvikle sin egen mikrokode.
Påfølgende rettssaker vekslet mellom å bekrefte og avkrefte AMDs rettigheter til å bruke Intel®-mikrokoder. Det siste poenget i disse spørsmålene ble satt av Californias høyesterett, som erklærte AMDs rett til å bruke mikrokode 80386 ulovlig. Resultatet var signeringen av en avtale mellom begge selskapene, som fortsatt tillot AMD å produsere og selge prosessorer som inneholder mikrokode 80287, 80386 og 80486.
Andre aktører på x86-markedet, som Cyrix, Texas Instruments og UMC, forsøkte også å gjenta Intels suksess ved å gi ut funksjonelle analoger av 80486-brikken. På en eller annen måte mislyktes de. UMC falt ut av løpet etter en rettskjennelse som forbød salg av Green CPU i USA. Cyrix klarte ikke å sikre lukrative kontrakter med store montører, og var også involvert i rettssaker med Intel angående utnyttelse av proprietære teknologier. Dermed var det bare Intel og AMD som forble markedslederne for x86.
Bygger momentum
I et forsøk på å vinne mesterskapet prøvde både Intel og AMD å oppnå maksimal ytelse og hastighet. Dermed var AMD den første i verden til å overvinne 1 GHz-stangen ved å gi ut Athlon™ (37 millioner transistorer, 130 nm) på Thunderbird-kjernen. På dette stadiet av løpet hadde Intel problemer med ustabiliteten til andre nivås cache til Pentium® III på Coppermine-kjernen, noe som forårsaket en forsinkelse i utgivelsen av produktet.
Et interessant faktum er at navnet Athlon kommer fra det gamle greske språket og kan oversettes som "konkurranse" eller "kampsted, arena."
De samme vellykkede milepælene for AMD var utgivelsen av dual-core Athlon™ X2-prosessoren (90 nm), og 2 år senere Quad-Core Opteron™ (65 nm), der alle 4 kjernene dyrkes på en enkelt brikke, snarere enn å være en samling av 2 brikker, 2 kjerner hver. Samtidig slipper Intel sin berømte Core™ 2 Duo og Core™ 2 Quad, laget ved hjelp av en 65 nm prosessteknologi.
Sammen med en økning i klokkefrekvenser og en økning i antall kjerner, ble spørsmålet om å mestre nye teknologiske prosesser, samt å gå inn i andre markeder, akutt. AMDs største avtale var kjøpet av ATI Technologies for 5,4 milliarder dollar. Dermed gikk AMD inn på markedet for grafikkakseleratorer og ble Nvidias hovedkonkurrent. Intel kjøpte på sin side en av divisjonene til Texas Instruments, samt Altera-selskapet for 16,7 milliarder dollar. Resultatet var inngangen til markedet for programmerbare logiske integrerte kretser og SoC-er for forbrukerelektronikk.
Et bemerkelsesverdig faktum er at siden 2009 har AMD forlatt sin egen produksjon, og fokuserer utelukkende på utvikling. Moderne AMD-prosessorer produseres ved produksjonsanleggene til GlobalFoundries og TSMC. Intel, tvert imot, fortsetter å utvikle sine egne produksjonsevner for produksjon av halvlederelementer.
Siden 2018 har begge selskapene i tillegg til direkte konkurranse også utviklet felles prosjekter. Et slående eksempel var utgivelsen av 8. generasjons Intel® Core™-prosessorer med integrert AMD Radeon™ RX Vega M-grafikk, som dermed kombinerer styrkene til begge selskapene. Denne løsningen vil redusere størrelsen på bærbare datamaskiner og minidatamaskiner samtidig som den øker ytelsen og batterilevetiden.
Konklusjon
Gjennom historien til begge selskapene har det vært mange episoder med uenigheter og gjensidige påstander. Kampen om ledelse fortsatte kontinuerlig og fortsetter til i dag. I år så vi en stor oppdatering til Intel® Xeon® Scalable Processors-linjen, som vi allerede har snakket om , og nå er det på tide for AMD å innta scenen.
Snart vil nye AMD EPYC™ Rome-prosessorer dukke opp i laboratoriet vårt. om deres ankomst først.
Kilde: www.habr.com