Pozostało niecałe XNUMX godziny do rozpoczęcia sprzedaży nowych procesorów AMD EPYC™ Rome. W tym artykule postanowiliśmy przypomnieć, jak rozpoczęła się historia rywalizacji pomiędzy dwoma największymi producentami procesorów.
Pierwszym na świecie 8-bitowym, dostępnym na rynku procesorem był Intel® i8008, wprowadzony na rynek w 1972 roku. Procesor miał częstotliwość taktowania 200 kHz, został wykonany w procesie technologicznym 10 mikronów (10000 XNUMX nm) i przeznaczony był do „zaawansowanych” kalkulatorów, terminali wejścia-wyjścia i maszyn rozlewniczych.
W 1974 roku procesor ten stał się podstawą mikrokomputera Mark-8, który jako projekt DIY znalazł się na okładce magazynu Radio-Electronics. Autor projektu, Jonathan Titus, ofiarował każdemu kosztującą 5 dolarów książeczkę zawierającą rysunki przewodników na płytce drukowanej oraz opis procesu montażu. Wkrótce narodził się podobny projekt dla mikrokomputera osobistego Altair 8800, stworzonego przez firmę MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems).
Początek rywalizacji
2 lata po stworzeniu i8008, Intel wypuścił swój nowy chip - i8080, oparty na ulepszonej architekturze i8008 i wykonany w procesie technologicznym 6 mikronów (6000 nm). Procesor ten był około 10 razy szybszy od swojego poprzednika (częstotliwość taktowania 2 MHz) i otrzymał bardziej rozwinięty system rozkazów.
Odwrotna inżynieria procesora Intel® i8080 przez trzech utalentowanych inżynierów, Seana i Kim Haleyów oraz Jaya Kumara, zaowocowała stworzeniem zmodyfikowanego klonu o nazwie AMD AM9080.
Początkowo AMD Am9080 został wydany bez licencji, ale później zawarto umowę licencyjną z firmą Intel. Dało to obu firmom przewagę na rynkach chipów, ponieważ nabywcy starali się uniknąć potencjalnej zależności od jednego dostawcy. Już pierwsza sprzedaż była niezwykle dochodowa, ponieważ koszt produkcji wyniósł 50 centów, a same chipy były aktywnie kupowane przez wojsko po 700 dolarów za sztukę.
Następnie Kim Haley postanowił spróbować swoich sił w inżynierii wstecznej układu pamięci Intel® EPROM 1702. W tamtym czasie była to najbardziej zaawansowana technologia pamięci trwałej. Pomysł powiódł się tylko częściowo – stworzony klon przechowywał dane jedynie przez 3 tygodnie w temperaturze pokojowej.
Po uszkodzeniu wielu chipów i opierając się na swojej wiedzy chemicznej, Kim doszedł do wniosku, że bez znajomości dokładnej temperatury wzrostu tlenku niemożliwe byłoby osiągnięcie wydajności deklarowanej przez Intela (10 lat w temperaturze 85 stopni). Wykazując się talentem do inżynierii społecznej, zadzwonił do fabryki Intela i zapytał, w jakiej temperaturze pracują ich piece. Co zaskakujące, bez wahania powiedziano mu dokładną liczbę - 830 stopni. Bingo! Oczywiście takie sztuczki nie mogły nie prowadzić do negatywnych konsekwencji.
Pierwsza próba
Na początku 1981 roku Intel przygotowywał się do zawarcia kontraktu na produkcję procesorów z IBM, wówczas największym producentem komputerów na świecie. Sam Intel nie miał jeszcze wystarczających mocy produkcyjnych, aby sprostać potrzebom IBM, więc aby nie stracić kontraktu, trzeba było pójść na kompromis. Kompromisem tym była umowa licencyjna pomiędzy Intelem i AMD, która umożliwiła tej ostatniej rozpoczęcie produkcji klonów Intel® 8086, 80186 i 80286.
4 lata później na rynek procesorów x86 wprowadzono najnowszy procesor Intel® 80386 o taktowaniu 33 MHz i wykonany w technologii procesu 1 mikrona (1000 nm). AMD również przygotowywało w tym czasie podobny układ o nazwie Am386™, jednak jego premiera została opóźniona na czas nieokreślony ze względu na kategoryczną odmowę Intela udostępnienia danych technologicznych w ramach umowy licencyjnej. Stało się to powodem skierowania sprawy do sądu.
W ramach pozwu Intel próbował argumentować, że warunki umowy dotyczyły wyłącznie poprzednich generacji procesorów wydanych przed 80386. AMD z kolei upierało się, że warunki umowy pozwalały nie tylko na odtworzenie 80386, ale także przyszłe modele oparte na architekturze x86.
Sprawa ciągnęła się kilka lat i zakończyła się zwycięstwem AMD (Intel zapłacił AMD 1 miliard dolarów). Relacja oparta na zaufaniu pomiędzy firmami dobiegła końca i Am386™ został wypuszczony na rynek dopiero w 1991 roku. Jednak procesor cieszył się dużym zainteresowaniem, ponieważ działał z wyższą częstotliwością niż oryginał (40 MHz w porównaniu z 33 MHz).
Rozwój konkurencji
Pierwszym procesorem na świecie opartym na hybrydowym rdzeniu CISC-RISC i posiadającym koprocesor matematyczny (FPU) bezpośrednio w tym samym chipie był Intel® 80486. FPU umożliwił znaczne przyspieszenie operacji zmiennoprzecinkowych, odciążając procesor PROCESOR. Kolejną innowacją było wprowadzenie mechanizmu potokowego wykonywania instrukcji, co również zwiększyło produktywność. Rozmiar jednego elementu wynosił od 600 do 1000 nm, a kryształ zawierał od 0,9 do 1,6 miliona tranzystorów.
AMD z kolei wprowadziło w pełni funkcjonalny analog o nazwie Am486 wykorzystujący mikrokod Intel® 80386 i koprocesor Intel® 80287. Okoliczność ta stała się powodem licznych procesów sądowych. Orzeczenie sądu z 1992 roku potwierdziło, że AMD naruszyła prawa autorskie do mikrokodu FPU 80287, po czym firma zaczęła opracowywać własny mikrokod.
Późniejsze spory sądowe potwierdzały i obalały prawa AMD do używania mikrokodów Intel®. Ostatni punkt w tych kwestiach postawił Sąd Najwyższy Kalifornii, który uznał prawo AMD do posługiwania się mikrokodem 80386 za niezgodne z prawem. Efektem było podpisanie porozumienia pomiędzy obiema firmami, które w dalszym ciągu zezwalało AMD na produkcję i sprzedaż procesorów zawierających mikrokod 80287, 80386 i 80486.
Inni gracze na rynku x86, jak Cyrix, Texas Instruments i UMC, również chcieli powtórzyć sukces Intela, wypuszczając funkcjonalne analogi chipa 80486. Tak czy inaczej im się to nie udało. Firma UMC wycofała się z wyścigu po tym, jak orzeczenie sądu zabraniało sprzedaży jej ekologicznego procesora w Stanach Zjednoczonych. Cyrix nie był w stanie zapewnić lukratywnych kontraktów z dużymi asemblerami, a także był zaangażowany w spory sądowe z firmą Intel dotyczące wykorzystania zastrzeżonych technologii. Tym samym liderami rynku x86 pozostały jedynie Intel i AMD.
Budowanie dynamiki
Próbując zdobyć mistrzostwo, zarówno Intel, jak i AMD próbowały osiągnąć maksymalną wydajność i szybkość. Tym samym firma AMD jako pierwsza na świecie pokonała granicę 1 GHz, wypuszczając procesor Athlon™ (37 milionów tranzystorów, 130 nm) w rdzeniu Thunderbird. Na tym etapie wyścigu Intel miał problemy z niestabilnością pamięci podręcznej drugiego poziomu swojego Pentium® III na rdzeniu Coppermine, co spowodowało opóźnienie w wydaniu produktu.
Ciekawostką jest to, że nazwa Athlon pochodzi ze starożytnego języka greckiego i można ją przetłumaczyć jako „zawody” lub „miejsce bitwy, arena”.
Do tych samych udanych kamieni milowych dla AMD należało wypuszczenie dwurdzeniowego procesora Athlon™ X2 (90 nm), a 2 lata później czterordzeniowego Opteron™ (65 nm), w którym wszystkie 4 rdzenie znajdują się w jednym chipie i są a nie zespół 2 chipów, po 2 rdzenie każdy. W tym samym czasie Intel wypuszcza na rynek słynne procesory Core™ 2 Duo i Core™ 2 Quad, wykonane w procesie technologicznym 65 nm.
Wraz ze wzrostem częstotliwości taktowania i wzrostem liczby rdzeni, paląca stała się kwestia opanowania nowych procesów technologicznych, a także wejścia na inne rynki. Największą transakcją AMD był zakup ATI Technologies za 5,4 miliarda dolarów. Tym samym AMD weszło na rynek akceleratorów graficznych i stało się głównym konkurentem Nvidii. Intel z kolei przejął jeden z oddziałów Texas Instruments, a także spółkę Altera za 16,7 miliarda dolarów. Efektem było wejście na rynek programowalnych układów scalonych i układów SoC dla elektroniki użytkowej.
Godnym uwagi faktem jest to, że od 2009 roku AMD porzuciło własną produkcję, skupiając się wyłącznie na rozwoju. Nowoczesne procesory AMD produkowane są w zakładach produkcyjnych GlobalFoundries i TSMC. Wręcz przeciwnie, Intel nadal rozwija własne możliwości produkcyjne w zakresie produkcji elementów półprzewodnikowych.
Od 2018 roku oprócz bezpośredniej konkurencji obie firmy rozwijają także wspólne projekty. Uderzającym przykładem było wypuszczenie na rynek procesorów Intel® Core™ 8. generacji ze zintegrowaną grafiką AMD Radeon™ RX Vega M, łącząc w ten sposób mocne strony obu firm. To rozwiązanie zmniejszy rozmiar laptopów i minikomputerów, jednocześnie zwiększając wydajność i żywotność baterii.
wniosek
W historii obu firm było wiele epizodów nieporozumień i wzajemnych roszczeń. Walka o przywództwo trwała nieprzerwanie i trwa do dziś. W tym roku zaobserwowaliśmy poważną aktualizację linii procesorów skalowalnych Intel® Xeon®, o której już mówiliśmy , a teraz nadszedł czas, aby na scenę wkroczyło AMD.
Już niedługo w naszym laboratorium pojawią się nowe procesory AMD EPYC™ Rome. najpierw o ich przybyciu.
Źródło: www.habr.com