Faltam menos de XNUMX horas para o início das vendas dos novos processadores AMD EPYC™ Rome. Neste artigo, decidimos relembrar como começou a história da rivalidade entre os dois maiores fabricantes de CPUs.
O primeiro processador de 8 bits disponível comercialmente no mundo foi o Intel® i8008, lançado em 1972. O processador tinha frequência de clock de 200 kHz, era fabricado em processo tecnológico de 10 mícrons (10000 nm) e era destinado a calculadoras “avançadas”, terminais de entrada-saída e máquinas engarrafadoras.
Em 1974, esse processador se tornou a base do microcomputador Mark-8, apresentado como um projeto DIY na capa da revista Radio-Electronics. O autor do projeto, Jonathan Titus, ofereceu a todos um livreto no valor de US$ 5 contendo desenhos de condutores de placas de circuito impresso e uma descrição do processo de montagem. Logo nasceu um projeto semelhante para o microcomputador pessoal Altair 8800, criado pela MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems).
Início da rivalidade
2 anos após a criação do i8008, a Intel lançou seu novo chip - o i8080, baseado na arquitetura i8008 aprimorada e fabricado com processo tecnológico de 6 mícrons (6000 nm). Este processador foi aproximadamente 10 vezes mais rápido que seu antecessor (frequência de clock de 2 MHz) e recebeu um sistema de instruções mais desenvolvido.
A engenharia reversa do processador Intel® i8080 por três engenheiros talentosos, Sean e Kim Haley, e Jay Kumar, resultou na criação de um clone modificado chamado AMD AM9080.
No início, o AMD Am9080 foi lançado sem licença, mas posteriormente um acordo de licenciamento foi concluído com a Intel. Isto deu a ambas as empresas uma vantagem nos mercados de chips, uma vez que os compradores procuravam evitar a potencial dependência de um único fornecedor. As primeiras vendas foram extremamente lucrativas, já que o custo de produção foi de 50 centavos e os próprios chips foram comprados ativamente pelos militares por US$ 700 cada.
Depois disso, Kim Haley decidiu tentar a engenharia reversa do chip de memória Intel® EPROM 1702. Naquela época, era a tecnologia de memória persistente mais avançada. A ideia foi apenas parcialmente bem-sucedida - o clone criado armazenou dados por apenas 3 semanas em temperatura ambiente.
Tendo quebrado muitos chips e baseado em seu conhecimento de química, Kim concluiu que sem saber a temperatura exata de crescimento do óxido, seria impossível atingir o desempenho declarado da Intel (10 anos a 85 graus). Mostrando um talento especial para engenharia social, ele ligou para as instalações da Intel e perguntou a que temperatura funcionavam seus fornos. Surpreendentemente, ele foi informado sem hesitação do número exato - 830 graus. Bingo! É claro que tais truques não poderiam deixar de levar a consequências negativas.
Primeiro julgamento
No início de 1981, a Intel estava se preparando para celebrar um contrato de fabricação de processadores com a IBM, a maior fabricante mundial de computadores na época. A própria Intel ainda não tinha capacidade de produção suficiente para satisfazer as necessidades da IBM, pelo que, para não perder o contrato, foi necessário chegar a um acordo. Este compromisso foi um acordo de licenciamento entre a Intel e a AMD, que permitiu a esta última começar a produzir clones do Intel® 8086, 80186 e 80286.
4 anos depois, o mais recente Intel® 86 com uma velocidade de clock de 80386 MHz e fabricado com tecnologia de processo de 33 mícron (1 nm) foi introduzido no mercado de processadores x1000. A AMD também estava preparando um chip semelhante chamado Am386™ neste momento, mas o lançamento foi adiado indefinidamente devido à recusa categórica da Intel em fornecer dados de tecnologia sob o acordo de licenciamento. Esse se tornou o motivo para ir a tribunal.
Como parte do processo, a Intel tentou argumentar que os termos do acordo só se aplicavam às gerações anteriores de processadores lançados antes do 80386. A AMD, por sua vez, insistiu que os termos do acordo lhe permitiam não apenas reproduzir o 80386, mas também também modelos futuros baseados na arquitetura x86.
O litígio se arrastou por vários anos e terminou com uma vitória para a AMD (a Intel pagou à AMD US$ 1 bilhão). A relação de confiança entre as empresas chegou ao fim e o Am386™ foi lançado apenas em 1991. No entanto, o processador era muito procurado porque funcionava em uma frequência mais alta que o original (40 MHz versus 33 MHz).
Desenvolvimento da competição
O primeiro processador do mundo baseado em um núcleo híbrido CISC-RISC e com um coprocessador matemático (FPU) diretamente no mesmo chip foi o Intel® 80486. O FPU possibilitou acelerar seriamente as operações de ponto flutuante, removendo a carga do CPU. Outra inovação foi a introdução de um mecanismo pipeline para execução de instruções, o que também aumentou a produtividade. O tamanho de um elemento era de 600 a 1000 nm, e o cristal continha de 0,9 a 1,6 milhão de transistores.
A AMD, por sua vez, introduziu um análogo totalmente funcional chamado Am486 usando o microcódigo Intel® 80386 e o coprocessador Intel® 80287. Essa circunstância se tornou motivo de inúmeras ações judiciais. Uma decisão judicial de 1992 confirmou que a AMD havia infringido os direitos autorais do microcódigo FPU 80287, após o que a empresa começou a desenvolver seu próprio microcódigo.
Os litígios subsequentes alternaram entre confirmar e refutar os direitos da AMD de usar microcódigos Intel®. O ponto final nessas questões foi colocado pela Suprema Corte da Califórnia, que declarou ilegal o direito da AMD de usar o microcódigo 80386. O resultado foi a assinatura de um acordo entre as duas empresas, que ainda permitiu à AMD produzir e vender processadores contendo o microcódigo 80287, 80386. e 80486.
Outros players do mercado x86, como Cyrix, Texas Instruments e UMC, também procuraram repetir o sucesso da Intel lançando análogos funcionais do chip 80486. De uma forma ou de outra, eles falharam. A UMC desistiu da corrida depois que uma ordem judicial proibiu a venda de sua CPU Verde nos Estados Unidos. Cyrix não conseguiu garantir contratos lucrativos com grandes montadoras e também esteve envolvido em litígios com a Intel relativos à exploração de tecnologias proprietárias. Assim, apenas Intel e AMD permaneceram líderes de mercado x86.
Construindo impulso
Em um esforço para vencer o campeonato, tanto a Intel quanto a AMD tentaram alcançar o máximo desempenho e velocidade. Assim, a AMD foi a primeira no mundo a superar a barreira de 1 GHz ao lançar seu Athlon™ (37 milhões de transistores, 130 nm) no núcleo Thunderbird. Nesta fase da corrida, a Intel teve problemas com instabilidade do cache de segundo nível de seu Pentium® III no núcleo Coppermine, o que causou atraso no lançamento do produto.
Um fato interessante é que o nome Athlon vem da língua grega antiga e pode ser traduzido como “competição” ou “local de batalha, arena”.
Os mesmos marcos de sucesso para a AMD foram o lançamento do processador dual-core Athlon™ X2 (90 nm) e, 2 anos depois, do Quad-Core Opteron™ (65 nm), onde todos os 4 núcleos são desenvolvidos em um único chip, em vez de do que ser uma montagem de 2 chips, 2 núcleos cada. Ao mesmo tempo, a Intel lança seus famosos Core™ 2 Duo e Core™ 2 Quad, fabricados com tecnologia de processo de 65 nm.
Junto com o aumento das frequências de clock e o aumento do número de núcleos, a questão de dominar novos processos tecnológicos, bem como de entrar em outros mercados, tornou-se aguda. O maior negócio da AMD foi a compra da ATI Technologies por US$ 5,4 bilhões. Assim, a AMD entrou no mercado de aceleradores gráficos e se tornou a principal concorrente da Nvidia. A Intel, por sua vez, adquiriu uma das divisões da Texas Instruments, bem como a empresa Altera por US$ 16,7 bilhões. O resultado foi a entrada no mercado de circuitos integrados lógicos programáveis e SoCs para eletrônicos de consumo.
Um fato notável é que desde 2009 a AMD abandonou a produção própria, concentrando-se exclusivamente no desenvolvimento. Os processadores AMD modernos são produzidos nas instalações de produção da GlobalFoundries e TSMC. A Intel, pelo contrário, continua a desenvolver as suas próprias capacidades de produção para a produção de elementos semicondutores.
Desde 2018, além da concorrência direta, as duas empresas também desenvolvem projetos conjuntos. Um exemplo marcante foi o lançamento dos processadores Intel® Core™ de 8ª geração com gráficos integrados AMD Radeon™ RX Vega M, combinando assim os pontos fortes de ambas as empresas. Esta solução reduzirá o tamanho dos laptops e minicomputadores e aumentará o desempenho e a vida útil da bateria.
Conclusão
Ao longo da história de ambas as empresas, ocorreram muitos episódios de divergências e reclamações mútuas. A luta pela liderança continuou continuamente e continua até hoje. Este ano vimos uma grande atualização na linha de processadores escaláveis Intel® Xeon®, da qual já falamos , e agora é hora da AMD subir ao palco.
Muito em breve, novos processadores AMD EPYC™ Rome aparecerão em nosso laboratório. sobre sua chegada primeiro.
Fonte: habr.com