Mai puțin de o zi până la începutul vânzărilor noilor procesoare AMD EPYC™ Rome. În acest articol, ne-am propus să redescoperim începuturile rivalității dintre cei doi mari producători de CPU.
Primul procesor comercial disponibil pe 8 biți din lume a fost Intel® i8008, lansat în 1972. Procesorul avea o frecvență de 200 kHz, era fabricat conform procesului tehnologic de 10 µm (10.000 nm) și era destinat calculatoarelor avansate, terminalelor de intrare-ieșire și mașinilor de îmbuteliere.
În 1974, acest procesor a stat la baza microcomputerului Mark-8, prezentat ca un proiect DIY pe coperta revistei Radio-Electronics. Autorul proiectului, Jonathan Titus, oferea tuturor doritorilor un pliant care costa 5 dolari, conținând schițe ale traseelor plăcilor de circuite și descrierea procesului de asamblare. Curând a apărut un proiect similar al unui calculator personal, Altair 8800, creat de compania MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems).
Începutul rivalității
La doi ani după crearea i8008, Intel a lansat noul său cip - i8080, bazat pe arhitectura îmbunătățită a i8008 și fabricat conform procesului tehnologic de 6 µm (6.000 nm). Acest procesor era de aproximativ 10 ori mai rapid decât predecesorul său (frecvență de 2 MHz) și avea un set de instrucțiuni mai dezvoltat.
Ingineria inversă a procesorului Intel® i8080, realizată de trei ingineri talentați - Sean și Kim Hailey, precum și Jay Kumar, a dus la crearea unei clone modificate, denumită AMD AM9080.
Inițial, AMD Am9080 a fost fabricat fără licență, însă ulterior a fost încheiat un acord de licențiere cu Intel. Astfel, ambele companii au obținut un avantaj pe piețele de cipuri, deoarece cumpărătorii căutau să evite o potențială dependență de un singur furnizor. Primele vânzări au fost extrem de profitabile, costul de producție fiind de 50 de cenți, iar chipurile erau cumpărate activ de către armată cu 700 de dolari bucata.
După aceea, Kim Hailey a decis să încerce să facă inginerie inversă asupra cipului de memorie Intel® EPROM 1702. La acea vreme, aceasta era cea mai avansată tehnologie de memorie permanentă. Proiectul a reușit doar parțial - clona creată păstra datele timp de doar 3 săptămâni la temperatura camerei.
Rupând numeroase cipuri și bazându-se pe cunoștințele sale de chimie, Kim a concluzionat că, fără a cunoaște temperatura exactă de creștere a oxidului, nu va fi posibil să se atingă valorile promițătoare anunțate de Intel (10 ani la 85 de grade). Demonstrând un talent pentru ingineria socială, el a sunat la fabrica Intel și a întrebat la ce temperatură funcționează cuptoarele lor. Uimitor, dar i-au spus fără ezitare cifra exactă — 830 de grade. Bingo! Desigur, astfel de trucuri nu puteau să nu aibă consecințe negative.
Primul proces
La începutul anului 1981, Intel se pregătea să încheie un contract pentru producția de procesoare cu IBM, cel mai mare producător de computere din lume la acea vreme. Intel însă nu dispunea de suficiente capacități de producție pentru a satisface cerințele IBM, așa că, pentru a nu pierde contractul, a fost necesar să se ajungă la un compromis. Acest compromis a fost un acord de licență între Intel și AMD, care le-a permis celor din urmă să înceapă producția de clone ale Intel® 8086, 80186 și 80286.
La patru ani după aceea, pe piața procesoarelor cu arhitectură x86 a fost lansat noul Intel® 80386 cu o frecvență de 33 MHz, realizat pe un proces tehnologic de 1 µm (1000 nm). În această perioadă, AMD pregătea și un cip similar denumit Am386™, însă lansarea a fost amânată pe termen nedefinit datorită refuzului categoric al Intel de a furniza date despre tehnologie în cadrul acordului de licență. Aceasta a devenit motivul pentru a se ajunge în instanță.
În cadrul procesului, Intel a încercat să demonstreze că termenii acordului se aplică doar procesoarelor din generațiile anterioare, lansate înainte de 80386. AMD, pe de altă parte, a insistat că termenii acordului îi permit nu doar să reproducă 80386, ci și modelele viitoare bazate pe arhitectura x86.
Litigiile au durat câțiva ani și s-au încheiat cu victoria AMD (Intel a plătit AMD 1 miliard de dolari). Relația de încredere între companii a ajuns la capăt, iar Am386™ a fost lansat abia în 1991. Cu toate acestea, procesorul a fost foarte căutat, deoarece funcționa la o frecvență mai mare decât originalul (40 MHz față de 33 MHz).
Dezvoltarea concurenței
Primul procesor din lume, bazat pe un nucleu hibrid CISC-RISC și având un coprocessor matematic (FPU) direct pe același cristal, a fost Intel® 80486. FPU a permis accelerarea semnificativă a operațiunilor cu virgulă mobilă, reducând sarcina de pe CPU. O altă inovație a fost implementarea mecanismului de execuție în pipeline, ceea ce a crescut de asemenea performanța. Dimensiunea unui element varia între 600 și 1000 nm, iar pe cristal erau deja între 0,9 și 1,6 milioane de tranzistori.
AMD, la rândul său, a prezentat un analog funcțional complet sub numele Am486, folosind microcodul Intel® 80386 și coprocessorul Intel® 80287. Această circumstanță a dus la numeroase dispute legale. Decizia judecătorească din 1992 a confirmat că AMD a încălcat drepturile de autor în legătură cu microcodul FPU 80287, după care compania a început dezvoltarea propriului microcod.
Procesele judecătorești ulterioare au confirmat și apoi au infirmat dreptul AMD de a folosi microcodurile Intel®. Punctul final în aceste probleme a fost pus de Curtea Supremă a Statului California, recunoscând ca ilegal dreptul companiei AMD de a utiliza microcodul 80386. În urma acestui fapt, a fost semnat un acord între cele două companii, care a permis totuși AMD să producă și să vândă procesoare care conțineau microcodul 80287, 80386 și 80486.
Cei mai mulți jucători de pe piața x86, cum ar fi Cyrix, Texas Instruments și UMC, au încercat să repete succesul Intel, lansând analogi funcționali ai cipului 80486. Cu toate acestea, nu au avut succes. UMC a ieșit din cursă după o interdicție judecătorească de vânzare a Green CPU pe teritoriul SUA. Cyrix nu a reușit să încheie contracte profitabile cu marii asamblatori și au existat litigii cu Intel privind utilizarea tehnologiilor brevete. Astfel, liderii pieței x86 au rămas doar Intel și AMD.
Creșterea vitezei
Căutând să obțină supremația, atât Intel, cât și AMD au încercat să atingă maximum de performanță și viteză. Astfel, AMD a fost prima din lume care a depășit pragul de 1 GHz, lansând Athlon™ (37 milioane de tranzistori, 130 nm) pe nucleul Thunderbird. În această etapă a „curse” Intel s-a confruntat cu probleme de instabilitate a cache-ului de nivel doi la Pentium® III pe nucleul Coppermine, ceea ce a dus la întârzierea lansării produsului.
Un fapt interesant - numele Athlon provine din limba greacă veche și poate fi tradus ca „competiție” sau „loc de luptă, arenă”.
Etapele la fel de reușite pentru AMD au fost lansarea procesorului dual-core Athlon™ X2 (90 nm), iar după 2 ani Quad-Core Opteron™ (65 nm), unde toate cele 4 nuclee sunt cultivate pe un singur cristal, nu sunt o asamblare din 2 cristale cu câte 2 nuclee fiecare. Între timp, Intel lansează celebrele sale Core™ 2 Duo și Core™ 2 Quad, realizate pe procesul tehnologic de 65 nm.
Odată cu creșterea frecvențelor de ceas și a numărului de nuclee, s-a ridicat urgent problema stăpânirii unor noi procese tehnologice, precum și intrarea pe alte piețe. Cea mai mare afacere a corporației AMD a fost achiziția ATI Technologies pentru 5,4 miliarde de dolari. Astfel, AMD a pătruns pe piața acceleratorilor grafici și a devenit principalul concurent al Nvidia. Intel, la rândul său, a achiziționat una dintre subdiviziunile Texas Instruments, precum și compania Altera pentru 16,7 miliarde de dolari. Rezultatul a fost intrarea pe piața circuitelor integrate logice programabile și SoC pentru electronica de consum.
Un lucru demn de remarcat este că, începând din 2009, AMD a renunțat la producția proprie, concentrându-se exclusiv pe dezvoltare. Procesoarele moderne AMD sunt produse în facilitățile de producție ale companiilor GlobalFoundries și TSMC. Intel, pe de altă parte, continuă să dezvolte propriile capacități de producție pentru elementele semiconductoare.
Din 2018, pe lângă competiția directă, ambele companii au început și proiecte comune. Un exemplu clar este lansarea procesoarelor Intel® Core™ de generație a 8-a cu grafică integrată AMD Radeon™ RX Vega M, combinând astfel punctele forte ale ambelor companii. Această soluție va permite reducerea dimensiunilor laptopurilor și mini-computerelor, crescând în același timp performanța și durata de viață a bateriei.
Concluzie
De-a lungul întregii istorii a ambelor companii, au existat numeroase episoade de neînțelegeri și acuzații reciproce. Lupta pentru supremație a continuat neîntrerupt și continuă și în prezent. Anul acesta am văzut o actualizare serioasă a gamei de procesoare Intel® Xeon® Scalable, despre care am povestit deja , iar acum este rândul AMD să urce pe scenă.
În curând, noile procesoare AMD EPYC™ Rome vor apărea în laboratorul nostru. despre sosirea lor primii.
Sursa: habr.com
