Det är mindre än XNUMX timmar kvar innan försäljningen av nya AMD EPYC™ Rome-processorer börjar. I den här artikeln bestämde vi oss för att minnas hur historien om rivaliteten mellan de två största CPU-tillverkarna började.
Världens första 8-bitars kommersiellt tillgängliga processor var Intel® i8008, som släpptes 1972. Processorn hade en klockfrekvens på 200 kHz, tillverkades med en 10 mikron (10000 XNUMX nm) teknisk process och var avsedd för "avancerade" miniräknare, ingångsterminaler och tappningsmaskiner.
1974 blev denna processor grunden för Mark-8-mikrodatorn, som presenterades som ett DIY-projekt på omslaget till Radio-Electronics magazine. Författaren till projektet, Jonathan Titus, erbjöd alla ett häfte som kostade 5 USD med ritningar av kretskortsledare och en beskrivning av monteringsprocessen. Snart föddes ett liknande projekt för den personliga mikrodatorn Altair 8800, skapad av MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems).
Början på rivaliteten
2 år efter skapandet av i8008 släppte Intel sitt nya chip - i8080, baserat på den förbättrade i8008-arkitekturen och tillverkad med en 6 mikron (6000 nm) teknisk process. Denna processor var ungefär 10 gånger snabbare än sin föregångare (klockfrekvens 2 MHz) och fick ett mer utvecklat instruktionssystem.
Omvänd konstruktion av Intel® i8080-processorn av tre duktiga ingenjörer, Sean och Kim Haley, och Jay Kumar, resulterade i skapandet av en modifierad klon som heter AMD AM9080.
Till en början släpptes AMD Am9080 utan licens, men senare slöts ett licensavtal med Intel. Detta gav båda företagen en fördel på chipmarknaderna eftersom köpare försökte undvika potentiellt beroende av en enda leverantör. Den allra första försäljningen var extremt lönsam, eftersom produktionskostnaden var 50 cent, och själva chipsen köptes aktivt av militären för $700 styck.
Efter detta bestämde sig Kim Haley för att försöka omvända Intel® EPROM 1702 minneskretsar. Vid den tiden var det den mest avancerade beständiga minnestekniken. Idén var bara delvis framgångsrik - den skapade klonen lagrade data i endast 3 veckor i rumstemperatur.
Efter att ha krossat många chips och baserat på sin kunskap om kemi, drog Kim slutsatsen att utan att veta den exakta tillväxttemperaturen för oxiden skulle det vara omöjligt att uppnå Intels angivna prestanda (10 år vid 85 grader). Han visade en talang för social ingenjörskonst och ringde Intels anläggning och frågade vilken temperatur deras ugnar körde vid. Överraskande nog fick han utan att tveka den exakta siffran - 830 grader. Bingo! Naturligtvis kunde sådana knep inte annat än leda till negativa konsekvenser.
Första rättegången
I början av 1981 förberedde Intel sig på att ingå ett processortillverkningskontrakt med IBM, världens då största datortillverkare. Intel själv hade ännu inte tillräcklig produktionskapacitet för att möta IBM:s behov, så för att inte tappa kontraktet måste en kompromiss göras. Denna kompromiss var ett licensavtal mellan Intel och AMD, som gjorde det möjligt för de senare att börja producera kloner av Intel® 8086, 80186 och 80286.
4 år senare introducerades den senaste Intel® 86 med en klockhastighet på 80386 MHz och tillverkad med en 33 mikron (1 nm) processteknik på x1000-processormarknaden. AMD förberedde också ett liknande chip kallat Am386™ vid denna tidpunkt, men releasen försenades på obestämd tid på grund av Intels kategoriska vägran att tillhandahålla teknikdata under licensavtalet. Detta blev anledningen till att gå till domstol.
Som en del av rättegången försökte Intel hävda att villkoren i avtalet endast gällde tidigare generationer av processorer som släppts före 80386. AMD insisterade i sin tur på att villkoren i avtalet inte bara gjorde det möjligt att reproducera 80386:an, utan även framtida modeller baserade på x86-arkitekturen.
Rättegången drog ut på tiden i flera år och slutade med en seger för AMD (Intel betalade AMD 1 miljard dollar). Det förtroendefulla förhållandet mellan företagen tog slut, och Am386™ släpptes först 1991. Processorn var dock efterfrågad eftersom den körde på en högre frekvens än originalet (40 MHz mot 33 MHz).
Utveckling av konkurrens
Den första processorn i världen baserad på en hybrid CISC-RISC-kärna och med en matematisk coprocessor (FPU) direkt på samma chip var Intel® 80486. FPU:n gjorde det möjligt att på allvar accelerera flyttalsoperationer, vilket tog bort belastningen från CPU. En annan innovation var introduktionen av en pipelinemekanism för att utföra instruktioner, vilket också ökade produktiviteten. Storleken på ett element var från 600 till 1000 nm, och kristallen innehöll från 0,9 till 1,6 miljoner transistorer.
AMD introducerade i sin tur en fullt fungerande analog som heter Am486 med Intel® 80386-mikrokod och Intel® 80287-samprocessorn. Denna omständighet blev orsaken till många stämningar. Ett domstolsbeslut från 1992 bekräftade att AMD hade gjort intrång i upphovsrätten till FPU 80287-mikrokoden, varefter företaget började utveckla sin egen mikrokod.
Efterföljande rättstvister växlade mellan att bekräfta och motbevisa AMD:s rättigheter att använda Intel®-mikrokoder. Den sista punkten i dessa frågor ställdes av Kaliforniens högsta domstol, som förklarade AMD:s rätt att använda mikrokod 80386 olaglig. Resultatet var undertecknandet av ett avtal mellan båda företagen, som fortfarande gjorde det möjligt för AMD att producera och sälja processorer som innehåller mikrokoden 80287, 80386 och 80486.
Andra aktörer på x86-marknaden, som Cyrix, Texas Instruments och UMC, försökte också upprepa Intels framgångar genom att släppa funktionella analoger till chippet 80486. På ett eller annat sätt misslyckades de. UMC hoppade av tävlingen efter att ett domstolsbeslut förbjöd försäljningen av dess Green CPU i USA. Cyrix kunde inte säkra lukrativa kontrakt med stora montörer och var också inblandad i rättstvister med Intel angående utnyttjandet av proprietär teknologi. Det var alltså bara Intel och AMD som förblev marknadsledare för x86.
Bygger fart
I ett försök att vinna mästerskapet försökte både Intel och AMD uppnå maximal prestanda och hastighet. Således var AMD först i världen att övervinna 1 GHz-stången genom att släppa sin Athlon™ (37 miljoner transistorer, 130 nm) på Thunderbird-kärnan. I det här skedet av loppet hade Intel problem med instabiliteten i den andra nivåns cache i sin Pentium® III på Coppermine-kärnan, vilket orsakade en försening i lanseringen av produkten.
Ett intressant faktum är att namnet Athlon kommer från det antika grekiska språket och kan översättas som "tävling" eller "kampplats, arena."
Samma framgångsrika milstolpar för AMD var lanseringen av Athlon™ X2-processorn med dubbla kärnor (90 nm), och två år senare Quad-Core Opteron™ (2 nm), där alla fyra kärnorna odlas på ett enda chip, snarare än att vara en sammansättning av 65 chips, 4 kärnor vardera. Samtidigt släpper Intel sin berömda Core™ 2 Duo och Core™ 2 Quad, gjorda med en 2 nm processteknik.
Tillsammans med en ökning av klockfrekvenser och en ökning av antalet kärnor blev frågan om att bemästra nya tekniska processer, såväl som att komma in på andra marknader, akut. AMD:s största affär var köpet av ATI Technologies för 5,4 miljarder dollar. Därmed gick AMD in på marknaden för grafikacceleratorer och blev Nvidias främsta konkurrent. Intel i sin tur förvärvade en av divisionerna i Texas Instruments, samt Altera-bolaget för 16,7 miljarder dollar. Resultatet var inträdet på marknaden för programmerbara logiska integrerade kretsar och SoCs för hemelektronik.
Ett anmärkningsvärt faktum är att sedan 2009 har AMD övergett sin egen produktion, med enbart fokus på utveckling. Moderna AMD-processorer tillverkas vid GlobalFoundries och TSMCs produktionsanläggningar. Intel, tvärtom, fortsätter att utveckla sin egen produktionskapacitet för produktion av halvledarelement.
Sedan 2018 har båda företagen, förutom direkt konkurrens, även utvecklat gemensamma projekt. Ett slående exempel var lanseringen av 8:e generationens Intel® Core™-processorer med integrerad AMD Radeon™ RX Vega M-grafik, som därmed kombinerar båda företagens styrkor. Denna lösning kommer att minska storleken på bärbara datorer och minidatorer samtidigt som prestanda och batteritid ökar.
Slutsats
Under de båda företagens historia har det förekommit många episoder av meningsskiljaktigheter och ömsesidiga anspråk. Kampen om ledarskapet fortsatte oavbrutet och fortsätter än i dag. I år såg vi en stor uppdatering av Intel® Xeon® Scalable Processors-linjen, som vi redan pratat om , och nu är det dags för AMD att inta scenen.
Mycket snart kommer nya AMD EPYC™ Rome-processorer att dyka upp i vårt laboratorium. om deras ankomst först.
Källa: will.com