การต่อสู้ระหว่างโยโกซึนะสองคน

เหลือเวลาอีกไม่ถึง XNUMX ชั่วโมงก่อนที่โปรเซสเซอร์ AMD EPYC™ Rome ใหม่จะเริ่มจำหน่าย ในบทความนี้ เราตัดสินใจที่จะนึกถึงประวัติศาสตร์ของการแข่งขันระหว่างผู้ผลิต CPU รายใหญ่ที่สุดสองรายเริ่มต้นขึ้นอย่างไร

โปรเซสเซอร์ 8 บิตที่วางจำหน่ายเชิงพาณิชย์ตัวแรกของโลกคือ Intel® i8008 ซึ่งเปิดตัวในปี 1972 โปรเซสเซอร์มีความถี่สัญญาณนาฬิกา 200 kHz สร้างขึ้นโดยใช้กระบวนการทางเทคโนโลยี 10 ไมครอน (10000 นาโนเมตร) และมีไว้สำหรับเครื่องคิดเลข "ขั้นสูง" เทอร์มินัลอินพุต-เอาท์พุต และเครื่องบรรจุขวด

ในปี 1974 โปรเซสเซอร์นี้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับไมโครคอมพิวเตอร์ Mark-8 ซึ่งนำเสนอเป็นโปรเจ็กต์ DIY บนหน้าปกนิตยสาร Radio-Electronics Jonathan Titus ผู้เขียนโครงการได้มอบหนังสือเล่มเล็กราคา 5 ดอลลาร์ให้กับทุกคน โดยมีภาพวาดของตัวนำแผงวงจรพิมพ์และคำอธิบายกระบวนการประกอบ ในไม่ช้า โครงการที่คล้ายกันสำหรับไมโครคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล Altair 8800 ซึ่งสร้างโดย MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) ก็ถือกำเนิดขึ้น

จุดเริ่มต้นของการแข่งขัน

2 ปีหลังจากการสร้าง i8008 Intel ได้เปิดตัวชิปตัวใหม่ - i8080 ซึ่งมีพื้นฐานมาจากสถาปัตยกรรม i8008 ที่ได้รับการปรับปรุงและสร้างขึ้นโดยใช้กระบวนการทางเทคโนโลยีขนาด 6 ไมครอน (6000 นาโนเมตร) โปรเซสเซอร์นี้เร็วกว่ารุ่นก่อนประมาณ 10 เท่า (ความถี่สัญญาณนาฬิกา 2 MHz) และได้รับระบบคำสั่งที่พัฒนามากขึ้น

วิศวกรรมย้อนกลับของโปรเซสเซอร์ Intel® i8080 โดยวิศวกรผู้มีความสามารถสามคน Sean และ Kim Haley และ Jay Kumar ส่งผลให้เกิดการสร้างโคลนที่ได้รับการดัดแปลงที่เรียกว่า AMD AM9080

ในตอนแรก AMD Am9080 เปิดตัวโดยไม่มีใบอนุญาต แต่ต่อมามีการสรุปข้อตกลงใบอนุญาตกับ Intel สิ่งนี้ทำให้ทั้งสองบริษัทได้เปรียบในตลาดชิป เนื่องจากผู้ซื้อพยายามหลีกเลี่ยงการพึ่งพาซัพพลายเออร์รายเดียว การขายครั้งแรกนั้นทำกำไรได้อย่างมาก เนื่องจากต้นทุนการผลิตอยู่ที่ 50 เซ็นต์ และชิปเองก็ถูกซื้อโดยกองทัพในราคา 700 ดอลลาร์ต่ออัน

หลังจากนั้น Kim Haley ตัดสินใจลองใช้วิศวกรรมย้อนกลับกับชิปหน่วยความจำ Intel® EPROM 1702 ในเวลานั้น มันเป็นเทคโนโลยีหน่วยความจำถาวรที่ล้ำหน้าที่สุด แนวคิดนี้ประสบความสำเร็จเพียงบางส่วนเท่านั้น - โคลนที่สร้างขึ้นจะจัดเก็บข้อมูลไว้เพียง 3 สัปดาห์ที่อุณหภูมิห้อง

หลังจากหักชิปจำนวนมากและจากความรู้ด้านเคมีของเขา Kim สรุปว่าหากไม่ทราบอุณหภูมิการเติบโตของออกไซด์ที่แน่นอน จะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะบรรลุประสิทธิภาพตามที่ระบุไว้ของ Intel (10 ปีที่ 85 องศา) เขาได้โทรติดต่อโรงงานของ Intel และถามว่าเตาเผาของพวกเขาทำงานที่อุณหภูมิเท่าใด โดยแสดงความสามารถด้านวิศวกรรมสังคม น่าแปลกที่เขาได้รับแจ้งโดยไม่ลังเลว่าตัวเลขที่แน่นอนคือ 830 องศา บิงโก! แน่นอนว่าเทคนิคดังกล่าวไม่สามารถนำไปสู่ผลเสียได้

การทดลองครั้งแรก

ในช่วงต้นปี พ.ศ. 1981 Intel กำลังเตรียมทำสัญญาการผลิตโปรเซสเซอร์กับ IBM ซึ่งเป็นผู้ผลิตคอมพิวเตอร์รายใหญ่ที่สุดของโลกในขณะนั้น Intel เองยังไม่มีกำลังการผลิตเพียงพอที่จะสนองความต้องการของ IBM ดังนั้นเพื่อไม่ให้สูญเสียสัญญา จึงจำเป็นต้องมีการประนีประนอม การประนีประนอมนี้เป็นข้อตกลงใบอนุญาตระหว่าง Intel และ AMD ซึ่งอนุญาตให้ฝ่ายหลังเริ่มผลิตโคลนของ Intel® 8086, 80186 และ 80286

4 ปีต่อมา Intel® 86 รุ่นล่าสุดที่มีความเร็วสัญญาณนาฬิกา 80386 MHz และผลิตโดยใช้เทคโนโลยีการประมวลผล 33 ไมครอน (1 นาโนเมตร) ได้เปิดตัวสู่ตลาดโปรเซสเซอร์ x1000 AMD กำลังเตรียมชิปที่คล้ายกันที่เรียกว่า Am386™ ในเวลานี้ แต่การเปิดตัวล่าช้าอย่างไม่มีกำหนดเนื่องจาก Intel ปฏิเสธที่จะให้ข้อมูลเทคโนโลยีภายใต้ข้อตกลงใบอนุญาตอย่างเด็ดขาด นี่จึงเป็นเหตุให้ต้องขึ้นศาล

ในส่วนหนึ่งของการฟ้องร้อง Intel พยายามโต้แย้งว่าเงื่อนไขของข้อตกลงนี้ใช้กับโปรเซสเซอร์รุ่นก่อนหน้าที่เปิดตัวก่อน 80386 เท่านั้น ในทางกลับกัน AMD ยืนยันว่าเงื่อนไขของข้อตกลงอนุญาตให้ไม่เพียงสร้าง 80386 ซ้ำเท่านั้น แต่ยัง รวมถึงรุ่นในอนาคตที่ใช้สถาปัตยกรรม x86

การฟ้องร้องดำเนินคดียืดเยื้อเป็นเวลาหลายปีและจบลงด้วยชัยชนะของ AMD (Intel จ่ายเงินให้ AMD 1 พันล้านดอลลาร์) ความสัมพันธ์ที่ไว้วางใจระหว่างบริษัทต่างๆ สิ้นสุดลง และ Am386™ เปิดตัวในปี 1991 เท่านั้น อย่างไรก็ตาม โปรเซสเซอร์เป็นที่ต้องการอย่างมากเนื่องจากทำงานที่ความถี่ที่สูงกว่ารุ่นเดิม (40 MHz เทียบกับ 33 MHz)

การพัฒนาการแข่งขัน

โปรเซสเซอร์ตัวแรกของโลกที่ใช้คอร์ CISC-RISC แบบไฮบริดและมีตัวประมวลผลร่วมทางคณิตศาสตร์ (FPU) โดยตรงบนชิปตัวเดียวกันคือ Intel® 80486 FPU ทำให้สามารถเร่งการดำเนินการจุดทศนิยมได้อย่างจริงจัง โดยขจัดโหลดออกจาก ซีพียู นวัตกรรมอีกอย่างหนึ่งคือการแนะนำกลไกไปป์ไลน์สำหรับการดำเนินการตามคำสั่ง ซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตด้วย ขนาดขององค์ประกอบหนึ่งคือ 600 ถึง 1000 นาโนเมตร และคริสตัลมีทรานซิสเตอร์ตั้งแต่ 0,9 ถึง 1,6 ล้านตัว

ในทางกลับกัน AMD ได้เปิดตัวอะนาล็อกที่ใช้งานได้เต็มรูปแบบที่เรียกว่า Am486 โดยใช้ไมโครโค้ดIntel® 80386 และโปรเซสเซอร์ร่วมIntel® 80287 เหตุการณ์นี้กลายเป็นสาเหตุของการฟ้องร้องมากมาย คำตัดสินของศาลในปี 1992 ยืนยันว่า AMD ได้ละเมิดลิขสิทธิ์ไมโครโค้ด FPU 80287 หลังจากนั้นบริษัทก็เริ่มพัฒนาไมโครโค้ดของตัวเอง

การฟ้องร้องดำเนินคดีในเวลาต่อมาสลับกันระหว่างการยืนยันและการพิสูจน์หักล้างสิทธิ์ของ AMD ในการใช้ไมโครโค้ดของ Intel® จุดสุดท้ายของปัญหาเหล่านี้ถูกนำเสนอโดยศาลฎีกาแห่งแคลิฟอร์เนียซึ่งประกาศว่าสิทธิ์ของ AMD ในการใช้ไมโครโค้ด 80386 ผิดกฎหมาย ผลที่ตามมาคือการลงนามในข้อตกลงระหว่างทั้งสองบริษัทซึ่งยังคงอนุญาตให้ AMD ผลิตและจำหน่ายโปรเซสเซอร์ที่มีไมโครโค้ด 80287, 80386 และ 80486

ผู้เล่นรายอื่นในตลาด x86 เช่น Cyrix, Texas Instruments และ UMC ต่างก็พยายามตอกย้ำความสำเร็จของ Intel ด้วยการเปิดตัวอะนาล็อกเชิงฟังก์ชันของชิป 80486 ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งพวกเขาก็ล้มเหลว UMC ออกจากการแข่งขันหลังจากศาลมีคำสั่งห้ามขาย CPU สีเขียวในสหรัฐอเมริกา Cyrix ไม่สามารถทำสัญญาที่ให้ผลกำไรกับผู้ประกอบรายใหญ่ได้ และยังเกี่ยวข้องกับการดำเนินคดีกับ Intel เกี่ยวกับการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีที่เป็นกรรมสิทธิ์อีกด้วย ดังนั้นมีเพียง Intel และ AMD เท่านั้นที่ยังคงเป็นผู้นำตลาด x86

การสร้างโมเมนตัม

ในความพยายามที่จะคว้าแชมป์ทั้ง Intel และ AMD พยายามที่จะบรรลุประสิทธิภาพและความเร็วสูงสุด ดังนั้น AMD จึงเป็นรายแรกในโลกที่เอาชนะแถบ 1 GHz ด้วยการเปิดตัว Athlon™ (ทรานซิสเตอร์ 37 ล้านตัว, 130 นาโนเมตร) บนแกน Thunderbird ในขั้นตอนนี้ของการแข่งขัน Intel ประสบปัญหาเกี่ยวกับความไม่เสถียรของแคชระดับที่สองของ Pentium® III บนคอร์ Coppermine ซึ่งทำให้เกิดความล่าช้าในการเปิดตัวผลิตภัณฑ์

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจคือชื่อ Athlon มาจากภาษากรีกโบราณและสามารถแปลได้ว่า "การแข่งขัน" หรือ "สถานที่แห่งการต่อสู้เวที"

เหตุการณ์สำคัญที่ประสบความสำเร็จแบบเดียวกันสำหรับ AMD คือการเปิดตัวโปรเซสเซอร์ dual-core Athlon™ X2 (90 nm) และ 2 ปีต่อมา Quad-Core Opteron™ (65 nm) ซึ่งทั้ง 4 คอร์เติบโตบนชิปตัวเดียว กว่าจะประกอบชิป 2 ตัว ตัวละ 2 คอร์ ในเวลาเดียวกัน Intel ได้เปิดตัว Core™ 2 Duo และ Core™ 2 Quad อันโด่งดัง ซึ่งผลิตโดยใช้เทคโนโลยีการประมวลผล 65 นาโนเมตร

นอกเหนือจากการเพิ่มความถี่สัญญาณนาฬิกาและจำนวนคอร์ที่เพิ่มขึ้นแล้ว คำถามเกี่ยวกับการเรียนรู้กระบวนการทางเทคโนโลยีใหม่ ๆ รวมถึงการเข้าสู่ตลาดอื่น ๆ ก็เริ่มรุนแรงขึ้น ข้อตกลงที่ใหญ่ที่สุดของ AMD คือการซื้อ ATI Technologies ในราคา 5,4 พันล้านดอลลาร์ ดังนั้น AMD จึงเข้าสู่ตลาดตัวเร่งความเร็วกราฟิกและกลายเป็นคู่แข่งหลักของ Nvidia ในทางกลับกัน Intel ได้เข้าซื้อแผนกหนึ่งของ Texas Instruments และบริษัท Altera ด้วยมูลค่า 16,7 พันล้านดอลลาร์ ผลลัพธ์คือการเข้าสู่ตลาดวงจรรวมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้และ SoC สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภค

ข้อเท็จจริงที่น่าทึ่งก็คือตั้งแต่ปี 2009 AMD ได้ละทิ้งการผลิตของตัวเองโดยมุ่งเน้นที่การพัฒนาโดยเฉพาะ โปรเซสเซอร์ AMD สมัยใหม่ผลิตขึ้นที่โรงงานผลิตของ GlobalFoundries และ TSMC ในทางกลับกัน Intel ยังคงพัฒนาความสามารถในการผลิตของตนเองสำหรับการผลิตองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์

ตั้งแต่ปี 2018 นอกเหนือจากการแข่งขันโดยตรงแล้ว ทั้งสองบริษัทยังได้พัฒนาโครงการร่วมกันอีกด้วย ตัวอย่างที่โดดเด่นคือการเปิดตัวโปรเซสเซอร์ Intel® Core™ เจนเนอเรชั่น 8 พร้อมกราฟิก AMD Radeon™ RX Vega M ในตัว จึงเป็นการผสมผสานจุดแข็งของทั้งสองบริษัทเข้าด้วยกัน โซลูชันนี้จะลดขนาดของแล็ปท็อปและมินิคอมพิวเตอร์ พร้อมทั้งเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานแบตเตอรี่

ข้อสรุป

ตลอดประวัติศาสตร์ของทั้งสองบริษัท มีความขัดแย้งและการเรียกร้องร่วมกันหลายครั้ง การต่อสู้เพื่อความเป็นผู้นำดำเนินต่อไปอย่างต่อเนื่องและดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ ในปีนี้ เราได้เห็นการอัปเดตครั้งใหญ่ของกลุ่มผลิตภัณฑ์โปรเซสเซอร์ Intel® Xeon® Scalable ซึ่งเราได้พูดถึงไปแล้ว ในบล็อกของเราและตอนนี้ก็ถึงเวลาที่ AMD จะต้องขึ้นเวที

เร็วๆ นี้ โปรเซสเซอร์ AMD EPYC™ Rome ใหม่จะปรากฏในห้องปฏิบัติการของเรา หา เกี่ยวกับการมาถึงของพวกเขาก่อน

ที่มา: will.com