Chỉ còn chưa đầy XNUMX giờ nữa là đợt bán bộ xử lý AMD EPYC™ Rome mới sẽ bắt đầu. Trong bài viết này, chúng tôi quyết định nhớ lại lịch sử cạnh tranh giữa hai nhà sản xuất CPU lớn nhất bắt đầu như thế nào.
Bộ xử lý thương mại 8 bit đầu tiên trên thế giới là Intel® i8008, được phát hành vào năm 1972. Bộ xử lý có tần số xung nhịp 200 kHz, được chế tạo bằng quy trình công nghệ 10 micron (10000nm) và dành cho máy tính “tiên tiến”, thiết bị đầu cuối đầu vào-đầu ra và máy đóng chai.
Năm 1974, bộ xử lý này trở thành nền tảng cho máy vi tính Mark-8, được giới thiệu như một dự án DIY trên trang bìa tạp chí Radio-Electronics. Tác giả của dự án, Jonathan Titus, đã tặng mọi người một cuốn sách nhỏ trị giá 5 USD chứa các bản vẽ dây dẫn của bảng mạch in và mô tả quy trình lắp ráp. Chẳng bao lâu sau, một dự án tương tự dành cho máy vi tính cá nhân Altair 8800 do MITS (Hệ thống đo từ xa và thiết bị vi mô) tạo ra đã ra đời.
Sự bắt đầu của sự cạnh tranh
2 năm sau khi tạo ra i8008, Intel đã phát hành chip mới của mình - i8080, dựa trên kiến trúc i8008 cải tiến và được chế tạo bằng quy trình công nghệ 6 micron (6000 nm). Bộ xử lý này nhanh hơn khoảng 10 lần so với bộ xử lý tiền nhiệm (tần số xung nhịp 2 MHz) và nhận được hệ thống hướng dẫn phát triển hơn.
Kỹ thuật đảo ngược bộ xử lý Intel® i8080 do ba kỹ sư tài năng là Sean, Kim Haley và Jay Kumar thực hiện đã dẫn đến việc tạo ra một bản sao được sửa đổi có tên là AMD AM9080.
Lúc đầu, AMD Am9080 được phát hành mà không có giấy phép, nhưng sau đó thỏa thuận cấp phép đã được ký kết với Intel. Điều này mang lại cho cả hai công ty lợi thế trên thị trường chip khi người mua tìm cách tránh sự phụ thuộc tiềm tàng vào một nhà cung cấp duy nhất. Lần bán hàng đầu tiên mang lại lợi nhuận cực cao vì chi phí sản xuất là 50 xu và bản thân các con chip đã được quân đội tích cực mua với giá 700 USD mỗi chiếc.
Sau đó, Kim Haley quyết định thử sức mình với kỹ thuật đảo ngược chip bộ nhớ Intel® EPROM 1702. Vào thời điểm đó, đây là công nghệ bộ nhớ liên tục tiên tiến nhất. Ý tưởng chỉ thành công một phần - bản sao được tạo chỉ lưu trữ dữ liệu trong 3 tuần ở nhiệt độ phòng.
Sau khi phá vỡ nhiều con chip và dựa trên kiến thức hóa học của mình, Kim kết luận rằng nếu không biết chính xác nhiệt độ phát triển của oxit thì sẽ không thể đạt được hiệu suất đã nêu của Intel (10 năm ở 85 độ). Thể hiện sở trường về kỹ thuật xã hội, anh ấy đã gọi điện đến cơ sở của Intel và hỏi lò nung của họ đang chạy ở nhiệt độ nào. Đáng ngạc nhiên là anh ta đã không ngần ngại cho biết con số chính xác - 830 độ. Chơi lô tô! Tất nhiên, những thủ đoạn như vậy không thể không dẫn đến hậu quả tiêu cực.
Thử thách đầu tiên
Đầu năm 1981, Intel chuẩn bị ký hợp đồng sản xuất bộ vi xử lý với IBM, nhà sản xuất máy tính lớn nhất thế giới lúc bấy giờ. Bản thân Intel cũng chưa có đủ năng lực sản xuất để đáp ứng nhu cầu của IBM nên để không bị mất hợp đồng thì phải thỏa hiệp. Sự thỏa hiệp này là một thỏa thuận cấp phép giữa Intel và AMD, cho phép AMD bắt đầu sản xuất các bản sao của Intel® 8086, 80186 và 80286.
4 năm sau, Intel® 86 mới nhất với tốc độ xung nhịp 80386 MHz và được chế tạo bằng công nghệ xử lý 33 micron (1 nm) đã được giới thiệu cho thị trường bộ xử lý x1000. AMD cũng đang chuẩn bị một con chip tương tự có tên Am386™ vào thời điểm này, nhưng việc phát hành đã bị trì hoãn vô thời hạn do Intel dứt khoát từ chối cung cấp dữ liệu công nghệ theo thỏa thuận cấp phép. Đây trở thành lý do để ra tòa.
Là một phần của vụ kiện, Intel đã cố gắng lập luận rằng các điều khoản của thỏa thuận chỉ áp dụng cho các thế hệ bộ xử lý trước được phát hành trước 80386. Ngược lại, AMD nhấn mạnh rằng các điều khoản của thỏa thuận cho phép họ không chỉ sao chép 80386 mà còn cũng như các mô hình tương lai dựa trên kiến trúc x86.
Vụ kiện tụng kéo dài nhiều năm và kết thúc với chiến thắng thuộc về AMD (Intel đã trả cho AMD 1 tỷ USD). Mối quan hệ tin cậy giữa các công ty đã chấm dứt và Am386™ chỉ được ra mắt vào năm 1991. Tuy nhiên, bộ xử lý này có nhu cầu lớn vì nó chạy ở tần số cao hơn tần số ban đầu (40 MHz so với 33 MHz).
Sự phát triển của cạnh tranh
Bộ xử lý đầu tiên trên thế giới dựa trên lõi CISC-RISC lai và có bộ đồng xử lý toán học (FPU) trực tiếp trên cùng một chip là Intel® 80486. FPU có thể tăng tốc đáng kể các hoạt động dấu phẩy động, loại bỏ tải khỏi CPU. Một sự đổi mới khác là sự ra đời của cơ chế quy trình để thực hiện các hướng dẫn, điều này cũng làm tăng năng suất. Kích thước của một phần tử là từ 600 đến 1000 nm và tinh thể chứa từ 0,9 đến 1,6 triệu bóng bán dẫn.
Đến lượt mình, AMD đã giới thiệu một loại tương tự đầy đủ chức năng có tên Am486 sử dụng vi mã Intel® 80386 và bộ đồng xử lý Intel® 80287. Tình huống này đã trở thành lý do cho nhiều vụ kiện tụng. Một quyết định của tòa án năm 1992 xác nhận rằng AMD đã vi phạm bản quyền đối với vi mã FPU 80287, sau đó công ty bắt đầu phát triển vi mã của riêng mình.
Các vụ kiện tụng sau đó xen kẽ giữa việc xác nhận và bác bỏ quyền sử dụng vi mã Intel® của AMD. Điểm cuối cùng trong những vấn đề này được đưa ra bởi Tòa án Tối cao California, tuyên bố quyền sử dụng vi mã 80386 của AMD là bất hợp pháp. Kết quả là việc ký kết thỏa thuận giữa cả hai công ty, trong đó vẫn cho phép AMD sản xuất và bán bộ vi xử lý có chứa vi mã 80287, 80386. và 80486.
Những người chơi khác trên thị trường x86, chẳng hạn như Cyrix, Texas Instruments và UMC, cũng tìm cách lặp lại thành công của Intel bằng cách phát hành các chức năng tương tự của chip 80486. Bằng cách này hay cách khác, họ đã thất bại. UMC đã bỏ cuộc đua sau khi có lệnh của tòa án cấm bán CPU Xanh của họ tại Hoa Kỳ. Cyrix không thể giành được những hợp đồng béo bở với các nhà lắp ráp lớn và cũng dính líu đến vụ kiện tụng với Intel liên quan đến việc khai thác các công nghệ độc quyền. Do đó, chỉ có Intel và AMD vẫn dẫn đầu thị trường x86.
Xây dựng đà phát triển
Trong nỗ lực giành chức vô địch, cả Intel và AMD đều cố gắng đạt hiệu suất và tốc độ tối đa. Do đó, AMD là hãng đầu tiên trên thế giới vượt qua ngưỡng 1 GHz bằng cách tung ra Athlon™ (37 triệu bóng bán dẫn, 130 nm) trên lõi Thunderbird. Ở giai đoạn này của cuộc đua, Intel gặp vấn đề về tính không ổn định của bộ đệm cấp hai của Pentium® III trên lõi Coppermine, điều này gây ra sự chậm trễ trong việc phát hành sản phẩm.
Một sự thật thú vị là cái tên Athlon xuất phát từ tiếng Hy Lạp cổ đại và có thể được dịch là “cuộc thi” hoặc “nơi diễn ra trận chiến, đấu trường”.
Các cột mốc thành công tương tự của AMD là việc phát hành bộ xử lý lõi kép Athlon™ X2 (90 nm) và 2 năm sau là Quad-Core Opteron™ (65 nm), trong đó cả 4 lõi đều được phát triển trên một chip duy nhất, thay vì hơn là một tập hợp gồm 2 chip, mỗi chip 2 lõi. Đồng thời, Intel phát hành Core™ 2 Duo và Core™ 2 Quad nổi tiếng, được sản xuất bằng công nghệ xử lý 65 nm.
Cùng với việc tăng tần số xung nhịp và tăng số lượng lõi, vấn đề làm chủ các quy trình công nghệ mới cũng như thâm nhập các thị trường khác trở nên gay gắt. Thương vụ lớn nhất của AMD là mua ATI Technologies với giá 5,4 tỷ USD. Như vậy, AMD đã gia nhập thị trường tăng tốc đồ họa và trở thành đối thủ cạnh tranh chính của Nvidia. Ngược lại, Intel mua lại một trong các bộ phận của Texas Instruments cũng như công ty Altera với giá 16,7 tỷ USD. Kết quả là sự gia nhập thị trường của các mạch tích hợp logic lập trình và SoC dành cho thiết bị điện tử tiêu dùng.
Một sự thật đáng chú ý là kể từ năm 2009, AMD đã từ bỏ hoạt động sản xuất riêng, chỉ tập trung phát triển. Bộ xử lý AMD hiện đại được sản xuất tại các cơ sở sản xuất của GlobalFoundries và TSMC. Ngược lại, Intel tiếp tục phát triển khả năng sản xuất của riêng mình để sản xuất các bộ phận bán dẫn.
Từ năm 2018, ngoài việc cạnh tranh trực tiếp, cả hai công ty còn phát triển các dự án chung. Một ví dụ nổi bật là việc ra mắt bộ xử lý Intel® Core™ thế hệ thứ 8 với đồ họa AMD Radeon™ RX Vega M tích hợp, nhờ đó kết hợp được sức mạnh của cả hai công ty. Giải pháp này sẽ giảm kích thước của máy tính xách tay và máy tính mini đồng thời tăng hiệu suất và thời lượng pin.
Kết luận
Trong suốt lịch sử của cả hai công ty, đã có nhiều giai đoạn bất đồng và yêu sách lẫn nhau. Cuộc đấu tranh giành quyền lãnh đạo tiếp tục diễn ra liên tục và tiếp tục cho đến ngày nay. Năm nay, chúng tôi đã chứng kiến một bản cập nhật lớn cho dòng Bộ xử lý có khả năng mở rộng Intel® Xeon® mà chúng tôi đã đề cập đến , và bây giờ đã đến lúc AMD lên sân khấu.
Bộ xử lý AMD EPYC™ Rome mới sẽ sớm xuất hiện trong phòng thí nghiệm của chúng tôi. về sự xuất hiện của họ đầu tiên.
Nguồn: www.habr.com