距離新款 AMD EPYC™ Rome 處理器開始銷售不到 XNUMX 小時。 在本文中，我們決定回顧一下兩大 CPU 製造商之間的競爭歷史是如何開始的。
世界上第一個商用 8 位元處理器是 8008 年發布的 Intel® i1972。 此處理器的時脈頻率為 200 kHz，採用 10 微米 (10000 nm) 製程製造，適用於「進階」計算器、輸入輸出終端和裝瓶機。
1974 年，該處理器成為 Mark-8 微型計算機的基礎，並作為 DIY 項目登上了《無線電電子》雜誌的封面。 該專案的作者 Jonathan Titus 為每個人提供了一本價值 5 美元的小冊子，其中包含印刷電路板導體的圖紙和組裝過程的描述。 很快，MITS（微型儀器和遙測系統）創建的 Altair 8800 個人微型計算機的類似項目誕生了。
競爭的開始
i2誕生兩年後，Intel發布了新晶片－i8008，基於改進的i8080架構，採用8008微米（6奈米）製程製造。 該處理器比其前身（時脈頻率 6000 MHz）快約 10 倍，並採用了更先進的指令系統。
三位才華橫溢的工程師 Sean Haley、Kim Haley 以及 Jay Kumar 對英特爾® i8080 處理器進行了逆向工程，最終創建了一個名為 AMD AM9080 的修改克隆版本。
起初AMD Am9080是在沒有授權的情況下發布的，但後來與Intel簽訂了授權協議。 這使得兩家公司在晶片市場上都具有優勢，因為買家試圖避免對單一供應商的潛在依賴。 第一次銷售的利潤非常可觀，因為生產成本為 50 美分，而且晶片本身被軍方以每個 700 美元的價格積極採購。
此後，Kim Haley 決定嘗試對英特爾® EPROM 1702 記憶體晶片進行逆向工程，這是當時最先進的持久記憶體技術。 這個想法只取得了部分成功——創建的克隆在室溫下只能儲存資料 3 週。
在損壞了許多晶片後，Kim 根據自己的化學知識得出結論，如果不知道氧化物的確切生長溫度，就不可能實現英特爾規定的性能（10 度下 85 年）。 他表現出了社會工程的技巧，給英特爾工廠打電話，詢問他們的熔爐的運作溫度是多少。 令人驚訝的是，他毫不猶豫地被告知了準確的數字——830度。 答對了！ 當然，這樣的伎倆不能不帶來負面後果。
一審
1981年初，英特爾準備與當時全球最大的電腦製造商IBM簽訂處理器製造合約。 英特爾本身還沒有足夠的產能來滿足IBM的需求，所以為了不丟掉合同，只好做出妥協。 這項妥協是英特爾和 AMD 之間的一項許可協議，允許後者開始生產英特爾® 8086、80186 和 80286 的克隆版本。
4 年後，時脈速度為 86 MHz、採用 80386 微米 (33 nm) 製程技術製造的最新英特爾® 1 被引入 x1000 處理器市場。 AMD此時也在準備一款名為Am386™的類似晶片，但由於英特爾斷然拒絕根據授權協議提供技術數據，發布被無限期推遲。 這成為了上法庭的理由。
作為訴訟的一部分，英特爾試圖爭辯說，該協議的條款僅適用於 80386 之前發布的前幾代處理器。AMD 則堅稱，該協議的條款不僅允許其複製 80386，而且還允許它複製 86。以及基於xXNUMX 架構的未來模型。
這場訴訟拖了好幾年，最後以AMD勝訴而告終（英特爾向AMD支付了1億美元）。 兩家公司之間的信任關係結束了，Am386™ 直到 1991 年才發布。 然而，該處理器的需求量很大，因為它的運作頻率比原來的還要高（40 MHz 與 33 MHz）。
競爭發展
世界上第一個基於混合 CISC-RISC 核心並直接在同一晶片上具有數學協處理器 (FPU) 的處理器是英特爾® 80486。FPU 可以大幅加速浮點運算，從而消除了浮點運算的負載中央處理器。 另一項創新是引入了執行指令的管線機制，這也提高了生產力。 一個元件的尺寸為600至1000奈米，晶體包含0,9至1,6萬個電晶體。
AMD 反過來又推出了一款名為 Am486 的全功能模擬產品，使用英特爾® 80386 微代碼和英特爾® 80287 協處理器，這種情況成為了眾多訴訟的原因。 1992 年法院判決確認 AMD 侵犯了 FPU 80287 微代碼的版權，此後該公司開始開發自己的微代碼。
隨後的訴訟在確認和反駁 AMD 使用英特爾® 微代碼的權利之間交替進行。 這些問題的最後一點是加州最高法院提出的，宣布AMD使用微碼80386的權利非法，結果是兩家公司簽署了一份協議，仍然允許AMD生產和銷售含有微碼80287、80386的處理器。和80486。
x86 市場上的其他廠商，例如 Cyrix、德州儀器 (Texas Instruments) 和 UMC，也試圖透過發布 80486 晶片的功能類似物來重複英特爾的成功，但無論如何，他們都失敗了。 在法庭命令禁止在美國銷售其綠色 CPU 後，聯華電子退出了競爭。 Cyrix 無法與大型組裝商簽訂利潤豐厚的合同，並且還捲入了與英特爾有關專有技術利用的訴訟。 因此，只有英特爾和 AMD 仍然是 x86 市場的領導者。
積蓄動力
為了贏得冠軍，Intel 和 AMD 都試圖實現最大的性能和速度。 因此，AMD 在 Thunderbird 核心上發布了 Athlon™（1 萬個晶體管，37 nm），成為世界上第一個突破 130 GHz 障礙的公司。 在比賽的這個階段，英特爾在Coppermine核心上的Pentium® III的二級緩存出現了不穩定的問題，導致了產品發布的延遲。
一個有趣的事實是，Athlon 這個名字來自古希臘語，可以翻譯為「競賽」或「戰鬥場所、競技場」。
AMD 同樣成功的里程碑是雙核心 Athlon™ X2 處理器 (90 nm) 的發布，以及 2 年後發布的四核心 Opteron™ (65 nm)，其中所有 4 個核心都生長在一個晶片上，並且不是2 個晶片的組合。每個晶片有2 個核心。 同時，英特爾發布了著名的Core™ 2 Duo 和Core™ 2 Quad，採用65 nm 製程技術製造。
隨著時脈頻率的增加和核心數量的增加，掌握新技術流程以及進入其他市場的問題變得尖銳。 AMD 最大的一筆交易是以 5,4 億美元收購 ATI Technologies。 由此，AMD進入圖形加速器市場，成為Nvidia的主要競爭對手。 反過來，英特爾以 16,7 億美元收購了德州儀器 (Texas Instruments) 的一個部門以及 Altera 公司。 結果是進入了消費性電子產品的可程式邏輯積體電路和 SoC 市場。
值得注意的事實是，自 2009 年以來，AMD 放棄了自己的生產，只專注於開發。 現代 AMD 處理器是在 GlobalFoundries 和台積電的生產工廠生產的。 相反，英特爾繼續發展自己的半導體元件生產能力。
自2018年以來，除了直接競爭外，兩家公司還開發了聯合專案。 一個引人注目的例子是整合了 AMD Radeon™ RX Vega M 顯示卡的第八代英特爾® 酷睿™ 處理器的發布，從而結合了兩家公司的優勢。 該解決方案將縮小筆記型電腦和小型計算機的尺寸，同時提高效能和電池壽命。
結論
縱觀兩家公司的歷史，曾多次分歧和相互索賠。 領導權之爭持續不斷，一直持續到今天。 今年，我們看到了英特爾® 至強® 可擴展處理器系列的重大更新，我們已經討論過 ，現在是AMD登場的時候了。
很快，新的 AMD EPYC™ Rome 處理器將出現在我們的實驗室中。 首先是關於他們的到來。
來源： www.habr.com