Noch weniger als ein Tag bis zum Verkaufsstart der neuen AMD EPYC ™ Rome-Prozessoren. In diesem Artikel haben wir uns daran erinnert, wie die Geschichte der Rivalität der beiden größten CPU-Hersteller begann.
Der erste im Handel erhältliche 8-Bit-Prozessor der Welt war Intel® i8008, der 1972 veröffentlicht wurde. Der Prozessor hatte eine Taktfrequenz von 200 kHz, wurde nach dem technologischen Verfahren von 10 Mikron (10000 nm) ausgeführt und war für "fortschrittliche" Taschenrechner, Eingabe-Ausgabe-Terminals und automatische Abfüllmaschinen vorgesehen.
1974 wurde dieser Prozessor zur Basis für den Mark-8-Mikrocomputer, der als DIY-Projekt auf dem Cover des Magazins Radio-Electronics vorgestellt wurde. Der Autor des Projekts, Jonathan Titus, bot allen eine Broschüre im Wert von 5 USD an, die Zeichnungen von Leiterplattenleitern und eine Beschreibung des Montageprozesses enthielt. Bald wurde ein ähnliches Projekt des persönlichen Mikrocomputers Altair 8800 von MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems) geboren.
Beginn der Rivalität
2 Jahre nach der Entwicklung des i8008 veröffentlichte Intel seinen neuen Chip, den i8080, der auf der fortschrittlichen Architektur des i8008 basiert und mit einem 6-Mikron-Prozess (6000 nm) durchgeführt wurde. Dieser Prozessor war etwa zehnmal schneller als sein Vorgänger (2 MHz Taktfrequenz) und erhielt ein weiter entwickeltes Befehlssystem.
Das Reverse Engineering des Intel® i8080-Prozessors, das von drei talentierten Ingenieuren - Sean und Kim Haley sowie Jay Kumar - durchgeführt wurde, führte zur Erstellung eines modifizierten Klons namens AMD AM9080.
Zunächst wurde AMD Am9080 ohne Lizenz veröffentlicht, später wurde jedoch eine Lizenzvereinbarung mit Intel unterzeichnet. Somit verschafften sich beide Unternehmen einen Vorteil auf den Chipmärkten, da die Käufer versuchten, eine mögliche Abhängigkeit von einem einzigen Lieferanten zu vermeiden. Die ersten Verkäufe waren äußerst profitabel, da die Produktionskosten 50 Cent betrugen und die Chips selbst vom Militär für 700 USD pro Stück aktiv gekauft wurden.
Danach beschloss Kim Haley, den Intel® EPROM 1702-Speicherchip rückzuentwickeln. Zu dieser Zeit war er die fortschrittlichste permanente Speichertechnologie. Die Idee war nur teilweise erfolgreich - der erstellte Klon speicherte nur 3 Wochen lang Daten bei Raumtemperatur.
Nachdem Kim viele Chips gebrochen hatte und aufgrund seiner Kenntnisse der Chemie zu dem Schluss kam, dass es ohne Kenntnis der genauen Temperatur des Oxidwachstums unmöglich wäre, die deklarierte Intel-Leistung (10 Jahre bei 85 Grad) zu erreichen. Er demonstrierte ein Talent für Social Engineering, rief Intel an und fragte, bei welcher Temperatur ihre Öfen betrieben würden. Überraschenderweise zögerte er nicht, über die genaue Zahl informiert zu werden - 830 Grad. Bingo! Natürlich konnten solche Tricks nur negative Konsequenzen haben.
Erster Versuch
Anfang 1981 bereitete sich Intel darauf vor, einen Vertrag über die Produktion von Prozessoren mit IBM, dem damals größten Computerhersteller der Welt, abzuschließen. Intel selbst verfügte noch nicht über ausreichende Produktionskapazitäten, um die Anforderungen von IBM zu erfüllen. Um den Vertrag nicht zu verlieren, musste ich Kompromisse eingehen. Dieser Kompromiss war eine Lizenzvereinbarung zwischen Intel und AMD, die es letzteren ermöglichte, mit der Produktion von Intel® 8086-, 80186- und 80286-Klonen zu beginnen.
Nach 4 Jahren auf dem x86-Prozessormarkt wurde der neueste Intel® 80386 mit 33 MHz und 1 μm (1000 nm) Herstellungsprozess eingeführt. AMD bereitete zu dieser Zeit auch einen ähnlichen Chip namens Am386 ™ vor. Die Veröffentlichung wurde jedoch auf unbestimmte Zeit verschoben, da Intel sich kategorisch weigerte, Technologiedaten im Rahmen einer Lizenzvereinbarung bereitzustellen. Dies war der Grund, vor Gericht zu gehen.
Im Rahmen der Klage versuchte Intel zu beweisen, dass die Bedingungen der Vereinbarung nur für Prozessoren früherer Generationen gelten, die vor 80386 veröffentlicht wurden. AMD bestand wiederum darauf, dass die Bedingungen der Vereinbarung nicht nur die Reproduktion von 80386, sondern auch zukünftiger Modelle auf der Basis der x86-Architektur ermöglichen.
Der Rechtsstreit dauerte mehrere Jahre und endete mit einem Sieg für AMD (Intel zahlte AMD 1 Milliarde). Die Vertrauensbeziehung zwischen den Unternehmen wurde beendet und Am386 ™ wurde erst 1991 veröffentlicht. Trotzdem war der Prozessor sehr beliebt, da er mit einer höheren Frequenz als das Original arbeitete (40 MHz gegenüber 33 MHz).
Wettbewerbsentwicklung
Der weltweit erste Prozessor, der auf einem hybriden CISC-RISC-Kern basiert und einen mathematischen Coprozessor (FPU) direkt auf demselben Chip hat, war Intel® 80486. Die FPU konnte Gleitkommaoperationen erheblich beschleunigen und die CPU entlasten. Eine weitere Neuerung war die Einführung eines Fördermechanismus zur Ausführung von Anweisungen, der auch die Produktivität steigerte. Die Größe eines Elements betrug 600 bis 1000 nm, und 0,9 bis 1,6 Millionen Transistoren wurden bereits auf dem Kristall platziert.
AMD wiederum führte ein voll funktionsfähiges Analogon namens Am486 ein, das den Intel® 80386-Mikrocode und den Intel® 80287-Coprozessor verwendet. Dieser Umstand hat zu zahlreichen Rechtsstreitigkeiten geführt. Ein Urteil aus dem Jahr 1992 bestätigte, dass AMD die Urheberrechte am Mikrocode FPU 80287 verletzt hatte. Danach begann das Unternehmen mit der Entwicklung eines eigenen Mikrocodes.
Weitere Klagen bestätigten oder widerlegten die Rechte von AMD zur Verwendung von Intel® Mikrocodes. Der letzte Punkt in diesen Angelegenheiten wurde vom Obersten Gerichtshof von Kalifornien festgelegt, der anerkannte, dass das Recht von AMD zur Verwendung des Mikrocodes 80386 illegal war. Das Ergebnis war die Unterzeichnung einer Vereinbarung zwischen den beiden Unternehmen, die es AMD dennoch ermöglichte, Prozessoren mit den Mikrocodes 80287, 80386 und 80486 herzustellen und zu verkaufen.
Andere Akteure auf dem x86-Markt, wie Cyrix, Texas Instruments und UMC, versuchten ebenfalls, den Erfolg von Intel zu wiederholen, indem sie funktionale Analoga des 80486-Chips herausbrachten. Auf die eine oder andere Weise scheiterten sie. UMC schied aus dem Rennen aus, nachdem der Verkauf seiner Green CPU in den USA verboten worden war. Cyrix konnte keine profitablen Verträge mit großen Sammlern abschließen, und es gab auch Rechtsstreitigkeiten mit Intel über den Betrieb proprietärer Technologien. Somit blieben nur Intel und AMD führend auf dem x86-Markt.
Steigern Sie das Tempo
Im Bestreben, die Meisterschaft zu gewinnen, versuchten sowohl Intel als auch AMD, maximale Leistung und Geschwindigkeit zu erreichen. AMD war damit das weltweit erste Unternehmen, das die 1-GHz-Schwelle durch die Einführung seines Athlon ™ (37 Millionen Transistoren, 130 nm) auf dem Thunderbird-Kern überschritten hat. In dieser Phase des Rennens hatte Intel Probleme mit der Instabilität des Caches der zweiten Ebene in seinem Pentium® III auf dem Coppermine-Kern, was zu einer Verzögerung bei der Veröffentlichung des Produkts führte.
Eine interessante Tatsache ist, dass der Name Athlon aus der altgriechischen Sprache stammt und als "Wettbewerb" oder "Ort des Kampfes, Arena" übersetzt werden kann.
Die gleichen erfolgreichen Stufen für AMD waren die Freigabe eines Dual-Core-Athlon ™ X2-Prozessors (90 nm) und nach 2 Jahren Quad-Core Opteron ™ (65 nm), bei denen alle 4 Kerne auf einem Einkristall gezüchtet wurden und keine Anordnung von jeweils 2 Kristallen darstellen Jeweils 2 Kerne. Gleichzeitig veröffentlicht Intel sein berühmtes Core ™ 2 Duo und Core ™ 2 Quad, die im 65-nm-Prozess ausgeführt werden.
Zusammen mit einer Erhöhung der Taktraten und einer Erhöhung der Anzahl der Kerne stellte sich die Frage, ob neue technologische Prozesse beherrscht und andere Märkte erschlossen werden sollten. AMDs größter Deal war der Kauf von ATI Technologies für 5,4 Milliarden US-Dollar. Damit trat AMD in den Markt für Grafikbeschleuniger ein und wurde zum Hauptkonkurrenten von Nvidia. Intel wiederum erwarb eine der Divisionen von Texas Instruments sowie Altera für 16,7 Milliarden US-Dollar. Das Ergebnis war der Markteintritt von integrierten Schaltkreisen mit programmierbarer Logik und SoC für die Unterhaltungselektronik.
Bemerkenswert ist, dass AMD seit 2009 seine eigene Produktion eingestellt hat und sich ausschließlich auf die Entwicklung konzentriert. Moderne AMD-Prozessoren sind bei GlobalFoundries und TSMC erhältlich. Im Gegensatz dazu entwickelt Intel weiterhin eigene Produktionsanlagen für Halbleiterelemente.
Seit 2018 sind neben dem direkten Wettbewerb beide Unternehmen aufgetreten und gemeinsame Projekte. Ein anschauliches Beispiel war die Veröffentlichung der Intel® Core ™ -Prozessoren der 8. Generation mit integrierter AMD Radeon ™ RX Vega M-Grafik, die die Stärken beider Unternehmen vereint. Diese Lösung reduziert die Größe von Laptops und Mini-Computern und erhöht gleichzeitig die Produktivität und die Akkulaufzeit.
Fazit
In der Geschichte beider Unternehmen gab es viele Fälle von Meinungsverschiedenheiten und gegenseitigen Beschwerden. Der Kampf um die Führung dauert an und dauert bis heute an. In diesem Jahr haben wir ein umfangreiches Update der Intel® Xeon® Scalable Processors-Reihe gesehen, über das wir bereits
in unserem Blog gesprochen haben. Jetzt ist es Zeit für AMD, die Szene zu betreten.
In Kürze werden die neuen AMD EPYC ™ Rome-Prozessoren in unserem Labor erscheinen.
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