Il reste moins d'une journée avant le début des ventes des nouveaux processeurs AMD EPYC ™ Rome. Dans cet article, nous avons décidé de rappeler comment l'histoire de la rivalité des deux plus grands fabricants de CPU a commencé.
Le premier processeur 8 bits disponible dans le commerce au monde était Intel® i8008, sorti en 1972. Le processeur avait une fréquence d'horloge de 200 kHz, a été réalisé selon un processus technologique de 10 microns (10000 nm) et était destiné aux calculateurs "avancés", aux terminaux d'entrée-sortie et aux machines d'embouteillage automatiques.
En 1974, ce processeur est devenu la base du micro-ordinateur Mark-8, présenté comme un projet de bricolage sur la couverture du magazine Radio-Electronics. L'auteur du projet, Jonathan Titus, a offert à chacun un livret d'une valeur de 5 $, contenant des dessins des conducteurs de circuits imprimés et une description du processus d'assemblage. Bientôt, un projet similaire du micro-ordinateur personnel Altair 8800, créé par MITS (Micro Instrumentation and Telemetry Systems), est né.
Début de rivalité
2 ans après la création de l'i8008, Intel a publié sa nouvelle puce, l'i8080, basée sur l'architecture avancée de l'i8008 et exécutée sur un processus de 6 microns (6000 nm). Ce processeur était environ 10 fois plus rapide que son prédécesseur (fréquence d'horloge de 2 MHz) et a reçu un système de commande plus développé.
L'ingénierie inverse du processeur Intel® i8080, réalisée par trois ingénieurs talentueux - Sean et Kim Haley, ainsi que Jay Kumar, a conduit à la création d'un clone modifié, appelé AMD AM9080.
Au début, AMD Am9080 a été publié sans licence, mais plus tard, un accord de licence a été signé avec Intel. Ainsi, les deux sociétés ont acquis un avantage sur les marchés des puces, les acheteurs tentant d'éviter une éventuelle dépendance à l'égard d'un seul fournisseur. Les premières ventes ont été extrêmement rentables, car le coût de production était de 50 cents et les puces elles-mêmes ont été activement achetées par les militaires à 700 $ pièce.
Après cela, Kim Haley a décidé de s'essayer à l'ingénierie inverse de la puce de mémoire Intel® EPROM 1702. À l'époque, c'était la technologie de mémoire permanente la plus avancée. L'idée n'a été que partiellement réussie - le clone créé n'a stocké les données que pendant 3 semaines à température ambiante.
Ayant cassé beaucoup de puces et basé sur ses connaissances en chimie, Kim a conclu que sans connaissance de la température exacte de croissance des oxydes, il serait impossible d'atteindre les performances Intel déclarées (10 ans à 85 degrés). Démontrant un talent pour l'ingénierie sociale, il a appelé Intel et a demandé à quelle température fonctionnaient leurs fours. Étonnamment, il n'a pas hésité à être informé du chiffre exact - 830 degrés. Bingo! Bien entendu, de telles astuces ne pouvaient qu'entraîner des conséquences négatives.
Premier essai
Au début de 1981, Intel s'apprêtait à conclure un contrat pour la production de processeurs avec IBM, le plus grand fabricant d'ordinateurs au monde à l'époque. Intel lui-même n'avait pas encore une capacité de production suffisante pour combler les besoins d'IBM, donc pour ne pas perdre le contrat, j'ai dû faire des compromis. Ce compromis était un accord de licence entre Intel et AMD, qui a permis à ce dernier de commencer la production des clones Intel® 8086, 80186 et 80286.
Après 4 ans, le dernier processeur Intel® 80386 avec une fréquence d'horloge de 33 MHz et un processus de 1 micron (1000 nm) a été introduit sur le marché des processeurs x86. AMD à l'époque avait également préparé une puce similaire appelée Am386 ™, mais la sortie a été reportée indéfiniment en raison du refus catégorique d'Intel de fournir des données technologiques dans le cadre d'un accord de licence. C'était la raison pour aller en cour.
Dans le cadre du procès, Intel a tenté de prouver que les termes de l'accord ne s'appliquent qu'aux processeurs des générations précédentes publiées avant 80386. AMD, à son tour, a insisté pour que les termes de l'accord lui permettent non seulement de reproduire 80386, mais également les futurs modèles basés sur l'architecture x86.
Le litige a duré plusieurs années et s'est soldé par la victoire d'AMD (Intel a payé 1 milliard d'AMD). La relation de confiance entre les sociétés a pris fin et Am386 ™ n'est sorti qu'en 1991. Néanmoins, le processeur était très populaire car il fonctionnait à une fréquence plus élevée que l'original (40 MHz contre 33 MHz).
Développement de la compétition
Le premier processeur au monde, basé sur un noyau hybride CISC-RISC et ayant un coprocesseur mathématique (FPU) directement sur la même puce, était Intel® 80486. Le FPU a permis d'accélérer considérablement les opérations en virgule flottante, en supprimant la charge du processeur. Une autre innovation a été l'introduction d'un mécanisme de convoyeur pour l'exécution des instructions, ce qui a également augmenté la productivité. La taille d'un élément était de 600 à 1000 nm, et de 0,9 à 1,6 million de transistors étaient déjà placés sur le cristal.
AMD, à son tour, a introduit un analogue entièrement fonctionnel appelé Am486 utilisant le microcode Intel® 80386 et le coprocesseur Intel® 80287. Cette situation a conduit à de nombreuses poursuites. Un jugement de 1992 a confirmé qu'AMD avait violé les droits d'auteur sur le microcode FPU 80287, après quoi la société a commencé à développer son propre microcode.
D'autres poursuites ont confirmé ou réfuté les droits d'AMD d'utiliser des microcodes Intel®. Le dernier point en la matière a été fixé par la Cour suprême de Californie, reconnaissant que le droit d’AMD d’utiliser le microcode 80386 était illégal. Le résultat a été la signature d’un accord entre les deux sociétés, qui a néanmoins permis à AMD de fabriquer et de vendre des processeurs contenant les microcodes 80287, 80386 et 80486.
D'autres acteurs du marché x86, tels que Cyrix, Texas Instruments et UMC, ont également cherché à reproduire le succès d'Intel en publiant des analogues fonctionnels de la puce 80486. D'une manière ou d'une autre, ils ont échoué. UMC a abandonné la course suite à une injonction interdisant la vente de son CPU vert aux États-Unis. Cyrix n'a pas réussi à conclure des contrats rentables avec de grands collectionneurs et un litige était également en cours avec Intel concernant le fonctionnement de technologies propriétaires. Ainsi, seuls Intel et AMD sont restés leaders sur le marché x86.
Accélérez
S'efforçant de remporter le championnat, Intel et AMD ont essayé d'atteindre des performances et une vitesse maximales. AMD a donc été le premier au monde à franchir le seuil des 1 GHz en lançant son Athlon ™ (37 millions de transistors, 130 nm) sur le noyau Thunderbird. À ce stade de la course, Intel a eu des problèmes avec l'instabilité du cache de deuxième niveau dans son Pentium® III sur le cœur de Coppermine, ce qui a provoqué un retard dans la sortie du produit.
Un fait intéressant est que le nom Athlon vient de la langue grecque ancienne et peut être traduit par «compétition» ou «lieu de bataille, arène».
Les mêmes étapes réussies pour AMD ont été la sortie d'un processeur Athlon ™ X2 double cœur (90 nm), et après 2 ans Quad-Core Opteron ™ (65 nm), où les 4 cœurs sont cultivés sur un seul cristal et ne représentent pas un assemblage de 2 cristaux chacun 2 noyaux dans chacun. Dans le même temps, Intel lance ses célèbres Core ™ 2 Duo et Core ™ 2 Quad, exécutés sur le processus 65 nm.
Parallèlement à l'augmentation des vitesses d'horloge et à l'augmentation du nombre de cœurs, la question s'est posée de maîtriser les nouveaux processus technologiques, ainsi que d'entrer sur d'autres marchés. L'accord le plus important d'AMD a été l'achat d'ATI Technologies pour 5,4 milliards de dollars. Ainsi, AMD est entré sur le marché des accélérateurs graphiques et est devenu le principal concurrent de Nvidia. Intel, à son tour, a acquis l'une des divisions de Texas Instruments, ainsi qu'Altera pour 16,7 milliards de dollars. Le résultat a été l'entrée sur le marché des circuits intégrés à logique programmable et du SoC pour l'électronique grand public.
Un fait notable est que depuis 2009, AMD a abandonné sa propre production, se concentrant uniquement sur le développement. Les processeurs AMD modernes sont disponibles chez GlobalFoundries et TSMC. Intel, en revanche, continue de développer ses propres installations de fabrication d'éléments semi-conducteurs.
Depuis 2018, en plus de la concurrence directe, les deux sociétés sont apparues et des projets communs. Un exemple frappant a été la sortie des processeurs Intel® Core ™ de 8e génération avec carte graphique AMD Radeon ™ RX Vega M intégrée, combinant ainsi les forces des deux sociétés. Cette solution réduira la taille des ordinateurs portables et des mini-ordinateurs, tout en augmentant la productivité et la durée de vie de la batterie.
Conclusion
Dans l'histoire des deux sociétés, il y a eu de nombreux épisodes de désaccord et de plaintes mutuelles. La lutte pour le leadership se poursuit et se poursuit jusqu'à présent. Cette année, nous avons assisté à une mise à jour majeure de la gamme de processeurs évolutifs Intel® Xeon®, dont nous avons déjà parlé
sur notre blog , et maintenant il est temps pour AMD d'entrer sur la scène.
Très bientôt, les nouveaux processeurs AMD EPYC ™ Rome feront leur apparition dans notre laboratoire.
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