两个横行的争夺



新AMD EPYC™Rome处理器的销售开始还剩下不到一天的时间。 在本文中,我们决定回顾一下两家最大的CPU制造商之间竞争的故事是如何开始的。

世界上第一个8位商用处理器是1972年发布的英特尔®i8008。 该处理器的时钟频率为200 kHz,是根据10微米(10000 nm)工艺流程执行的,旨在用于“高级”计算器,输入输出端子和自动装瓶机。




1974年,该处理器成为Mark-8微型计算机的基础,在Radio-Electronics杂志的封面上以DIY项目形式出现。 该项目的作者乔纳森·提图斯(Jonathan Titus)向所有人提供了一本价值5美元的小册子,其中包括PCB导体的图纸以及组装过程的说明。 不久,由MITS(微型仪器和遥测系统)创建的Altair 8800个人微型计算机的类似项目诞生了。

竞争开始


创建i8008两年后,英特尔发布了基于i8008先进架构的新芯片i8080,并以6微米(6000 nm)的工艺运行。 该处理器比以前的处理器(2 MHz时钟频率)快约10倍,并且接收了更先进的命令系统。



由三位才华横溢的工程师-Sean和Kim Haley以及Jay Kumar进行的英特尔®i8080处理器的逆向工程导致了一个名为AMD AM9080的改进克隆的创建。



最初,AMD Am9080未经许可就发布了,但是后来与英特尔签署了许可协议。 因此,两家公司都在芯片市场上获得了优势,因为买家试图避免可能依赖单一供应商。 第一次销售是非常有利可图的,因为生产成本是50美分,而且芯片本身是由军方以每片700美元的价格积极购买的。

之后,Kim Haley决定尝试对英特尔®EPROM 1702存储芯片进行逆向工程,这是当时最先进的永久性存储技术。 这个想法只是部分成功-创建的克隆仅在室温下存储数据3周。

Kim打破了许多筹码,并基于他的化学知识,得出结论,如果不知道氧化物生长的确切温度,就不可能达到宣称的Intel性能(在85度下保持10年)。 他展示了社会工程学的才能,给英特尔打电话,问他们的熔炉在什么温度下工作。 令人惊讶的是,他毫不犹豫地被告知确切的数字-830度。 宾果! 当然,这种招数只能带来负面的后果。

初审


1981年初,英特尔准备与当时世界上最大的计算机制造商IBM签订生产处理器的合同。 英特尔本身还没有足够的生产能力来满足IBM的需求,因此为了不丢失合同,我不得不妥协。 这项折衷方案是英特尔与AMD之间的许可协议,该协议允许后者开始生产英特尔®8086、80186和80286克隆。

4年后,x86处理器市场上推出了时钟频率为33 MHz和1微米(1000 nm)工艺的最新英特尔®80386处理器。 AMD当时还准备了一种名为Am386的类似芯片,但是,由于英特尔坚决拒绝根据许可协议提供技术数据,该发布被无限期推迟。 这就是上法庭的原因。

作为诉讼的一部分,英特尔试图证明该协议的条款仅适用于80386之前发布的前几代处理器。AMD坚持认为,该协议的条款不仅允许其复制80386,而且还可以复制基于x86架构的未来型号。



诉讼持续了数年,最终以AMD的胜利告终(英特尔向AMD支付了10亿美元)。 两家公司之间的信任关系结束了,Am386™仅在1991年发布。 尽管如此,该处理器还是很受欢迎的,因为它的工作频率高于原始频率(40 MHz对33 MHz)。



比赛发展


世界上第一个基于混合CISC-RISC内核并在同一芯片上直接具有数学协处理器(FPU)的处理器是Intel®80486。FPU可以显着加速浮点运算,从而减轻了CPU的负担。 另一个创新是引入了用于执行指令的输送机机制,这也提高了生产率。 一个元件的尺寸为600至1000 nm,并且已经在晶体上放置了0.9至160万个晶体管。

反过来,AMD又使用英特尔®80386微码和英特尔®80287协处理器推出了称为Am486的全功能模拟产品,这种情况已引发了众多诉讼。 1992年的一项判决确认AMD侵犯了FPU 80287微代码的版权,此后该公司开始开发自己的微代码。

进一步的诉讼确认或反对AMD使用英特尔®微码的权利。 这些事情的最后一点是由加利福尼亚最高法院确定的,因为它认识到AMD使用微码80386的权利是非法的,结果是两家公司之间签署了一项协议,该协议允许AMD生产和销售包含微码80287、80386和80486的处理器。

x86市场上的其他公司,例如Cyrix,Texas Instruments和UMC,也试图通过发布80486芯片的功能类似物来复制Intel的成功,但它们失败了。 在禁止在美国销售Green CPU的禁令后,UMC退出了竞争。 Cyrix未能与大型收藏家签订有利可图的合同,并且与英特尔有关专有技术运营的诉讼也在进行中。 因此,只有Intel和AMD仍然是x86市场的领导者。

加快步伐


努力赢得冠军,英特尔和AMD都试图实现最高的性能和速度。 因此,AMD通过在Thunderbird内核上发布其Athlon™(3,700万个晶体管,130 nm)推出了世界上第一个突破1 GHz阈值的技术。 在竞赛的这个阶段,英特尔在铜矿核心上的奔腾®III中二级缓存的不稳定性存在问题,这导致了产品发布的延迟。
一个有趣的事实是Athlon这个名字来自古希腊语言,可以翻译为“竞争”或“竞技场,竞技场”。
AMD同样成功的阶段是发布了双核Athlon™X2处理器(90 nm),以及两年后的Quad-Core Opteron™(65 nm),其中所有4个内核都在单晶上生长,并且不代表每个2个晶体的组合。每个都有2个核心。 同时,英特尔发布了其著名的Core™2 Duo和Core™2 Quad,它们以65纳米工艺生产。

随着时钟速度的提高和内核数量的增加,出现了掌握新技术工艺以及进入其他市场的问题。 AMD最大的一笔交易是以54亿美元收购ATI Technologies。 因此,AMD进入了图形加速器市场,并成为Nvidia的主要竞争对手。 反过来,英特尔又以167亿美元的价格收购了德州仪器(TI)的一个部门以及Altera。 结果是进入了用于消费类电子产品的可编程逻辑集成电路和SoC市场。

一个值得注意的事实是,自2009年以来,AMD放弃了自己的生产,只专注于开发。 GlobalFoundries和TSMC都提供现代AMD处理器。 相比之下,英特尔将继续发展自己的半导体元件制造设施。

自2018年以来,除了直接竞争之外,两家公司都已出现并共同开展项目。 一个生动的例子是发布了带有集成AMD Radeon RX Vega M图形的第8代Intel®Core™处理器,从而结合了两家公司的优势。 该解决方案将减小笔记本电脑和小型计算机的尺寸,同时提高生产率和电池寿命。

结论


在两家公司的历史中,都曾发生过许多分歧和相互抱怨的事件。 争取领导力的斗争一直在进行,并一直持续到现在。 今年,我们看到了对英特尔®至强®可扩展处理器产品线的重大更新,我们已经在博客中谈到了这一点,现在是时候让AMD进入现场了。

很快,新的AMD EPYC™Rome处理器将出现在我们的实验室中。 成为第一个知道他们进入的人。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN462717/


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