Intel-історія успіху

0
26

Стаття 16 серпня 2017( ! )Зрозуміти компанію Intel і трьох її засновників можна тільки тоді, коли ви зрозумієте Кремнієву долину і її витоки. А щоб це зробити, вам потрібно проникнути в історію компанії Shokley Transistor, Зрадливою Вісімки і Fairchild Semiconductor. Без їх розуміння корпорація Intel залишиться для вас тим же, що і для більшості людей, — таємницею.

Винахід комп’ютерів не означало, що тут же почалася революція. Перші комп’ютери на основі великих, недешевих, швидко ламаються електронних ламп, представляли собою дорогі чудовиська, які могли містити тільки корпорації, університети, де проводилися наукові дослідження, і військові. Поява транзисторів, а потім і нових технологій, що дозволяють на крихітному мікрочіпі витравити мільйони транзисторів, означало, що обчислювальну потужність багатьох тисяч пристроїв ENIAC можна зосередити в головній частині ракети, в комп’ютері, який можна тримати на колінах, і в портативних пристроях.
У 1947 році інженери Bell Laboratory Джон Бардін і Уолтер Братейн винайшли транзистор, який був представлений широкій громадськості в 1948 році. Кілька місяців потому Вільям Шоклі, один із співробітників компанії Bell, розробили модель біполярного транзистора. Транзистор, який, по суті, являє собою твердотільний електронний перемикач, замінив громіздку вакуумну лампу. Перехід від вакуумних ламп до транзисторів поклав початок тенденції до мініатюризації, яка продовжується і сьогодні. Транзистор став одним з найважливіших відкриттів XX століття.
У 1956 році нобелівський лауреат з фізики Вільям Шоклі створив компанію Shockley Semiconductor Laboratory для роботи над четырехслойными діодами. Шоклі не вдалося залучити своїх колишніх співробітників з Bell Labs; замість цього він найняв групу, на його думку, кращих молодих фахівців з електроніки, які недавно закінчили американські університети. У вересні 1957 року, з-за конфлікту з Шоклі, який вирішив припинити дослідження кремнієвих напівпровідників, вісім ключових співробітників Shokley Transistor вирішили піти зі своїх робочих місць і почати займатися своєю справою. Вісім чоловік тепер назавжди відомі як Зрадлива Вісімка. Цей епітет дав їм Шоклі, коли вони пішли з роботи. Вісімка включала в себе Роберта Нойса, Гордона Мура, Джея Ласта, Джина Хоурни, Віктора Гринича, Юджина Кляйнера, Шелдона Робертса і Джуліуса Бланка.
Intel-история успеха Intel
Після відходу вони вирішили створити власну компанію, але інвестиції взяти не було звідки. В результаті викликів 30 фірм вони натрапили на Fairchild – власника компанії Fairchild Camera and Instrument. Той з радістю вклав півтора мільйона доларів в нову компанію, що було майже в два рази більше, ніж спочатку вважали необхідним вісім її засновників. Була укладена так звана угода з премією: якщо компанія виявиться успішною, він зможе її викупити повністю за три мільйони. Fairchild Camera and Instrument скористалася цим правом вже в 1958 році. Назвали дочірню компанію Fairchild Semiconductor.
У січні 1959 року один з восьми засновників компанії Fairchild Роберт Нойс винайшов кремнієву інтегральну схему. При цьому Джек Кілбі в Texas Instruments винайшов германиевую інтегральну схему на півроку раніше — влітку 1958 року, однак модель Нойса виявилася більш придатної для масового виробництва, і саме вона використовується в сучасних чіпах. У 1959 році Кілбі і Нойс незалежно подали заявки на патенти на інтегральну схему, і обидва їх успішно отримали, причому Нойс отримав свій патент першим.
У 1960-х роках Fairchild стала одним з провідних виробників операційних підсилювачів і інших аналогових інтегральних схем. Однак у той же час, нове управління Fairchild Camera and Instrument початок обмежувати свободу дій Fairchild Semiconductor, що призвело до конфліктів. Члени «вісімки» та інші досвідчені співробітники один за іншим почали звільнятися і засновувати свої власні компанії в Кремнієвій долині.
Intel була заснована 18 липня 1968 року Робертом Нойсом, Гордоном Муром і Ендрю Гроувом.
Intel-история успеха Intel
Перша назва, вибране Нойс і Муром, було NM Electronics, N і M – перші букви їх прізвищ. Але воно було не надто вражаючим. Після великого числа не надто вдалих пропозицій, наприклад Electronic Solid State Computer Technology Corporation, прийшли до остаточного рішення: компанія буде називатися Integrated Electronics Corporation. Саме по собі воно теж не було надто вражаючим, але мало одне достоїнство. Скорочено компанію можна було назвати Intel. Це звучало добре. Назва було енергійним і красномовним.
Intel-история успеха Intel
Вчені ставили перед собою цілком певну мету: створити практичну і доступну напівпровідникову пам’ять. Нічого подібного раніше не створювалося, враховуючи той факт, що запам’ятовуючий пристрій на кремнієвих мікросхемах варто, принаймні в сто разів дорожче звичайної для того часу пам’яті на магнітних сердечниках. Вартість напівпровідникової пам’яті досягала одного долара за біт, в той час як накопичувач на магнітних сердечниках коштувало всього лише близько цента за біт. Роберт Нойс говорив: «Нам необхідно було зробити лише одне – зменшити вартість у сто разів і тим самим завоювати ринок. Саме цим ми і займалися».
У 1970 році Intel випустила мікросхему пам’яті в 1 Кбіт, набагато перевищивши ємність існуючих в той час мікросхем (1 Кбит дорівнює 1024 біт, один байт складається з 8 біт, тобто мікросхема могла зберігати всього 128 байт інформації, що за сучасними мірками мізерно мало.) Створена мікросхема, відома як динамічне оперативне запам’ятовуючий пристрій (DRAM) 1103, стала до кінця наступного року найбільш продаваним напівпровідниковим пристроєм у світі. До цього часу Intel зросла з жменьки ентузіастів в компанію, яка нараховує більше ста співробітників.
В цей час японська компанія Busicom звернулася до Intel з проханням розробити набір мікросхем сімейства високоефективних програмованих калькуляторів. Первісна конструкція калькулятора передбачала мінімум 12 мікросхем різних типів. Інженер компанії Intel Тед Хофф відхилив дану концепцію і замість цього розробив однокристальное логічний пристрій, що одержує команди програми з напівпровідникової пам’яті. Цей центральний процесор працював під управлінням програми, яка дозволяла адаптувати функції мікросхеми для виконання вступників завдань. Мікросхема була універсальна за своєю природою, тобто її застосування не обмежувалося калькулятором. Логічні ж модулі мали тільки одне призначення і строго певний набір команд, які і використовувалися для управління її функціями.
З цією мікросхемою була пов’язана одна проблема: всі права на неї належали виключно Busicom. Тед Хофф та інші розробники розуміли, що дана конструкція має практично необмежену застосування. Вони наполягли на тому, щоб Intel викупила права на створену мікросхему. Intel запропонувала Busicom повернути заплачені за нею ліцензію 60 тисяч доларів в обмін на право розпоряджатися розробленої мікросхемою. У підсумку Busicom, перебуваючи у важкому фінансовому становищі, погодилася.
15 листопада 1971 року з’явився перший 4-розрядний мікрокомп’ютерний набір 4004 (термін мікропроцесор з’явився значно пізніше). Мікросхема містила в собі 2300 транзисторів, коштувала 200 доларів і за своїми параметрами була порівнянна з першої ЕОМ «ENIAC», створеної у 1946 році, використала 18 тисяч вакуумних електронних ламп і займала 85 кубічних метрів.
Intel-история успеха Intel
Мікропроцесор виконував 60 тис. операцій в секунду, працював на частоту 108 кГц і проводився з використанням 10-мікронною технологією (10000 нанометрів). Дані передавалися блоками по 4 біт за такт, а максимальний адресуемый обсяг пам’яті становив 640 байт. 4004-ий використовувався для управління світлофорами, при аналізі крові і навіть в дослідницькій ракеті Pioneer 10, запущеної NASA.
В квітні 1972 року Intel випустила процесор 8008, який працював на частоті 200 кГц.
Intel-история успеха Intel
Він містив 3500 транзисторів і вироблявся за тією ж 10-мікронною технологією. Шина даних була 8-розрядною, що дозволяло адресувати 16 Кб пам’яті. Цей процесор призначався для використання в терміналах і програмованих калькуляторах.
Наступна модель процесора 8080, була анонсована в квітні 1974 року.
Intel-история успеха Intel
Цей процесор містив вже 6000 транзисторів і міг адресувати 64 Кб пам’яті. На ньому був зібраний перший персональний комп’ютер (не PC) Altair 8800. У цьому комп’ютері використовувалася операційна система CP/M, а Microsoft розробила для нього інтерпретатор мови програмування BASIC. Це була перша масова модель комп’ютера, для якого були написані тисячі програм.
З часом 8080 став настільки відомий, що його почали копіювати.
В кінці 1975 року кілька колишніх інженерів Intel, які займалися розробкою процесора 8080, створили компанію Zilog. У липні 1976-го ця компанія випустила процесор Z-80, який представляв собою значно поліпшену версію 8080
Intel-история успеха Intel
Цей процесор був несумісний з 8080 за контактним висновків, але поєднував в собі безліч різних функцій, наприклад інтерфейс пам’яті і схему оновлення ОЗУ, що давало можливість розробляти більш дешеві і прості комп’ютери. У Z-80 був також включений розширений набір команд процесора 8080, що дозволяє використовувати його програмне забезпечення. У цей процесор увійшли нові команди і внутрішні регістри, тому, розроблене для Z-80, могло використовуватися практично зі всіма версіями 8080.
Спочатку процесор Z-80 працював на частоті 2,5 МГц (більш пізні версії працювали вже на частоті 10 МГц), містив 8500 транзисторів і міг адресувати 64 Кб пам’яті.
Компанія Радіо Шек вибрала процесор Z-80 для свого персонального комп’ютера TRS-80 Model 1. Незабаром Z-80 став стандартним процесором для систем, що працюють з операційною системою CP/M і найбільш поширеним З того часу.
Компанія Intel не зупинилася на досягнутому, і в березні 1976 року випустила процесор 8085, який містив 6500 транзисторів, працював на частоті 5 МГц і вироблявся за 3-мікронної технології (3000 нанометрів).
Intel-история успеха Intel
Незважаючи на те, що він був випущений на кілька місяців раніше Z-80, йому так і не вдалося досягти популярності останнього. Він використовувався в основному в якості керуючої мікросхеми різних комп’ютеризованих пристроїв.
У цьому ж році MOS Technologies випустила процесор 6502, який був абсолютно не схожий на процесори Intel.
Intel-история успеха Intel
Він був розроблений групою інженерів компанії Motorola. Ця ж група працювала над створенням процесора 6800, який в майбутньому трансформувався в сімейство процесорів 68000. Ціна першої версії процесора 8080 досягала трьохсот доларів, в той час як 8-розрядний 6502 коштував всього близько двадцяти п’яти доларів. Така ціна була цілком прийнятна для Стіва Возняка, і він вмонтував процесор 6502 в нові моделі Apple I і Apple II. Процесор 6502 використовувався також в системах, створених компанією Commodore і іншими виробниками.
Цей процесор і його наступники з успіхом працювали в ігрових комп’ютерних системах, в число яких увійшла приставка Nintendo Entertainment System. Motorola продовжила роботу над створенням серії процесорів 68000, які згодом були використані в комп’ютерах Apple Macintosh. Друге покоління комп’ютерів Mac використовувало процесор PowerPC, який є наступником 68000. Сьогодні комп’ютери Mac знову перейшли на архітектуру PC і використовують з ними одні процесори, мікросхеми системної логіки та інші компоненти.
У червні 1978 року Intel представила процесор 8086, який містив набір команд під кодовою назвою х86.
Intel-история успеха Intel
Цей же набір команд досі підтримується у всіх сучасних мікропроцесорах: AMD Ryzen Threadripper 1950X і Intel Core i9-7920X. Процесор 8086 був повністю 16-розрядним – внутрішні регістри і шина даних. Він містив 29000 транзисторів і працював на частоті 5 МГц. Завдяки 20-розрядній шині адреси він міг адресувати 1 Мб пам’яті. При створенні 8086-го зворотна сумісність з 8080-им не передбачалася. Але в той же час значна подібність їх команд і мови дозволили використовувати більш ранні версії програмного забезпечення. Це властивість згодом відіграло важливу роль для швидкого перекладу програм системи CP/M (8080) на рейки PC.
Незважаючи на високу ефективність процесора 8086 його ціна була надто висока за мірками того часу і, що набагато важливіше, для його роботи потрібна дорога мікросхема підтримки 16-розрядної шини даних. Щоб зменшити собівартість процесора, 1979 року Intel випустила процесор 8088 – спрощену версію 8086.
8088-ой використовував ті ж внутрішнє ядро і 16-розрядні регістри, що і 8086, міг адресувати 1 Мб пам’яті, але на відміну від попередньої версії використовував зовнішню 8-розрядну шину даних. Це дозволило забезпечити зворотну сумісність із раніше розробленим 8-розрядним процесором 8085 і тим самим значно знизити вартість створюваних системних плат і комп’ютерів. Саме тому IBM вибрала для свого першого ПК «урізаний» процесор 8088, а не 8086. Це рішення мало далекосяжні наслідки для всієї комп’ютерної індустрії.
Процесор 8088 був повністю програмно-сумісний з 8086, що дозволяло використовувати 16-розрядне програмне забезпечення. В процесорах 8085 і 8080 використовувався дуже схожий набір команд, тому програми, написані для процесорів попередніх версій, можна було легко перетворити для процесора 8088. Це, в свою чергу, дозволяло розробляти різноманітні програми для IBM PC, що стало запорукою його майбутнього успіху. Не бажаючи зупинятися на півдорозі, Intel була змушена забезпечити підтримку зворотної сумісності 8086/8088 з більшістю процесорів, випущених в той час.
Intel відразу приступила до розробки нового мікропроцесора після виходу 8086/8088. Процесори 8086 і 8088 вимагали великої кількості мікросхем підтримки, і компанія вирішує розробити мікропроцесор, вже містить на кристалі всі необхідні модулі. Новий процесор включав в себе безліч компонентів, що раніше випускалися у вигляді окремих мікросхем, це дозволило б різко скоротити кількість мікросхем в комп’ютері, а, отже, і зменшити його вартість. Крім того, була розширена система внутрішніх команд.
У другій половині 1982 року Intel випускає вбудований процесор 80186, який, крім поліпшеного ядра 8086, містив також додаткові модулі, що замінюють деякі мікросхеми підтримки.
Intel-история успеха Intel
Так само в 1982-му був випущений 80188, представляє собою варіант мікропроцесора 80186 з 8-бітної зовнішньою шиною даних.
Випущений 1 лютого 1982 року 16-бітний x86-сумісний мікропроцесор 80286 являв собою удосконалений варіант процесора 8086 і володів у 3-6 разів більшою продуктивністю.
Intel-история успеха Intel
Цей якісно новий мікропроцесор був потім використаний у епохальній комп’ютері IBM PC AT.
286-ой розроблявся паралельно з процесорами 80186/80188, проте в ньому відсутні деякі модулі, що були в процесорі Intel 80186. Процесор Intel 80286 випускався в точно такому ж корпусі, як і Intel 80186 — LCC, а також у корпусах типу PGA з шістдесятьма вісьмома висновками.
У ті роки ще підтримувалася зворотна сумісність процесорів, що нітрохи не заважало вводити різні нововведення і додаткові можливості. Одним з основних змін став перехід від 16-розрядної внутрішньої архітектури процесора 286 і більш ранніх версій до 32-розрядної внутрішньої архітектурі 386-го і наступних процесорів, що належать до категорії IA-32. Ця архітектура була представлена в 1985 році, проте знадобилося іще 10 років, щоб на ринку з’явилися такі операційні системи, як Windows 95 (частково 32-розрядні) та Windows NT (потребують використання виключно 32-розрядних драйверів). І тільки ще через 10 років з’явилася операційна система Windows XP, яка була 32-розрядної як на рівні драйверів, так і на рівні всіх компонентів. Отже, на адаптацію 32-розрядних обчислень знадобилося 16 років. Для комп’ютерної індустрії це досить тривалий термін.
80386-ой з’явився в 1985 році. Він містив 275 тисяч транзисторів і виконував понад 5 мільйонів операцій у секунду.
Intel-история успеха Intel
Комп’ютер DESKPRO 386 компанії Compaq був першим ПК, створеним на базі нового мікропроцесора.
Наступним з сімейства процесорів х86 став 486-ой, що з’явився в 1989 році.
Intel-история успеха Intel
Він містив вже 1,2 мільйони транзисторів і перший вбудований співпроцесор, а також працювала в 50 разів швидше процесора 4004; його продуктивність була еквівалентна продуктивності потужних мейнфреймів.
Тим часом міністерство оборони США не радувала перспектива залишитися з одним-єдиним постачальником чіпів. По мірі того, як останніх ставало все менше (пригадайте, який зоопарк спостерігався ще на початку дев’яностих), важливість AMD, як альтернативного виробника, зростала. За угодою від 1982 року, в AMD були всі ліцензії на виробництво процесорів 8086, 80186 і 80286, однак, свежеразработанний процесор Intel 80386 передавати AMD відмовилася категорично. І розірвала угоду. Далі пішов довгий і гучний судовий процес – перший в історії компаній. Завершився він тільки в 1991 році перемогою AMD. За свою позицію Intel виплатила позивачу мільярд доларів.
Але все ж стосунки були зіпсовані, і про колишню довірчості мова не йшла. Тим більше, що в AMD пішли по шляху reverse engineering. Компанія продовжила випускати відрізняються апаратно, але повністю збігаються за микрокоду процесори Am386, а потім і Am486. Тут вже в суд пішла Intel. Знову процес затягнувся надовго, і успіх опинявся то на одній, то на іншій стороні. Але 30 грудня 1994 року було прийнято судове рішення, згідно з яким мікрокод Intel все ж таки є власністю Intel, і якось недобре іншим компаніям його використовувати, якщо власнику це не подобається. Тому з 1995-го все змінилося всерйоз. На процесорах Intel Pentium і AMD K5 запускалися будь-які додатки для платформи x86, але з точки зору архітектури вони були принципово різними. І, виходить, що зовсім вже справжня конкуренція Intel і AMD почалася лише через чверть століття після створення компаній.
Втім, для забезпечення сумісності перехресне запилення технологіями нікуди не пішло. У сучасних процесорах Intel чимало запатентованого AMD, і, навпаки, AMD акуратно додає набори інструкцій, розроблені Intel.
У 1993 році Intel представила перший процесор Pentium, продуктивність якого зросла в п’ять разів порівняно з продуктивністю сімейства 486. Цей процесор містив 3,1 мільйони транзисторів і виконував до 90 мільйонів операцій у секунду, що приблизно в півтори тисячі разів вище швидкодії 4004.
Intel-история успеха Intel
Коли з’явилося наступне покоління процесорів, ті, хто розраховував на назву Sexium були розчаровані.
Процесор сімейства P6, званий Pentium Pro, з’явився на світ у 1995 році.
Intel-история успеха Intel
Він містив 5,5 мільйонів транзисторів і був першим процесором, кеш-пам’ять другого рівня якого була розміщена безпосередньо на кристалі, що дозволяло значно підвищити його швидкодію. Процесор містив 16 Кб кеша L1 і 256 Кб L2. Великий об’єм кеш-пам’яті почасти компенсувався відсутністю MMX-команд.
Переглянувши архітектуру P6, Intel у травні 1997 року представила процесор Pentium II.
Intel-история успеха Intel
Він містив 7,5 мільйонів транзисторів, упакованих, на відміну від традиційного процесора, картридж, що дозволило розмістити кеш-пам’ять L2 безпосередньо в модулі процесора. Це допомогло суттєво підвищити його швидкодію. У квітні 1998 року сімейство Pentium II поповнилося дешевим процесором Celeron, використовуваному в домашніх ПК, і професійним процесором Pentium II Xeon, призначеним для серверів і робочих станцій. Так само в 1998 році Intel вперше інтегрувала кеш-пам’ять другого рівня (яка працювала на повній частоті ядра процесора) безпосередньо в кристал, що дозволило істотно підвищити його швидкодію.
У той час як процесор Pentium стрімко завойовував домінуюче становище на ринку, AMD придбала компанію NexGen, яка працювала над процесором Nx686. В результаті злиття компаній з’явився процесор AMD K6.
Intel-история успеха Intel
Цей процесор як в апаратній, так і в програмному відношенні був сумісний з процесором Pentium, тобто встановлювався в гніздо Socket 7 і виконував ті ж програми. AMD продовжила розробку більш швидких версій процесора K6 і завоювала значну частину ринку ПК середнього класу.
Першим процесором для настільних обчислювальних машин старшої моделі, що містить вбудовану кеш-пам’ять другого рівня і працюють з повною частотою ядра, став процесор Pentium III, створений на основі ядра Coppermine, представлений в кінці 1999 року, який являв собою, по суті, Pentium II, містить інструкції SSE.
В 1998 році компанія AMD представила процесор Athlon, який дозволив їй конкурувати з Intel на ринку високошвидкісних настільних ПК практично на рівних.
Intel-история успеха Intel
Цей процесор виявився досить вдалим, і Intel отримала його в особі гідного суперника в області високопродуктивних систем. Сьогодні успіх процесора Athlon не викликає сумнівів, однак під час виходу його на ринок на цей рахунок були побоювання. Справа в тому, що, на відміну від свого попередника K6, який був сумісний як на програмному, так і на апаратному рівні з процесором Intel, Athlon був сумісний тільки на рівні програмного забезпечення — він вимагав специфічного набору мікросхем системної логіки та спеціального гнізда.
Нові процесори AMD випускалися по 250-нм технології з 22 мільйонами транзисторів. У них присутній новий блок цілочисельних обчислень (ALU). Системна шина EV6 забезпечувала передачу даних по обох фронтах тактового сигналу, що давало можливість при фізичному частоті 100 мегагерц отримати ефективну частоту 200 мегагерц. Об’єм кеш-пам’яті першого рівня становив 128 Кб (64 Кб інструкцій і 64 Кб даних). Кеш другого рівня досягав 512 Кб.
2000 рік ознаменувався появою на ринку нових розробок обох компаній. 6 березня 2000 року AMD випустила перший в світі процесор з тактовою частотою в 1 ГГц. Це був представник набирає популярність сімейства Athlon на ядрі Orion. Так само AMD вперше представила процесори Athlon Thunderbird і Duron. Процесор Duron, по суті, був ідентичний процесора Athlon і відрізнявся від нього тільки меншим об’ємом кеш-пам’яті другого рівня. Thunderbird, в свою чергу, використовував інтегровану кеш-пам’ять, що дозволило підвищити його швидкодію. Duron являв собою більш дешеву версію процесора Athlon, яка була розроблена в першу чергу для того, щоб скласти гідну конкуренцію недорогим процесорам Celeron. А Intel в кінці року представила новий процесор Pentium 4.
У 2001 році Intel випустила нову версію процесора Pentium 4 з робочою частотою 2 ГГц, який став першим процесором, досягли такої частоти. Крім того, AMD представила процесор Athlon XP, створений на основі ядра Palomino, а також Athlon MP, розроблений спеціально для багатопроцесорних серверних систем. Протягом 2001 року AMD і Intel продовжили роботу над підвищенням швидкодії розробляються мікросхем і поліпшенням параметрів існуючих процесорів.
У 2002 році Intel представила процесор Pentium 4, вперше досяг робочої частоти в 3,06 ГГц. Наступні процесори будуть також підтримувати технологію Hyper-Threading. Одночасне виконання двох потоків дає для процесорів з технологією Hyper-Threading приріст продуктивності в 25-40% порівняно зі звичайними процесорами Pentium 4. Це надихнуло програмістів зайнятися розробкою багатопоточних програм, і підготував ґрунт для появи в недалекому майбутньому багатоядерних процесорів.
У 2003 році AMD випустила перший 64-розрядний процесор Athlon 64 (кодова назва ClawHammer, або K8).
Intel-история успеха Intel
На відміну від серверних 64-розрядних процесорів Itanium і Itanium 2, оптимізованих для нової 64-розрядної архітектури програмних систем і досить повільно працюють з традиційними 32-розрядними програмами, Athlon 64 втілює в собі 64-розрядне розширення сімейства x86. Через деякий час Intel представила свій власний набір 64-бітових розширень, який назвала EM64T або IA-32e. Розширення Intel були практично ідентичні розширенням AMD, що означало їх сумісність на програмному рівні. Досі деякі операційні системи називають їх AMD64, хоча в маркетингових документах конкуренти віддають перевагу власні бренди.
У цьому ж році Intel випускає перший процесор, в якому була реалізована кеш-пам’ять третього рівня Pentium 4 Extreme Edition. У нього було вбудовано 2 Мб кешу, суттєво збільшено кількість транзисторів і як наслідок – продуктивність. Так само з’явилася мікросхема Pentium M для портативних комп’ютерів. Вона замислювалася як складова частина нової архітектури Centrino, яка повинна була, по-перше, знизити енергоспоживання, збільшивши тим самим ресурс акумулятора, по-друге, забезпечити можливість виробництва більш компактних і легких корпусів.
Для того, щоб 64-розрядні обчислення стали реальністю, необхідні 64-розрядні операційні системи і драйверів. У квітні 2005 року компанія Microsoft почала поширювати пробну версію Windows XP Professional x64 Edition, підтримує додаткові інструкції AMD64 і EM64T.
Не зменшуючи обертів, AMD в 2004-му випускає перші в світі двоядерні x86-процесори Athlon 64 X2.
Intel-история успеха Intel
На той момент дуже небагато додатка вміли використовувати два ядра одночасно, але в спеціалізованому ЗА приріст продуктивності був досить значним.
У листопаді 2004 року компанія Intel була змушена скасувати випуск моделі Pentium 4 з тактовою частотою до 4 ГГц з-за проблем з тепловідводом.
25 травня 2005 року були вперше продемонстровані процесори Intel Pentium D. Про них особливо сказати нічого, хіба що тільки про тепловиділення в 130 Вт.
У 2006-му році AMD представляє перший у світі 4-ядерний серверний процесор, де всі 4 ядра вирощені на одному кристалі, а не «склеєні» з двох, як у колег по бізнесу. Вирішені складні інженерні завдання – і на стадії розробки, і на виробництві.
У цьому ж році Intel змінила назву бренду Pentium на Core і випустила двоядерну мікросхему Core 2 Duo.
Intel-история успеха Intel
На відміну від процесорів архітектури NetBurst (Pentium 4 і Pentium D), в архітектурі Core 2 ставка робилася не на підвищення тактової частоти, а на поліпшення інших параметрів процесорів, таких як кеш, ефективність і кількість ядер. Розсіюється потужність цих процесорів була значно нижче, ніж у настільної лінійки Pentium. З параметром TDP, рівним 65 Вт, процесор Core 2 мав найменшу рассеиваемую потужність всіх доступних тоді у продажу настільних мікропроцесорів, в тому числі на ядрах Prescott (Intel) з TDP рівним 130 Вт, і на ядрах San Diego (AMD) з TDP рівним 89 Вт.
Першим настільним чотирьохядерним процесором став Intel Core 2 Extreme QX6700 з тактовою частотою 2.67 ГГц і 8 Мб кеш-пам’яті другого рівня.
У 2007 році вийшла 45-нанометрова мікроархітектура Penryn з використанням металевих затворів Hi-k без вмісту свинцю. Технологія використовувалася в сімействі процесорів Intel Core 2 Duo. В архітектуру додалася підтримка інструкцій SSE4, а максимальний об’єм кеш-пам’яті 2-го рівня у двоядерних процесорів збільшився з 4 до 6 Мб Мб.
У 2008 році вийшла архітектура наступного покоління Nehalem. Процесори обзавелися вбудованим контролером пам’яті, що підтримує 2 або 3 канали DDR3 SDRAM або 4 канали FB-DIMM. На зміну шині FSB, прийшла нова шина QPI. Об’єм кеш-пам’яті 2-го рівня зменшився до 256 Кб на кожне ядро.
Незабаром Intel перевела архітектуру Nehalem на новий 32-нм техпроцес. Ця лінійка процесорів отримала назву Westmere.
Першою моделлю нової мікроархітектури став Clarkdale, що володіє двома ядрами і інтегрованим графічним ядром, виробленим за 45-нм техпроцесу.
Компанія AMD намагалася не відставати від Intel. У 2007 році вона випустила нове покоління архітектури мікропроцесорів x86 – Phenom (K10).
Intel-история успеха Intel
Чотири ядра процесора були об’єднані на одному кристалі. На додаток до кешу 1-го і 2-го рівнів моделі K10 нарешті отримали L3 об’ємом 2 Мб. Об’єм кешу даних та інструкцій 1-го рівня становив 64 Кб кожен, а кеш-пам’яті 2-го рівня — 512 Кб. Також з’явилася перспективна підтримка контролера пам’яті DDR3. У K10 використовувалося два 64-розрядних контролера. Кожне процесорне ядро мало 128-бітний модуль обчислень з плаваючою комою. До того ж, нові процесори працювали через інтерфейс HyperTransport 3.0.
У 2009 році був завершений багаторічний конфлікт між корпораціями Intel і AMD, пов’язаний з патентним правом і антимонопольним законодавством. Так, протягом майже десяти років Intel використовувала ряд нечесних рішень і прийомів, які заважали чесному розвитку конкуренції на ринку напівпровідників. Intel чинила тиск на своїх партнерів, змушуючи їх відмовлятися від придбання процесорів AMD. Застосовувався підкуп клієнтів, надання більших знижок і укладення угод. В результаті Intel виплатила AMD 1,25 мільярда доларів і зобов’язалася дотримуватися певного набору правил ведення бізнес-діяльності на наступні 5 років.
До 2011 року епоха Athlon-ів і конкурентна боротьба на процесорному ринку вже перейшла в деяке затишшя, однак тривало воно зовсім недовго — вже в січні Intel представила свою нову архітектуру Sandy Bridge, яка стала ідейним розвитком першого покоління Core – цілої віхи, яка дозволила синього гігантові взяти лідерство на ринку. Шанувальники AMD чекали відповіді червоних досить довго – лише в жовтні на ринку з’явився довгоочікуваний Bulldozer — повернення на ринок бренду AMD FX, пов’язаного з проривними для компанії процесорами початку століття.
Intel-история успеха Intel
Нова архітектура AMD взяла на себе дуже багато чого – протистояння з кращими рішеннями Intel (що стали згодом легендарними) дорого обійшлося чипмейкеру з Саннівейла. Вже традиційний для червоних роздутий маркетинг, пов’язаний з гучними заявами і неймовірними обіцянками, перейшов усі межі – «Бульдозер» називали справжньою революцією, і передрікали архітектурі достойнейшую битву проти новинок від конкурента. Що ж заготовив FX для перемоги на ринку?
Ставку на багатопоточність і безкомпромісну багатоядерність – в 2011 році AMD FX гордо називали «самим багатоядерним десктопним процесором на ринку», і це не було перебільшенням – в основі архітектури лежало цілих вісім ядер (нехай і логічних), на кожне з яких припадав один потік. На момент анонсу архітектури новий FX на тлі чотирьох ядер конкурента був інноваційним і сміливим рішенням, який заглядає далеко вперед. Але на жаль, AMD завжди робила ставку лише на один напрямок, і у випадку з Bulldozer це було аж ніяк не та сфера, на яку розраховував масовий споживач.
Продуктивність нових чіпів AMD була досить висока, і в синтетиці FX без праці показував вражаючі результати – на жаль, сказати того ж про ігрових навантаженнях було не можна: мода на 1-2 ядра і відсутність підтримки нормального розпаралелювання ядер призвело до того, що «Бульдозер» з великим скрипом справлявся з навантаженнями там, де Sandy Bridge навіть не відчував труднощів. Додати до цього цілих дві ахіллесових п’яти серії – залежність від швидкої пам’яті і рудиментарного північного мосту, а також наявність лише одного FPU-блоку на кожні два ядра – і результат виходить вельми плачевний. AMD FX назвали гарячої і неповороткою альтернативою швидким і потужним синім процесорам, яка брала лише відносною дешевизною і сумісність зі старими материнськими платами. На перший погляд це був повний провал, проте AMD ніколи не цуралася працювати над помилками – і саме такою роботою стала Vishera – свого роду перезавантаження архітектури Bulldozer, що вийшла на ринок в кінці 2012 року.
Оновлений Bulldozer отримав назву Piledriver, а сама архітектура додала в інструкціях, наростила м’язів в однопоточних навантаженнях, і оптимізувала роботу великого числа ядер, із-за чого зросла і багатопотокова продуктивність. Проте в ті часи конкурентом для оновленої і посвіжілий серії червоних виступала відома Ivy Bridge, тільки приумножившая число залицяльників Intel. У AMD вирішили діяти за вже обкатаною стратегії залучення бюджетних користувачів, загальної економії на комплектуючих та можливості отримати більший за менші гроші (не посягаючи на сегмент вище).
Але найцікавіше в історії появи самої невдалою (на думку більшості) архітектури в арсеналі AMD те, що продажі AMD FX важко назвати не те що провальними, а навіть посередніми – так, за даними магазину Newegg за 2016 рік другим по популярності процесором став AMD FX-6300 (поступився лише i7 6700k), а відомий лідер бюджетного червоного сегмента FX-8350 увійшов до п’ятірки найбільш продаваних процесорів, трохи відставши від i7 4790k. При цьому навіть відносно дешеві i5, яких приводили в приклад маркетингових успіхів і «народного» статусу, значно відстали від перевірених часом старичків на базі Piledriver.
Наостанок варто відзначити і досить забавний факт, який кілька років тому вважався відмовкою шанувальників AMD – мова йде про протистояння FX-8350 і i5 2500k, яке зародилося ще в часи виходу Bulldozer. Протягом довгого часу вважалося, що червоний процесор значно відстає від уподобаного багатьма ентузіастами 2500k, однак у свіжих тестах 2017 року в парі з потужним GPU FX-8350 виявляється швидше практично у всіх ігрових тестах. Доречно буде сказати «Ура, дочекалися!».
А Intel тим часом продовжує завойовувати ринок.
Intel-история успеха Intel
У 2011 році анонсується, а потім трохи пізніше випускається партія нових процесорів на архітектурі Sandy Bridge, для нового, що вийшов в тому ж році сокета LGA 1155. Це друге покоління сучасних процесорів Intel, повне оновлення лінійки, що проклало дорогу комерційного успіху для компанії, адже аналогів за потужністю на ядро і з розгону не було. Можливо, ви пам’ятаєте і5 2500К — легендарний процесор, він розганявся до частоти майже в 5 ГГц, з відповідним баштовим охолодженням, і здатний навіть сьогодні, в 2017, забезпечити прийнятну продуктивність в системі з однією, а можливо і двома відеокартами в сучасних іграх. На ресурсі hwbot.org процесор подолав частоту в 6014,1 мегагерц від російського оверклокера SAV. Це був 4 ядерний процесор з кешем 3 рівня 6 Мб, базова частота становила всього 3,3 ГГц, нічого особливого, але за рахунок припою, процесори цього покоління розганялися дуже сильно і не мали перегріву. Так само абсолютно успішним в цьому поколінні були i7-2600К і 2700K — 4 ядерні процесори з гипертредингом, що давало їм цілих 8 потоків. Розганялися, правда, вони трохи слабкіше, але мали більш високу продуктивність, а відповідно і тепловиділення. Їх брали під системи для швидкого і ефективного відеомонтажу, а також для проведення трансляцій в інтернеті. Що цікаво, 2600К як і і5 2500К теж використовують сьогодні не тільки гравці, але і стримери. Можна сказати, що дане покоління стало народним надбанням, так як всі хотіли саме процесори від Intel, що позначилося на їх ціні, не в кращу для споживача бік.
У 2012 Intel випускає 3 покоління процесорів під назвою Ivy Bridge, що виглядає дивно, адже пройшов всього рік, невже вони змогли винайти щось принципово нове, що дало б відчутний приріст продуктивності? Як би не так, нове покоління процесорів, базується на сокеті – LGA 1155, а процесори цього покоління, не сильно випереджають попередні, пов’язано це, звичайно ж, з тим, що конкуренції в топовому сегменті не було. Все та ж AMD, не сказати, що б щільно дихала в спину перше, тому, Intel могли дозволити собі випускати процесори трохи могутніше своїх же, адже фактично стали монополістами на ринку. Але тут закрався ще один підступ, тепер у вигляді термоінтерфейса під кришкою, Intel використовували не припій, а якусь свою, як прозвали в народі – жуйку, зроблено це було для економії, що приносило ще більше доходу. Ця тема просто підірвала мережа, більше не можна було розганяти процесори під зав’язку, адже вони отримували температуру в середньому на 10 градусів більше попередніх, бо частоти прийшли ближче до кордону в 4 – 4,2 ГГц. Особливі екстремали навіть розкривали кришку процесора, з метою заміни термопасти на більш ефективну, зробити це без відколу кристала або пошкодження контактів процесора вдавалося не всім, однак метод виявився ефективним. Тим не менше, я можу виділити деякі процесори, які користувалися успіхом.
Можливо ви помітили, що я не згадував i3, при розповіді про другому поколінні, пов’язано це з тим, що процесори подібної потужності не особливо користувалися популярністю. Все завжди хотіли i5, у кого були гроші брали звичайно ж i7.
В 3 поколінні, про який ми зараз поговоримо, ситуація кардинально не змінилася.
Успішними серед цього покоління, можна виділити i5 3340 і i5-3570К, по продуктивності вони не відрізнялися, тут все впиралося в частоту, кеш був все ті ж — 6 Мб, 3340 не мав можливості розгону, тому 3570К був бажанішим, але що один, що другий – забезпечували гарну продуктивність в іграх. З i7 на 1155 це був єдиний 3770 з індексом К з кешем 8 Мб і частотою 3.5-3.9 ГГц. У бусте розганяли його зазвичай до 4,2 — 4,5 ГГц. Цікаво, що в тому ж 2011, вийшов новий сокет LGA 2011, для якого вийшли два супер-i7 процесора 4820K (4 ядра, 8 потоків, з кеша L3 – 10 Мб) і i7 4930K (6 ядер, 12 потоків, L3 кеш був дорівнює цілих 12 Мб), що це були за монстри – сказати важко, такий проц коштував 1000 баксів і був мрією багатьох школярів в той час, хоча для ігор, звичайно, він був дуже потужним, більше підходив під професійні завдання.
У 2013 виходить Haswell, так-так, ще один рік, ще одне покоління, за традицією трохи могутніше попереднього, тому як AMD знову не змогла. Відомо як саме гаряче покоління. Однак i5 цього покоління були досить успішними. Пов’язано це з тим, на мій погляд, що хлопці з «Сендика», побігли міняти свої, як вони думали, застарілі процы на нову «революцію» від Intel, з чого потім горіли всі «інтернети». Процесори розганялися навіть гірше попереднього покоління, з-за чого багато хто досі недолюблюють це покоління. Продуктивність цього покоління була трохи вище попереднього (відсотків на 15, що не багато, але монополія робить свою справу), а обмеження по розгону — хороша опція для Intel, щоб давати менше «халявної» продуктивності користувачеві.
Всі i5-ті за традицією були без гипертрединга. Працювали на частоті від 3 до 3,9 ГГц в бусте, брати можна було будь з індексом «К», так як це гарантує гарну продуктивність, хай і з не дуже високим розгоном. i7 тут був спочатку лише один, це 4770К — 4 ядра 8 потоків, 3,5 — 3,9 ГГц, робоча конячка, але гріється без хорошого охлада дуже сильно, не скажу що був популярним у скальперів, але люди, які скальпували кришку, кажуть що результат набагато краще, на воді бере близько 5 гігагерц, якщо пощастить. Це стосувалося будь-якого процесора з часів «Сендика». Однак це не кінець, в цьому поколінні був такий собі Xeon E3-1231V3, який по суті був тим же i7 4770, тільки без інтегрованої графіки і розгону. Цікавий тим, що вставлявся в звичайну мати з сокетом 1150 і коштував набагато дешевше ай сьомого. Трохи пізніше виходить i7 4790K і він, має вже поліпшеним термоінтерфейсом, але це все ще не той припій що був раніше. Тим не менш, процесор розганяється більше, ніж 4770. Подейкували навіть про випадки розгону в 4,7 ГГц на повітрі, звичайно на хорошому охладе.
Так само існують «Монстри» цього покоління (Haswell-E): i7-5960X Extreme Edition, i7-5930K і 5820К, адаптовані під десктопний ринок серверні рішення. Це були напхані по саме не балуй процесори на той момент. Вони базуються на новому 2011 v3 сокеті і коштують купу грошей, але і продуктивність виняткова, що не дивно, адже у старшого процесора в лінійці цілих 16 потоків і 20 Мб кешу. Підбирайте щелепу і йдемо далі.
У 2015 виходить Skylake, на сокеті 1151 і все б нічого і начебто майже та ж сама продуктивність, однак це покоління відрізняється від усіх попередніх: по-перше, зменшеними розмірами теплорозподільної кришки, для поліпшеного теплообміну з системою охолодження на процесорі, по-друге, підтримкою пам’яті DDR4 і програмною підтримкою DirectX 12, Open GL 4.4, Open CL 2.0, що говорить про кращої продуктивності в сучасних іграх, в яких використовуватимуться ці АПУ. Так само виявилося, що навіть процесори без індексу K можна розганяти, робилося це за допомогою шини пам’яті, однак це справа швидко прикрили. Працює цей метод через милиці – нам не відомо.
Процесорів тут було небагато, Intel знову поліпшили бізнес модель, навіщо випускати 6 процесорів, якщо з усієї лінійки популярні 3-4? Значить будемо випускати 4 процесора середнього і 2 дорогого сегмента. Особисто за моїми спостереженнями, найчастіше беруть i5 6500 або 6600К, все ті ж 4 ядра з 6 Мб кешу і турбобустом.
У 2016 році Intel представила п’яте покоління процесорів – Broadwell-E. Core i7-6950X був перший в історії десктопний десятиядерный процесор у світі. Ціна такого процесора на момент старту продажів становила 1723 долара. Багатьом видався дуже дивним такий хід з боку Intel.
2 березня 2017-го року в продаж надійшли нові процесори старшої лінійки AMD Ryzen 7, що включали в себе 3 моделі: 1800Х, 1700Х і 1700. Як ви вже знаєте, 22 лютого цього року проходила офіційна презентація Ryzen, на якій Ліза Су заявила, що інженери перевиконали прогноз 40%. За фактом Ryzen випереджає Excavator на 52%, а з урахуванням того, що минуло вже більше півроку з моменту початку продажів Ryzen, вихід нових оновлень біос, підвищують продуктивність і фиксящих дрібні баги в архітектурі Zen, можна сказати, що ця цифра зросла до 60%. На сьогодні старший Ryzen – найшвидший восьмиядерний процесор у світі. І тут підтвердилося ще одне припущення. Щодо десятиядерного Intel. Насправді це і був справжній і єдиний відповідь Ryzen. Intel заздалегідь вкрала перемогу в AMD, типо, що б ви там не випустили, найшвидший процесор у будь-якому разі залишиться у нас. І тоді на презентації Ліза Су не змогла назвати Ryzen абсолютним чемпіоном, а всього лише кращим з восьмиядерних. Ось такий тонкий тролінг з боку Intel.
Intel-история успеха Intel
Intel-история успеха Intel
Зараз компанії AMD і Intel представляють нові флагманські процесори. У AMD це Ryzen Threadripper, у Intel – Core i9. Ціна вісімнадцяти ядерного тридцяти шести потокового флагмана Intel Core i9-7980XE становить близько двох тисяч доларів. Ціна шістнадцяти ядерного тридцяти двох потокового процесора Intel Core i9-7960X складає 1700 доларів, тоді як у аналогічного шістнадцяти ядерного тридцяти двох потокового AMD Ryzen Threadripper 1950X ціна становить близько тисячі доларів…