Рубрика:
Карьера/Образование /
Ретроспектива
|
Facebook
Мой мир
Вконтакте
Одноклассники
Google+
|
Илья Александров
Микропроцессорные войны: хроника борьбы компаний Intel и AMD
Часть 2
Pentium, Pentium II, III, K6, Athlon… Новые поколения процессоров – новый этап противостояния Intel и AMD.
Рождение Pentium
Первые разработки по созданию процессора пятого поколения велись еще в 1989 году, но пользователи получили его только в 1993. Новинка получила название «Pentium», остающееся на слуху до сих пор. Новый чип требовал под себя новую материнскую плату, поскольку новый разъем позволял использовать более низкое напряжение, вследствие чего снижалось энергопотребление (с пяти до трёх ватт). Суперскалярная архитектура (одновременное выполнение нескольких операций) позволила увеличить производительность процессора в четыре раза по сравнению с 486 DX. Первые модели Pentium работали на частотах 60 и 66 МГц (более поздние модели – до 200 МГц), имели 16 Кб кэшпамяти первого уровня.
Стоил новый процессор недешево. Для оправдания затрат, ушедших на его разработку, руководство Intel приняло решение запустить мощную рекламную кампанию, в которую вошли: ролики на телевидении, реклама в журналах, информационная поддержка IT-мероприятий.
Брэнд «Intel Inside» стал известным не хуже Coca-Cola и McDonalds. Теперь каждый рядовой пользователь знал: если его компьютеру нужен хороший процессор – пусть он будет от Intel.
Именно отсутствие у AMD значительной рекламной компании собственных чипов во многом обусловило меньшую распространенность ее продукции.
Пол Отеллини
Спустя год появился Pentium MMX. Процессор работал на более высокой частоте (до 266 МГц в версиях для настольных компьютеров) и обладал увеличенным до 32 Кб L1‑кэшем. Но главное его отличие от предшественника составлял специальный набор инструкций (MMX расшифровывается как MultiMedia eXtensions – Мультимедийные Расширения), адаптированных на обработку различных мультимедийных данных. Огромную популярность чип снискал в основном среди геймеров, восхищенных скоростью работы «заточенных» под него игровых приложений.
Убийца Пентиума
В 1994 году инженеры AMD начали работать над одной из самых важных разработок в компании – процессором с кодовым названием Krypton, неофициально прозванным «убийцей Пентиума» (Pentium Killer). В свет же он вышел под именем K5. Задумывался данный чип как ответ Intel Pentium, уже во всю штурмовавший прилавки компьютерных магазинов.
K5 увидел свет в 1995 году в трёх модификациях – 75, 90, 100 МГц. Отличались они лишь частотой системной шины. Было очевидно, что AMD катастрофически не успевает с выпуском своих новых процессоров. В 1996 году Intel уже вовсю продавала Pentium MMX с частотой почти в 200 МГц, а у AMD только-только подготовилась к выпуску K5 PR100.
Именно с этого момента компания прибегла к так называемому «процессорному рейтингу». Число PR100 в названии обозначало, что производительность процессора не меньше, чем у Intel Pentium 100 МГц, хотя реальная тактовая частота этого K5 равнялась 75 Мгц.
Техническое отставание AMD непосредственным образом сказывалось на её прибыли. Компанию выручало производство Flash-памяти, которым она занималась вместе с Fujitsu.
Здесь нужно сказать, что помимо Intel и AMD x86-процессоры в то время делала небольшая компания NexGen. Возглавляемая талантливым руководителем Атиком Разой (Atiq Raza), NexGen прославилась выпуском своего Nx586. Таким образом, процессор пятого поколения с использованием RISC-архитектуры они сделали даже раньше AMD с её К5. Здесь не последняя заслуга Compaq, вложившей в компанию огромные инвестиции.
Аттик Раза понимал, что его небольшой фирме не выдержать конкуренции. Он первым предложил AMD купить свою компанию. В результате NexGen стала частью AMD. Сумма сделки составила, согласно различным источникам, от 600 до 800 млн. долларов. Многие критиковали Джерри Сандерса (Jerry Sanders), в то время исполнявшего обязанности главы AMD, за подобный шаг, но в целом он выглядел оправданым. У NexGen была масса проектов и отличный штат сотрудников, а AMD имела мощные позиции на рынке.
PROfessional против K-6
В 1995 году Intel выпустила Intel Pentium Pro, ориентированный на рынок рабочих станций и серверов. Он стал первым x86-процессором, в котором кэш-память второго уровня располагалась не на материнской плате, а была интегрирована в ядро чипа. Благодаря этому скорость обращения к кэшу возросла в несколько раз. Объем же кэш-памяти второго уровня мог достигать 2 Мб, хотя в продажу поступили в основном модели с 256 Кб памяти.
Инновации инженеров Intel сыграли большую роль в развитии процессорных технологий, но пользователи их не оценили. Pentium Pro стоил очень дорого, выделял много тепла и славы не снискал.
AMD выпустила свой первый процессор, созданный совместно с NexGen. Презентован он был в начале 1997 года, одновременно с Pentium MMX.
Не обладая, в отличие от конкурента, встроенным кэшем второго уровня, чип AMD по количеству транзисторов тем не менее превосходил Pro вдвое.
Использование RISC-архитектуры и частота от 166 до 233 МГц сделали K6 самым производительным процессором года. Этого титула K6 лишился лишь с выходом Pentium II.
После провала K5 продажи K6 казались просто огромными, процессор стал одним из самых успешных проектов в истории компании. У AMD наконец-то появились инвестиции для создания новых разработок.
Но тут возникла новая проблема – заводы AMD работали на техническом процессе 0,35 микрон, что обуславливало большое энергопотребление и не позволяло создавать процессоры частотой выше, чем 233 МГц.
В начале 1998 года оборудование заводов было заменено. Они получили возможность изготавливать процессоры на более совершенном 0,25 мкм технопроцессе, и пользователи увидели на полках магазинов K6, работающие на частоте 300 МГц.
Эпоха Pentium II
В 1997 с конвейера сошёл Pentium II. Самая первая модель с ядром, известным как Klamath, была слабой, изготавливалась она еще по 0,35 мкм техпроцессу, что влекло за собой повышенное энергопотребление и тепловыделение. Несмотря на 512 Кб L2-кэша, встроенного в картридж с процессором и работающего на половине его тактовой частоты, успехом стал пользоваться только усовершенствованный Pentium II с ядром Deschutes.
Deschutes стоил на порядок дешевле, хотя изменения претерпел незначительные. Главное отличие от предшественника – более совершенный процесс производства. В итоге процессоры на новом ядре грелись в 2-2,5 раза меньше, и тактовую частоту на них можно было наращивать без особых проблем.
AMD в эту пору пришлось нелегко. Разъем, под который был создан второй Pentium, оказался заботливо запатентован Intel. AMD пришлось разрабатывать свою архитектуру и системную логику, продолжая выжимать все что можно из платформ типа Socket 7. Процессор K6 был успешным чипом, причем настолько, что заводы не справлялись со стремительно возраставшей нагрузкой. Аналитики заявляли, что в начале 1997 года продажи AMD могли быть в три-четыре раза больше, если бы до выхода Pentium II компания смогла выпустить достаточное количество своих процессоров. Но объемы производства оставались весьма скромными.
Спасая ситуацию, инженеры AMD произвели на свет новый K6 II. Процессор имел частоту вплоть до 500 МГц при частоте работы системной шины в 100 МГц. При этом кэш второго уровня оставался на материнской плате. Процессор поддерживал новую технологию 3D Now!, которая являлась аналогом технологии MMX от Intel. В 1999 году увидел свет K6 III, в котором наконец-то появилась встроенная кэш-память второго уровня. Ничем другим он от предшественника не отличался.
Появление Athlon и Celeron
В 1998 году руководство Intel решило выпустить бюджетный процессор. Им стал Celeron, являвшийся урезанной копией Pentium II. За цену, в несколько раз меньшую, чем у «старшего брата», пользователи прощали новинке её весьма скромную производительность. Даже защитного картриджа у процессора не было – Intel экономили на всем.
Первые Celeron базировались на уже обкатанном ядре Deschutes и работали на частоте до 433 МГц. Кэш-память второго уровня у Celeron равнялась 128 Кб, и этот объем оставался стандартом де-факто для данной линейки долгое время. Небольшой кэш являлся одной из главных причин невысокой скорости работы процессора. Зато мода на разгон процессоров получила широкое распространение именно с выходом Celeron. О разгонном потенциале этих чипов ходили легенды, и до сих пор бюджетная линия Intel считается излюбленной «оверклокерами».
В 1999 году AMD выпустила K-7, более известный как Athlon. Компания презентовала к нему новый разъем для своей системной логики – Slot A. Изготовленные по технологии 0,25 микрон, первые чипы данной линейки выпускались с частотой от 500 до 600 МГц.
Правда, среди пользователей не утихали упорные разговоры о большом разогреве процессора во время работы. Следующее поколение Athlon AMD изготавливала уже на более тонком технологическом процессе в 0,18 микрон. Новые модели обладали L2-кэшем 512 Кб, имели по три конвейера для целочисленных операций и для работы с числами с плавающей запятой, а также набор расширенных инструкций под названием Enhanced 3DNow! для работы с мультимедийными данными.
AMD Athlon
Что касается тактовой частоты, нужно отметить, что эпохальную отметку в один гигагерц первыми преодолели именно в AMD. Хотя Intel опоздала всего на несколько недель, поклонники марки до сих пор гордятся данным фактом.
В январе 2000 года ушёл со своего поста главный руководитель и идеолог компании AMD Джерри Сандерс. Он остался почетным членом совета директоров, а его место занял Гектор Руиc (Hector Ruis), пришедший в AMD из Motorola.
Гектор Руис
Pentium III – третья атака империи
В 1999 году Intel выпустила свой новый процессор. Из анонсированных преимуществ Pentium III создатели особенно выделяли новый набор команд SSE. Их использование улучшало производительность процессора при работе с трёхмерной графикой, медиаприложениями, звуком. Первые модели базировались на ядре Katmai и от своего предшественника принципиально отличались разве что системной шиной в 100 МГц.
Улучшенный третий Pentium работал на ядре Coppermine: техпроцесс 0,18 микрон, 9,5 миллионов транзисторов и новый разъем Socket 370, позволивший работать на системной шине в 133 МГц. На основе новых разработок компания продолжала выпускать Celeron.
Рекламная фотография Pentium III
Инженеры Intel, поставившие себе целью «выжать все соки» из Pentium III, разработали ядро Tualatin. Созданный по технологии 0,13 мкм, с интегрированным на кристалл кэшем второго уровня объёмом 512 Кб, процессор работал на тактовой частоте вплоть до полутора ГГц. Intel сделала самый производительный процессор до наступления нового тысячелетия, но 1999 год все же стал годом AMD, сумевшей многократно увеличить поставки своего Athlon. Лидером по-прежнему оставалась Intel, но AMD была уже серьезным конкурентом. Пользователи поверили, что, кроме выпускаемых под маркой Intel Inside процессоров, в мире существуют разработки и других компаний.
Двадцать первый век
Intel выиграла у AMD борьбу за мобильный рынок. Точнее, AMD в этой борьбе даже не принимала участия, так что в начале нового столетия практически все ноутбуки комплектовались процессором от Intel. Особую популярность снискали еще Pentium II Mobile и его облегченная версия в лице Celeron.
Дело в том, что энергопотребление процессоров в портативных компьютерах очень важно. AMD же переходила на более совершенные техпроцессы (с 0,35 на 0,25 мкм, с 0,25 на 0,18 мкм и так далее) позже, чем Intel. Более совершенный техпроцесс позволяет процессорам меньше нагреваться и тратить меньшее количество энергии, посему Intel оказалась вне конкуренции.
В 2000 году AMD выпустила свой Athlon на ядре Thunderbird: 37 миллионов транзисторов, 256 Кб кэш второго уровня. Этот процессор подвергся значительной критике – за шину передачи данных шириной в 64 бит (у третьего Pentium шина была в четыре раза шире) и за отсутствие боксовой комплектации (процессор с радиатором и охлаждающим вентилятором). Пользователям пришлось самим выбирать кулеры для чипов, а поскольку ядро было не защищено, то повредить его было очень легко. Зато для Thunderbird был создан более совершенный разъём Socket A.
AMD нанесла ответный удар Intel на рынке бюджетных процессоров, выпустив линейку под названием Duron. Так же, как и Celeron, Duron представлял собой урезанную версию старших моделей. Страдал главным образом кэш – он был уменьшен в четыре раза и составлял 64 Кб. Duron оказался производительней конкурента и долгое время занимал лидирующие позиции в списках продаж. Подобно Celeron, с особенно трепетной любовью к нему относились любители разгона.
Дальнейшие события происходили на наших глазах, и описывать их в подробностях не имеет никакого смысла.
Противостояние Intel и AMD продолжается ежеминутно. Но мы, пользователи компьютеров, всегда останемся в выигрыше от этой борьбы!
Приложение
Intel: хроники нашего времени
2000 год – выпуск Intel Pentium 4. Первые модели на ядре Willamette были подвергнуты большой критике. Pentium III на меньшей частоте работал продуктивнее своего наследника.
Январь 2000 года – выход нового Pentium 4 с тактовой частотой 2200 МГц, содержавшего 55 миллионов транзисторов.
Август 2002 года – начинаются работы по выпуску чипов на основе технопроцесса 0,09 мкм. В процессорах начинают использовать так называемую «технологию напряженного кремния» (strained silicon).
2003 год – Intel представляет технологию Centrinо для ноутбуков.
2004 год – выход процессора Pentium 4 на ядре Prescott: 1 Мб кэша второго уровня, 125 миллионов транзисторов.
2005 год – выход Pentium 4D, ставшего первым двухъядерным процессором на основе архитектуры x86. Руководство компании отныне возглавляет Пол Отеллини (Paul Otellini).
2006 год – выход одного из самых сложных с инженерной точки зрения процессора Itanium 2. Выход Intel Core 2 Duo: техпроцесс 0,045 мкм, 290 миллионов транзисторов, 4 Мб L2-кэша.
AMD: современная история
2000 год – компанию возглавляет Гектор Руиз.
2001 год – выход AMD Duron на ядре Morgan. Поддержка набора команд 3DNow! Professional и SSE.
2002 год – переход на технологию 0,13 микрон. Выход нового Athlon XP 2200+, отличавшегося от предшественников исключительно технологическим процессом производства.
2003 год – AMD подписала контракт с IBM. Теперь фирмы сотрудничают по ряду проектов. Выход процессоров на ядре Barton, отличавшихся увеличенным (512 Кб) L2-кэшем. Анонс 64-битных микропроцессоров Opteron.
2004 год – выход бюджетной линейки Sempron. Фактически это был тот же Thoroughbred, с увеличенной частотой системной шины.
2005 год – выход Athlon 64 X2 – двухъядерных процессоров, ориентированных на игровой рынок.
2006 год – AMD за 5,4 миллиарда долларов покупает одного из крупнейших производителей видеокарт – канадскую компанию ATI.
История процессоров Intel и AMD
- http://www.wikipedia.org.
- http://www.intel.com.
- http://www.amd.com.
Рубрику ведет Дмитрий Мороз
Facebook
Мой мир
Вконтакте
Одноклассники
Google+
|