Kezdõlap Sanders és a Kezdetek Az AMD alapítása A Kezdetek Processzor Történelem FRISS HÍREK!!!


Advanced Micro Devices
Processzor Történelme


Az AMD logikai chipekkel kezdte tevékenységét 1969-ben, majd 1975-ben és belépett a RAM-üzletágba. Még ugyanebben az évben visszafejtéssel (reverse-engineering) elkészítette az Intel 8080 mikroprocesszorának klónját. Ez alatt az idõszak alatt készített egy bit-slice elemekbõl álló processzor-szériát (Am2900, Am29116, Am293xx)

[kép]

8086, 80286, 80386, AM486

1982 februárjában az AMD szerzõdést írt alá az Intellel, miszerint az AMD alvállalkozóvá lép elõ az 8086 és 8088 processzorok gyártásánál. Az IBM szerette volna felhasználni az 8088 processzorait az IBM PC-kben, de irányelvei szerint legalább két forrásból kellett beszereznie a csipjeit.

[kép]

Az AMD késõbb megalkotta az 80286, vagy ismertebb nevén, a 286-ot – egy korábban az Intellel kötött egyezség alapján erre lehetõsége volt – ám az Intel 1986-ban ezt a jogot visszavonta. A PC klónok növekvõ népszerûsége azt jelentette, az Intel úgy gyárthat CPU-kat, hogy nem követi az IBM feltételeit. Az AMD emiatt beperelte, a per csak 1991-ben ért véget, amikor a kaliforniai legfelsõbb bíróság szerzõdésszegés miatt 1 milliárd dollár jóvátétel fizetésére kötelezte az Intelt.

1991-ben kiadta az Am386-t, az Intel 80386 processzor klónját. Kevesebb, mint egy év alatt egymillió egységet adtak el. Az AMD következõ processzora az 1993-as Am486 volt. Mindkét processzort jóval alacsonyabb áron adta el, mint az Intel a saját verzióit. Az AMD 386DX-40 nagyon népszerû volt kicsiny méretével, független klóngyárával, így az Am486 processzort nagyon sok OEM partner használta, beleértve a Compaq-ot is. Az Intel termékeinek klónozása azonban egyre kevésbé bizonyult életképes stratégiának, mert ez azt jelentette, technológia terén az AMD mindig az Intel mögött fog járni.

1994. december 30-án a kaliforniai Legfelsõbb Bíróság úgy döntött, az AMD-nek nincs joga használni az i386-os mikrokódot. Az AMD és az Intel ezek után egyezséget kötöttek, melynek részletei nagyrészt titkosak. Az egyezség biztosította az AMD-nek azt a jogot, hogy processzorokat gyártson az Intel 286-os, 386-os és 486-os mikrokódját használva. Az egyezmény alapján mind a két versenyzõ rendelkezik keresztlicensz (cross-license) szerzõdéssel a nagyon alapvetõ szabadalmakra, szerzõi jogokra (copyrights) vonatkozóan. Ezek lehetõséget teremtenek, hogy mindketten használhatják egymás technológiai újításait jogdíj nélkül.

[kép]

Ez idõ alatt az AMD megpróbálta megszerezni a RISC technológiát saját AMD 29K processzorába és megpróbált nyilvánossá tenni grafikai és audioeszközöket, valamint flashmemória-gyártóként is fellépett. Az AMD ezen erõfeszítései nem voltak nyereségesek. Ezek után a cég úgy döntött, hogy az Intel-kompatibilis processzorokra és a flashmemóriákra fog koncentrálni. Ez egyet jelentett egy nyílt verseny meghirdetésével az Intellel. Az AMD alvállalkozóként továbbra is bedolgozott az Intelnek.

K5

Az elsõ teljesen „in-house” (saját, belsõ) processzoruk a K5 volt, melyet nagyon késõn, 1995-ben dobtak piacra. A „K” a kriptonitra utal, ami a képregényekben az egyetlen dolog, ami árthat Supermannek (burkolt célzás az Intelre). A K5 igyekezett a már 1993-ban kiadott Intel CPU-k közvetlen versenytársa lenni, de architekturálisan több hasonlóságot mutatott az újonnan kiadott Pentium Pro-val, mint a Pentiummal vagy a Cyrix 6x86-ával. Számos probléma volt azonban vele: bonyolult nevezési rendszert alkalmaztak, így néhány chipnél a valódi mag-sebességüket reprezentálták, máshol pedig ez csupán egy PR szám volt. Sokatmondó, hogy a K5 nem tudott versenyre kelni az 6x86-osok egészszám-végrehajtásával (integer performance), sem a Pentiumok FPU teljesítményével. Ezek, valamint a nagy méret és az a tény, hogy a tervezés rossz volt, a K5-öt halálra ítélte a piacon. Akár hogy is, de jó pont, hogy a K5-nek nem voltak kompatibilitási problémái a 6x86-ossal ellentétben, valamint nem forrósodott fel, mint a Cyrix chipek.

[kép]

NexGen / K6

1996-ban az AMD felvásárolta a NexGen-t, az x86-kompatibilis Nx sorozathoz fûzõdõ jogaik miatt. Ez mintegy a beismerése volt annak, hogy a K5 bebizonyította, hogy az AMD nem képes olyan saját processzor-architektúrát kiadni, ami versenyezhet az Intellel. A felvásárlás valószínûleg megmentette az AMD-t a tönkremenéstõl, ami némileg ironikus, tekintve, hogy a NexGen-t volt Intel-alkalmazottak alapították. A NexGen egy év alatt átdolgozta az Nx686-os mikroarchitektúrát és az K6 nevet adták neki. A NexGen eredeti tervezése nem került piacra.

Az újratervezés magában foglalta a visszacsatolt, dinamikus utasítás-átrendezési mechanizmust és az MMX utasításokat. Az AMD legfontosabb megoldása a lábkompatibilitás az Intel Pentiummal. Ezáltal képessé vált a rendkívül széles körben elterjedt „Socket 7” alapú alaplapokba való integrálása. Hasonlóan az Nx686 és Nx586 elõtt, a K6 le is fordította a Pentium-kompatibilis x86-os utasításkészletet RISC-szerû mikroutasításokra. A következõ évben az AMD kiadta a K6-2-t, amihez már hozzáadta a lebegõpontos multimédia-utasításkészletét, azaz a 3DNow!-t, valamint az új foglalat-szabványát, melyet „Super Socket 7”-nek nevezett el. Mindkettõ fokozott teljesítménnyel járt.

1999 januárjában a K6-x széria befejezett változata, a 450 MHz K6-III nagymértékben versenyképes volt az Intel legjobb processzoraival. Ez a chip alapvetõen a K6-2-n alapult, mely 256 kilobájtos második szintû gyorsítótárral és jobb elágazás-elõrejelzõ egységgel rendelkezett. Bár az AMD versenyzett a Pentium II/III processzorokkal, és egészszám-mûveletek terén gyakorlatilag jobb is volt nála, addig az FPU-ja egy non-pipelined tervezési széria volt és nem tudott versenyezni az Intel sokkal fejlettebb FPU architektúrájával. Habár a 3DNow! elméletileg kompenzálta ezt a gyengeséget, kevés játék fejlesztõje használta; a leginkább említésre méltó közülük az id Software Quake 2 nevû játéka.

Pályafutása során a K6 processzor teljesítmény terén sohasem tûnt egészen egyenlõnek az Intel processzoraival. Az alaplapok változó minõséggel dolgoztak a K6-tal és az AMD processzorgyárainak problémái érintették a szállítást is. Az AMD kétes hírnevet szerzett, melyet azzal érdemelt ki, hogy csak némiképp lassabb és kevésbé megbízható x86-os klónokat tudott készíteni.

[kép]

Athlon / XP K7

Világossá vált, hogy az AMD-nek a túlélés érdekében változtatnia kell a stratégiáján. Jerry Saunder (alapító és elnök-vezérigazgató) felismerte ezt, és kidolgozta a híres „Virtuális gorilla” stratégiát. Ennek jegyében stratégiai iparági szövetségeket kötöttek és használtak ki, hogy az Intellel egyenlõbb technológiai háttérrel tudjon versenyezni.

[kép]

Ennek az elsõ gyümölcsei 1999 augusztusában értek be, amikor az AMD megjelentette az Athlon (K7) processzort. A tervezõcsapat fõnöke Dirk Meyer volt, a DEC Alpha projekt egyik vezetõje. Jerry Sandersnek a DEC csapat számos mérnökét sikerült átcsábítania, ahogy a DEC lassan leépítette az Alpha projektet, így sikerült meglehetõsen olcsón hozzájutnia egy elsõ osztályú processzortervezõ csapathoz. Megjegyzendõ, hogy az Athlon tervezõcsapatában azok is részt vettek, akik a K5 és a K6 processzorokon dolgoztak.

Az Athlon fejlett mikroarchitektúrája az általános jó teljesítményre lett kihegyezve, egy meglehetõsen fejlett lebegõpontos egységgel (FPU). Az Intel P6-hoz hasonlítva az Athlon fejlettebb volt; számos problémát és szûk keresztmetszetet sikerült orvosolniuk, amik az Intel designban szerepeltek. Az Athlonnak nagyobb lett az utasítás-átbocsátó képessége (execution per clock throughput). A fejlõdés oka részben az volt, hogy az eredeti Intel P6 ugyanis korábbi tranzisztorgyártási processzel készült, mint az Athlonok. Az elsõ Athlonoknak voltak kezdeti problémáik az utasításelágazás-elõrejelzéssel, valamint az alacsony órajelekkel, de mire a végleges változat megjelent egy (akkor) lenyûgözõ 650 MHz-es órajellel, megrázta az egész informatikai iparágat.

Az Intel azonnal reagálni kényszerült, a P6 magjának gyors újratervezésével, amivel kijavították az utasítás-futószalag (pipeline) számos megakadását, amik a P6 teljesítményét rontották. Az eredmény a Coppermine processzorverzió lett. Mindenesetre, a kapkodás nagyon igénybe vette az Intel gyártósorait, és a bejelentés után még sokáig nehezen volt beszerezhetõ a Coppermine.

Ezzel ellentétben, az AMD processzorok gyártása a várakozásokon felül alakult. Így az AMD 2000. március elején bejelentette a 900 MHz-es és 1 GHz-es Athlon processzorait, és még ugyanabban a hónapban tömegesen szállítani is tudta õket, ismét meglepve ezzel az iparágat. Az Intel néhány nappal az AMD után bejelentette 1 GHz-es Pentium processzorát, de hónapokon keresztül képtelen volt tömeggyártani õket.

A Motorolával együttmûködve a „Virtuális gorilla” stratégia részeként, az AMD egy évvel az Intel elõtt be tudta vezetni alkatrészeiben a réz összeköttetéseket, amivel egyértelmû elõnyt szerzett a gyártási technológiában, és így az órajelekben is.

Az AMD nagy súlyt fektetett az Athlonok számára készült alaplapok teljesítményére és megbízhatóságára, egy minõségbiztosítási program keretében. Miután magabiztosan kézben tartotta a piac felsõ, teljesítményigényes végét, az AMD kibocsátott egy olcsóbb árkategóriájú processzorcsaládot, az Athlon magján alapuló Duront. Ezek a technológiai és marketingsikerek sokat tettek az AMD hírnevének újra megalapozása érdekében, és az AMD processzoraiból gúnyt ûzõ viccek lassan feledésbe merültek. Az AMD K6-osának áraival továbbra is alávágott az Intel árainak a piac alsó szegmensében, és amíg az Intelnek gyártási problémákkal és alkatrészhiánnyal kellett szembenéznie, az AMD piaci részesedése szép lassan 23%-ra kúszott fel.

Marketingszempontból az AMD-nak sikerült a lehetõ legtöbbet kihoznia teljesítményelõnyébõl, a szállítás megbízhatóságából és a nagyobb stabilitásból. A marketingstratégia technikai oldalon a könnyen megismételhetõ, az alkalmazások széles körén alapuló teljesítménytesztekre összpontosított. Ezt a stratégiát jól alátámasztották a különbözõ tesztoldalak és magazinok tesztjei, amik megerõsítették az AMD teljesítményre vonatkozó állításait, és az Athlon processzor felsõbbrendûségét az Intel ajánlataival szemben, éveken keresztül. Nem lehet eléggé hangsúlyozni, milyen fontos volt ez az AMD hírneve és hitelessége szempontjából.

Az Athlon K7 fényes sikere kezdett elhalványodni, ahogy az Intel megjelentette a Pentium 4 processzort. Bár a K7 sokal nagyobb órajeleket tudott elérni, mint a Pentium 3 sorozat, az új Netburst architektúra, ami tervezési célja szerint kizárólag a mély pipeline és a magas órajel segítségével éri el nagy teljesítményét, kezdett túlnõni az Athlon sorozaton. Az AMD ellenlépése erre az Athlon XP volt, ami versenyképes tudott maradni egészen a Pentium 4 Northwood CPU megjelentéséig, ami a korai Pentium 4-eseknél jóval hatékonyabban mûködött, és jóval nagyobb órajeleken, egészen 3,4 GHz-ig bezárólag.

Ez alatt az idõ alatt az AMD-nek nem volt más adu a kezében, mint az öregedõ K7 architektúra. Bár a K8 már a tervezõasztalon feküdt, még évekig nem volt elérhetõ, tehát az AMD-nek a K7-est kellett a piacon eladnia. Az Athlon XP-vel kezdve az AMD elkezdett olyan processzorneveket használni, amik az Athlon XP teljesítményét a korai Athlon processzorok teljesítményéhez hasonlítják (például: Athlon XP 1800+ = Athlon processzor 1800 MHz-en). Ezt a definíciót késõbb nem mindig pontosan így használták.


AMD64 / K8

[kép]

A K8 processzor a K7 architektúra komoly továbbfejlesztése, a következõ figyelemreméltó újdonságokkal: az utasításkészlet kiterjesztése az x86-64 64 bites utasításkészletre (AMD64), egy processzorra integrált memóriavezérlõ, és egy igen nagyteljesítményû pont-pont összeköttetésû multiprocesszor-képes busz megvalósítása, amit HyperTransportnak hívnak. Az x86 64 bitesre való kibõvítése fontos volt az AMD számára, mert ez egy komoly próbálkozás volt a részérõl, hogy az x86 szabvány irányítását kiragadja az Intel kezébõl. Az AMD-nek ez a lépése igen jól lett idõzítve ahhoz, hogy kihasználjon egy rést az Intel termékskálájában illetve útitervében (nevén nevezve, hiányzott egy Pentium-kompatibilis CPU, ami elindíthatja az úgyis elkerülhetetlen migrációt a 64 bit irányába). Az AMD-szabványhoz igazodott a Microsoft, a Linux és még a Sun Microsystems is. Ez az Intelt arra kényszerítette, hogy visszafejtsék az AMD specifikációját, és elkészítsék a saját klónozott változatukat (EM64T néven). A K8 jellemzõje még a Direct Connect Architecture nevû I/O architektúra.

Az AMD Opteron a K8 processzor vállalati szerver-változata. Az AMD eredetileg az Intel IA-64 Itanium architektúrája ellen pozicionálta; ám az IA-64 projekt viszonylagos sikertelensége az eladási példányszámokban azt eredményezte, hogy az Opteron immár az Intel Xeon processzorával versenyez. Az AMD technológiai fölénye nagyban megnövelte a hitelüket a vállalati szegmens számára is, így lassanként itt is sikerült megnövelnie piaci részesedését.