Com Intel es va convertir en el fabricant de xips més gran del món: evolució de la tecnologia de disseny i fabricació de xips

Intel és una corporació multinacional que ha dominat el mercat de disseny i fabricació de xips durant dècades. Com a líder del sector, l'empresa ha aconseguit acords i associacions d'alt perfil amb grans corporacions implicades en la fabricació i el muntatge de sistemes informàtics. Però, per què Intel s'ha convertit en un jugador dominant en el negoci del disseny de chipsets i què passa amb les empreses del mateix sector? Per què Intel no té competència i què ha mantingut a les fosques els seus destacats competidors ARM malgrat tenir un mercat a gran escala? Vegem què va fer que Intel tingui la seva potent posició actual i per què els seus últims anuncis de futures empreses marcarien un altre èxit per a la companyia.

Primer pas cap a l'evolució: Intel llança el 4004

Si comencem a pensar en com van sorgir els processadors tal com els coneixem, hauríem de retrocedir en el temps fins al descobriment del silici. Els processadors van evolucionar inicialment en un xip a través d'un transcurs de temps a partir d'interruptors i portes, tal com va proposar Nikola Tesla i els transistors inventats als Bell Labs als anys quaranta. Tot i que l'evolució podria ser datada enrere, però per a la generació moderna, els processadors sempre s'han definit amb el nom d'Intel.

Font de la imatge: Intel

Després de la seva fundació l'any 1968, Intel estava desenvolupant processadors per encàrrec per a grans corporacions, i una d'aquestes comandes va ser de Busicom Corp. del Japó, que havia demanat a Intel que els construïs un enviament d'un microprocessador personalitzat, que estaven totalment integrats en un sol petit. xip. Intel ho va fer amb l'ajuda del físic Federico Faggin. Com que el nou Intel 4004 funcionava amb plena funcionalitat en entorns de prova, Intel finalment el va llançar com a peça de tecnologia disponible comercialment. Això va marcar no només l'incursió d'Intel en la fabricació de xips per a ordinadors individuals, sinó que també va iniciar una sèrie d'investigacions i experimentacions per canviar i, finalment, dominar l'experiència informàtica personal dels usuaris.

L'arquitectura x86: la dominació d'Intel sobre la fabricació i el disseny de xips

L'Intel 4004 va ser seguit per successors propis fins al 1981. Però abans, Intel va registrar un nou èxit en l'arquitectura de disseny de xips, que en aquell moment ningú pensava que es convertiria en la base per al futur del disseny i la tecnologia de fabricació de xips no només per a Intel però també els altres potencials competidors d'aquesta indústria.

Font de la imatge: Tech Radar

Cada CPU està dissenyada per un ISA específic, que significa Instruction Set Architecture , que bàsicament diu a la CPU que faci la seva feina. Aquestes instruccions, escrites en llenguatge ensamblador, executen els codis matemàtics de la CPU, per tant, controlen la comprensió, el processament i l'execució final de les ordres de la CPU. L'arquitectura x86 era un conjunt d'instruccions similar, que va trobar el seu camí en tot això a través dels processadors 8086 d'Intel l'any 1978. L'arquitectura x86 s'anomena tècnicament arquitectura CISC (Complex Instruction Set Computing).En paraules senzilles, CISC està fet per executar ordres complexes en un ordinador fent que els processadors siguin prou capaços per comprendre múltiples instruccions operatives com una única ranura de dades. Això permet que el sistema informàtic executi aplicacions i programari que requereixen més memòria per funcionar.

Èxit de l'arquitectura x86: Intel supera Motorola per convertir-se en estàndard de la indústria

Font de la imatge: Wccftech

El nom "x86" es va derivar de la línia inicial de processadors que va llançar Intel amb un sufix "86" com ara 8086, 80186 i 80286. Aleshores, Intel va competir al mercat per la sèrie 68000 de processadors de Motorola , que van ser escollits per a Apple Macintosh. . Tanmateix, la compatibilitat enrere de x86 per a dispositius antics i nous va facilitar que Intel romangués al mercat. A més, el fracàs de Macintosh va provocar la incompetència de Motorola per proporcionar els seus processadors en grans quantitats al llavors líder de la indústria IBM , que més tard va decidir seguir endavant amb Intel. I aquí és on x86 es va convertir en un estàndard de la indústria, empenyent els altres a basar el seu conjunt clonat d'arquitectura i instruccions de xip en el mateix.

AMD: El primer competidor

AMD, abreviatura de Advanced Micro Devices Inc.es va fundar al mateix temps que es va fundar Intel. AMD, igual que Intel va ser cofundada pels antics empleats de la mateixa empresa anomenada Fairchild Semiconductors. AMD va començar com a segon proveïdor per a Fairchild i més tard també va iniciar una empresa conjunta amb el conglomerat alemany Siemens. Però AMD va fer un gran avenç quan Intel va proporcionar a AMD bases de dades de la seva arquitectura x86. Quan IBM va avançar amb Intel, va posar una condició en el contracte que Intel hauria de proporcionar a IBM un fabricant de segona font per als seus processadors basats en x86, i AMD va aconseguir l'oferta. Això va donar lloc a una col·laboració de deu anys entre AMD i Intel. En aquest període, AMD es va mantenir com a proveïdor de segona font per a processadors x86 després d'Intel, i en els següents cinc anys, va llançar els seus propis processadors clonats a partir de l'arquitectura x86, per tant,

En l'escenari actual, AMD és l'únic competidor d'Intel a la indústria del disseny de xips. No obstant això, Intel té un procés de fabricació propi, que li permet garantir un material de millor qualitat en els seus processadors. D'altra banda, AMD encara està subcontractant la fabricació i s'ocupa de problemes de calefacció. Tanmateix, la nova arquitectura de xip Ryzen d'AMD ha demostrat ser un èxit i ha superat a Intel al mercat en certs nivells. Però, Intel encara domina la secció de PC i servidor de la indústria dels xips.

ARM Holdings: un nou descobriment

ARM Holdings es va anomenar anteriorment Acorn Computers, on uns quants enginyers de Cambridge van descobrir un xip de processador eficient energèticament. La diferència va ser que aquest xip es va dissenyar amb una arquitectura completament diferent anomenada RISC (Reduced instructions Set Computing). A diferència de CISC, aquesta arquitectura era capaç de gestionar tots els càlculs de la CPU en paquets de dades individuals, permetent que l'ordinador també assumís problemes bàsics d'emmagatzematge. Però hi ha una trampa. Tot i que els xips basats en RISC poden prendre tot tipus d'ordres de la CPU a l'emmagatzematge per separat, aquesta arquitectura no seria capaç de fer tasques de sistema informàtic a gran escala i no podria executar programari que requereixi més memòria. Això es deu al fet que les dades d'instruccions consumirien la memòria en quantitat relativament gran. Fins i tot si un xip està dissenyat capaç d'executar un servidor o un sistema de memòria més gran, no seria rendible i fins i tot s'enfrontaria a retards greus i problemes de calor i danys.

Font de la imatge: Macmint

Però, hi havia un avantatge. Els nous xips RISC podien funcionar amb menys potència i fins i tot eren capaços d'utilitzar l'energia dels components residuals propers. Això va fer que aquests xips fossin la millor oportunitat d'èxit per als dispositius portàtils, i això va conduir a un acord entre Acorn i Apple per als dispositius Newton d'Apple. Newton va fallar, però es va córrer la veu que hi ha un processador que pot funcionar en dispositius portàtils. El nom ARMes va establir l'any 1998 a la sortida a borsa de l'empresa, i des de llavors ARM ha adquirit més de vint corporacions implicades en qualsevol tipus de negoci de recerca i desenvolupament de semiconductors. La companyia ha invertit molt en investigació des de llavors i s'ha convertit en una font de l'arquitectura d'una varietat de processadors que funcionen amb els telèfons intel·ligents moderns de marques com Samsung i Apple. Per tant, si en algun moment escolteu Qualcomm o Cortex, sàpiga que ARM està involucrat en segon pla.

Aleshores, per què ningú no ha sentit mai parlar d'ARM?

ARM és una de les corporacions britàniques de més èxit. Però la raó per la qual ningú sap realment de l'empresa és que mai dissenya ni fabrica xips amb el seu propi nom. ARM és una organització dedicada a la investigació que ha evolucionat, actualitzat i millorat la seva arquitectura de chipset. A canvi d'aquesta investigació i arquitectura, ARM cobra als dissenyadors i fabricants una taxa de llicència per utilitzar la seva propietat intel·lectual i també cobra drets per cada chipset que es ven als seus telèfons intel·ligents. Els chipsets d'eficiència energètica han demostrat ser un èxit per als telèfons intel·ligents i s'han demostrat eficaços per executar dispositius portàtils de gamma alta, que executen aplicacions de mida petita.

Però, ARM ara s'enfronta a un problema de competència important en el futur. Moltes empreses han començat a fabricar les seves pròpies CPU i GPU. Qualcomm n'és un exemple. Altres també intenten fer-ho. Samsung també ha estat intentant fer un disseny de xip eficient; tanmateix, a part de Qualcomm, cap altra empresa ha mostrat un èxit considerable. Mentrestant, ARM ha estat llicenciador d'altres fabricants de telèfons intel·ligents com Huawei, LG, Apple i Samsung i els continua oferint dissenys d'arquitectura.

Enmig dels recents desenvolupaments en l'acord de Qualcomm i Apple i l'última prohibició de Huawei , els fabricants de telèfons intel·ligents apunten a l'autosuficiència. El model de negoci d'ARM prosperarà en el futur només depenent dels drets d'autor de les llicències arquitectòniques?

ARM prendrà alguna vegada Intel?

Intel s'ha enfrontat a certs alts i baixos en el seu negoci de disseny de xips, però és gairebé impossible eliminar Intel per al seu homòleg britànic. Tot i que ARM té un control en la majoria del mercat de telèfons intel·ligents, Intel i la seva arquitectura x86 posseeixen ordinadors de sobretaula, servidors i altres equips de comunicació a gran escala. Com s'ha dit anteriorment, l'arquitectura RISC d'ARM no està a prop de clonar un servidor de tipus CISC eficient. RISC sempre estava pensat per a xips de dispositius portàtils i ARM encara no té cap progrés significatiu en la secció de portàtils i servidors de la indústria dels xips. A més, Intel té una relació de llarga data amb IBM que la situa en una posició rendible en comparació amb ARM. A més, Intel també té l'avantatge de la marca, que és un gran problema en el negoci impulsat pel màrqueting.

Els programes d'associació d'Intel amb altres empreses també estan augmentant. L'últim esdeveniment principal d'Intel va mostrar la seva associació amb empreses com HP, DELL i Acer per fer ordinadors portàtils eficients per als creadors de contingut, així com una associació amb Alienware per fer ordinadors portàtils compatibles amb jocs. A més, Intel va anunciar recentment els seus nous processadors Ice Lake juntament amb els seus plans per llançar els seus visionaris ordinadors portàtils Athena.D'altra banda, ARM no ha destacat ni anunciat cap desenvolupament o diversificació a gran escala pel que fa a la seva secció de disseny de xips. Davant d'aquest fet, els nous processadors Core 10 d'Intel serien un altre impacte en la indústria dels xips, especialment en la secció centrada en alimentar l'escriptori i els servidors. Amb la recent adquisició d'ARM per part de Softbank, no està clar on el negoci de disseny de chipset d'ARM portaria més lluny.

No es pot dir que ARM hagi desaparegut o que Intel tingui una taxa d'èxit del 100%. Tot i que ARM encara és el líder en disseny de xips basat en telèfons intel·ligents, Intel ha estat lluitant per obtenir beneficis sostenibles. Això vol dir que ambdues empreses es troben en estats mixts en termes d'ingressos i quota de mercat. Però quan parlem de números, les associacions multinacionals d'Intel i la inversió en noves empreses representen els seus ingressos comparativament més elevats. És possible que Intel no tingui un monopoli al mercat, el seu enfocament en els dissenys de chipsets de qualitat sempre l'han portat als consumidors i és probable que el nom de marca de llarga durada ho preservi en el futur. Al contrari, la contínua dependència d'ARM dels drets d'autor de les llicències ha de canviar per mantenir un futur rendible enmig de la competència inevitable.