Kaip „Intel“ tapo didžiausia pasaulyje lustų gamintoja: lustų dizaino ir gamybos technologijų raida

„Intel“ yra daugianacionalinė korporacija, dešimtmečius dominuojanti mikroschemų projektavimo ir gamybos rinkoje. Būdama pramonės lyderė, įmonė užsitikrino aukšto lygio sandorius ir partnerystes su pagrindinėmis korporacijomis, užsiimančiomis kompiuterių sistemų gamyba ir surinkimu. Tačiau kodėl „Intel“ tapo dominuojančiu žaidėju mikroschemų rinkinių projektavimo versle ir kaip su to paties sektoriaus įmonėmis? Kodėl „Intel“ trūksta konkurencijos ir kas neleido žinomo savo konkurento ARM akcijų paketo, nepaisant didelio masto rinkos? Pažiūrėkime, kas paskatino „ Intel“ dabartinę galingą poziciją ir kodėl naujausi pranešimai apie būsimas įmones reikš dar vieną įmonės sėkmę.

Pirmasis žingsnis evoliucijos link: „Intel“ pristato 4004

Jei pradėtume gilintis į tai, kaip atsiranda mums žinomi procesoriai, turėtume grįžti į praeitį, kol buvo atrastas silicis. Procesoriai iš pradžių per tam tikrą laiką išsivystė į lustą iš jungiklių ir vartų, kaip pasiūlė Nikola Tesla, ir tranzistorius, išrastus Bell Labs ketvirtajame dešimtmetyje. Nors evoliucija gali būti datuojama seniai, tačiau šiuolaikinei kartai procesoriai visada buvo apibūdinami „Intel“ pavadinimu.

Vaizdo šaltinis: Intel

Po įkūrimo 1968 m. „Intel“ ėmėsi kurti procesorius pagal užsakymą didelėms korporacijoms, o vienas iš tokių užsakymų buvo iš Japonijos „Busicom Corp.“, kuris paprašė „Intel“ sukurti jiems pritaikyto mikroprocesoriaus siuntą, kuris buvo visiškai integruotas į vieną mažą. lustas. „Intel“ tai padarė padedamas fiziko Federico Faggin. Kadangi naujasis „Intel 4004“ veikė visu funkcionalumu bandomojoje aplinkoje, „Intel“ pagaliau pristatė jį kaip komerciškai prieinamą techniką. Tai pažymėjo ne tik „Intel“ įsiveržimą į lustų gamybą atskiriems kompiuteriams, bet ir pradėjo daugybę tyrimų bei eksperimentų, siekdama pakeisti ir galiausiai dominuoti vartotojų asmeninio kompiuterio naudojimo srityje.

„X86“ architektūra: „Intel“ dominavimas lustų gamybos ir dizaino atžvilgiu

„Intel 4004“ sekė savo įpėdiniai iki 1981 m. Tačiau prieš tai „Intel“ užregistravo naują lustų dizaino architektūros sėkmę, kuri tuo metu niekas nemanė, kad tai taps ne tik lustų projektavimo ir gamybos technologijos ateities pagrindu. „Intel“, bet ir kiti potencialūs konkurentai šioje pramonės šakoje.

Vaizdo šaltinis: Tech Radar

Kiekvienas procesorius yra sukurtas pagal konkrečią ISA, kuri reiškia instrukcijų rinkinio architektūrą , kuri iš esmės nurodo CPU atlikti savo darbą. Šios instrukcijos, parašytos asamblėjos kalba, paleidžia procesoriaus matematinius kodus, todėl kontroliuoja procesoriaus komandų supratimą, apdorojimą ir galutinį vykdymą. x86 architektūra buvo panašus instrukcijų rinkinys, kuris pirmą kartą į visa tai pateko per Intel 8086 procesorius 1978 m. x86 architektūra techniškai vadinama CISC architektūra (Complex Instruction Set Computing).Paprastais žodžiais tariant, CISC sukurtas sudėtingoms komandoms kompiuteryje vykdyti, nes procesoriai yra pakankamai pajėgūs suprasti kelias operacines komandas kaip vieną duomenų lizdą. Tai leidžia kompiuterio sistemai paleisti programas ir programinę įrangą, kuriai paleisti reikia daugiau atminties.

„X86“ architektūros sėkmė: „Intel“ įveikė „Motorola“ ir tapo pramonės standartu

Vaizdo šaltinis: Wccftech

Pavadinimas „x86“ buvo kilęs iš pradinės procesorių linijos, kurią „Intel“ pristatė su „86“ galūne, pvz., 8086, 80186 ir 80286. Tada „Intel“ rinkoje konkuravo su „ Motorola“ 68000 serijos procesoriais, kurie buvo pasirinkti „ Apple Macintosh“. . Tačiau x86 atgalinis suderinamumas su senesniais ir naujesniais įrenginiais leido „Intel“ lengviau išlikti rinkoje. Be to, dėl „Macintosh“ nesėkmės „Motorola“ nesugebėjo tiekti savo procesorių dideliais kiekiais tuometiniam pramonės lyderiui IBM , kuris vėliau nusprendė pradėti verslą su „Intel“. Štai čia x86 tapo pramonės standartu, paskatindamas kitus tuo pačiu pagrįsti savo klonuotą lustų architektūros ir instrukcijų rinkinį.

AMD: pirmasis konkurentas

AMD, trumpinys Advanced Micro Devices Inc.buvo įkurta tuo pačiu metu, kai buvo įkurta Intel. AMD, kaip ir Intel, įkūrė buvę tos pačios įmonės Fairchild Semiconductors darbuotojai. AMD pradėjo veikti kaip antrasis pačios Fairchild tiekėjas, o vėliau taip pat įkūrė bendrą įmonę su Vokietijos konglomeratu Siemens. Tačiau AMD padarė proveržį, kai „Intel“ suteikė AMD savo x86 architektūros duomenų bazes. Kai IBM perėjo į priekį su „Intel“, ji sutartyje iškėlė sąlygą, kad „Intel“ turės pateikti IBM antrojo šaltinio gamintoją savo x86 procesoriams, ir AMD gavo pasiūlymą. Dėl to AMD ir „Intel“ užmezgė dešimties metų partnerystę. Šiuo laikotarpiu AMD išliko antrojo šaltinio x86 procesorių tiekėju po „Intel“, o per ateinančius penkerius metus išleido savo procesorius, klonuotus iš x86 architektūros, todėl

Pagal dabartinį scenarijų AMD yra vienintelė „Intel“ konkurentė lustų dizaino pramonėje. Tačiau „Intel“ turi vidinį gamybos procesą, kuris leidžia užtikrinti geresnę medžiagų kokybę savo procesoriuose. Kita vertus, AMD vis dar perka gamybą iš išorės ir sprendžia šildymo problemas. Tačiau naujoji AMD „Ryzen“ lusto architektūra pasiteisino ir tam tikrais lygiais pralenkė „Intel“ rinkoje. Tačiau „Intel“ vis dar dominuoja lustų pramonės kompiuterių ir serverių skyriuje.

ARM Holdings: naujas atradimas

ARM Holdings anksčiau vadinosi Acorn Computers, kur keli inžinieriai iš Kembridžo atrado energiją taupančią procesoriaus lustą. Skirtumas buvo tas, kad šis lustas buvo sukurtas pagal visiškai kitokią architektūrą, pavadintą RISC (sumažintų nurodymų rinkinio skaičiavimas).. Skirtingai nuo CISC, ši architektūra galėjo apdoroti visus procesoriaus skaičiavimus atskirais duomenų paketais, todėl kompiuteris taip pat galėjo išspręsti pagrindines saugojimo problemas. Bet yra laimikis. Nors RISC pagrindu veikiantys lustai gali paimti visas saugykloje esančias procesoriaus komandas atskirai, tokia architektūra negalėtų atlikti didelio masto kompiuterinės sistemos užduočių ir negalėtų paleisti programinės įrangos, kuriai reikia daugiau atminties. Taip yra todėl, kad atmintį sunaudos palyginti daug komandų duomenų. Net jei lustas yra suprojektuotas taip, kad galėtų valdyti didesnės atminties serverį arba sistemą, jis nebūtų ekonomiškas ir netgi susidurtų su dideliais vėlavimais ir karščio bei žalos problemomis.

Vaizdo šaltinis: Macmint

Tačiau buvo vienas privalumas. Naujieji RISC lustai galėjo veikti su mažesne galia ir netgi galėjo naudoti netoliese esančių likusių komponentų energiją. Dėl to šie lustai buvo geriausia nešiojamų įrenginių sėkmės tikimybė, todėl „Acorn“ ir „Apple“ susitarė dėl „Apple Newton“ įrenginių. Newtonui nepavyko, bet pasklido žinia, kad yra procesorius, kuris gali veikti nešiojamuose įrenginiuose. Pavadinimas ARMbuvo įkurta 1998 m. bendrovės IPO, ir nuo tada ARM įsigijo daugiau nei dvidešimt korporacijų, užsiimančių bet kokia puslaidininkių tyrimų ir plėtros veikla. Nuo to laiko bendrovė daug investavo į tyrimus ir tapo įvairių procesorių, naudojančių šiuolaikinius išmaniuosius telefonus, tokius kaip Samsung ir Apple, architektūros šaltiniu. Taigi, jei kada nors išgirsite „Qualcomm“ ar „Cortex“, žinokite, kad ARM dalyvauja fone.

Taigi, kodėl niekas niekada negirdėjo apie ARM?

ARM yra viena sėkmingiausių britų korporacijų. Tačiau priežastis, dėl kurios niekas iš tikrųjų nežino apie įmonę, yra ta, kad ji niekada neprojektuoja ir negamina lustų savo vardu. ARM yra moksliniams tyrimams skirta organizacija, kuri tobulino, atnaujino ir patobulino savo mikroschemų rinkinio architektūrą. Mainais už šiuos tyrimus ir architektūrą ARM ima iš dizainerių ir gamintojų licencijos mokestį už naudojimąsi savo intelektine nuosavybe, taip pat ima honorarą už kiekvieną jų išmaniuosiuose telefonuose parduodamą lustų rinkinį. Energiją taupantys mikroschemų rinkiniai pasiteisino išmaniuosiuose telefonuose ir buvo veiksmingi naudojant aukščiausios klasės nešiojamuosius įrenginius, kuriuose veikia mažos programos.

Tačiau ARM dabar susiduria su didele konkurencijos problema ateityje. Daugelis kompanijų dabar pradėjo gaminti savo CPU ir GPU. „Qualcomm“ yra vienas iš tokių pavyzdžių. Tą bando daryti ir kiti. „Samsung“ taip pat bandė sukurti efektyvų lusto dizainą; tačiau, išskyrus Qualcomm, jokia kita įmonė neparodė didelės sėkmės. Tuo tarpu ARM išdavė licenciją kitiems išmaniųjų telefonų gamintojams, tokiems kaip „Huawei“, LG, „Apple“ ir „Samsung“, ir toliau teikia jiems architektūros projektus.

Atsižvelgiant į naujausius „ Qualcomm“ ir „Apple“ susitarimo pokyčius bei naujausią „ Huawei“ draudimą , išmaniųjų telefonų gamintojai siekia apsirūpinti savimi. Ar ARM verslo modelis klestės ateityje tik priklausantis nuo honorarų už architektūrines licencijas?

Ar ARM kada nors perims „Intel“?

„Intel“ susidūrė su tam tikrais pakilimais ir nuosmukiais savo lustų projektavimo versle, tačiau beveik neįmanoma nuversti „Intel“ už britų kolegą. Nors ARM užima didžiąją dalį išmaniųjų telefonų rinkos, „Intel“ ir jos x86 architektūra turi stalinius kompiuterius, serverius ir kitą didelio masto ryšio įrangą. Kaip minėta anksčiau, ARM RISC architektūra nė iš tolo neprilygsta efektyvaus CISC tipo serverio klonavimui. RISC visada buvo skirtas nešiojamųjų įrenginių lustams, o ARM kol kas neturi reikšmingos pažangos nešiojamųjų kompiuterių ir serverių lustų pramonėje. Be to, „Intel“ palaiko ilgalaikius santykius su IBM, todėl „Intel“ yra pelningesnė, palyginti su ARM. Be to, „Intel“ taip pat turi prekės ženklo pranašumą, o tai labai svarbu rinkodara grindžiamame versle.

„Intel“ partnerystės programos su kitomis įmonėmis taip pat eskaluojamos. Naujausiame pagrindiniame „Intel“ renginyje buvo pristatyta partnerystė su tokiomis kompanijomis kaip HP, DELL ir Acer, siekiant sukurti efektyvius nešiojamuosius kompiuterius turinio kūrėjams, taip pat partnerystė su „Alienware“, kuri gamina su žaidimais suderinamus nešiojamuosius kompiuterius. Be to, „Intel“ neseniai paskelbė apie naujus „Ice Lake“ procesorius ir planus išleisti savo vizionieriškus „Athena“ nešiojamuosius kompiuterius.Kita vertus, ARM nepabrėžė ir nepaskelbė jokio didelio masto plėtros ar diversifikavimo, susijusio su savo lusto dizaino skyriumi. Atsižvelgiant į tai, nauji „Intel“ „Core 10“ procesoriai būtų dar vienas įdubimas lustų pramonėje, ypač skyriuje, kuriame pagrindinis dėmesys skiriamas staliniams kompiuteriams ir serveriams. Neseniai „Softbank“ įsigijus ARM, neaišku, kur toliau nuves ARM mikroschemų rinkinio projektavimo verslas.

Negalima sakyti, kad ARM nebėra arba kad „Intel“ sėkmės rodiklis yra 100%. Nors ARM vis dar yra išmaniųjų telefonų lustų dizaino lyderis, „Intel“ stengėsi gauti tvarų pelną. Tai reiškia, kad abi bendrovės yra mišriose valstybėse pagal pajamas ir rinkos dalį. Tačiau kai kalbame apie skaičius, „Intel“ tarptautinė partnerystė ir investicijos į naujas įmones sudaro palyginti didesnes pajamas. „Intel“ gali neturėti monopolio rinkoje, jo dėmesys kokybiškam mikroschemų rinkinio dizainui visada buvo skirtas vartotojams, o ilgalaikis prekės ženklas greičiausiai tai išsaugos ir ateityje. Priešingai, nuolatinė ARM priklausomybė nuo honorarų už licenciją turi pasikeisti, kad būtų išlaikyta pelninga ateitis neišvengiamos konkurencijos sąlygomis.