Како је Интел постао највећи произвођач чипова на свету: еволуција дизајна и технологије производње чипова

Интел је мултинационална корпорација која деценијама доминира тржиштем дизајна и производње чипова. Као лидер у индустрији, компанија је обезбедила уговоре високог профила и партнерства са великим корпорацијама укљученим у производњу и монтажу рачунарских система. Али зашто је Интел постао доминантан играч у бизнису дизајна чипсета и шта је са компанијама у истом сектору? Зашто Интелу недостаје конкуренција и шта је његовог истакнутог конкурента АРМ држало у мраку упркос великом тржишту? Хајде да видимо шта је Интелу донело тренутни моћан став и зашто би његове најновије најаве будућих подухвата означиле још један успех компаније.

Први корак ка еволуцији: Интел лансира 4004

Ако бисмо почели да размишљамо о томе како настају процесори какве познајемо, морали бисмо да се вратимо вековима уназад до открића силицијума. Процесори су у почетку еволуирали у чип током времена од прекидача и капија, као што је предложио Никола Тесла и транзистора измишљених у Белл Лабс-у четрдесетих година. Иако еволуција можда датира, али за модерну генерацију, процесори су увек били дефинисани именом Интел.

Извор слике: Интел

Након свог оснивања 1968. године, Интел се бавио развојем процесора на основу наруџби за велике корпорације, а једна таква наруџбина је била од јапанске компаније Бусицом Цорп. која је затражила од Интела да им направи пошиљку прилагођеног микропроцесора, који су у потпуности интегрисани у један мали чип. Интел је то урадио уз помоћ физичара Федерика Фагина. Како је нови Интел 4004 радио са пуном функционалношћу у тестним окружењима, Интел га је коначно лансирао као комерцијално доступан комад технологије. Ово је означило не само Интелов упад у производњу чипова за појединачне рачунаре, већ је и покренуло серију истраживања и експериментисања како би се променило и коначно доминирало личним рачунарским искуством корисника.

Архитектура к86: Интелова доминација над производњом и дизајном чипова

Интел 4004 пратили су сопствени наследници све до 1981. Али пре тога, Интел је забележио нови успех у архитектури дизајна чипова, за коју у то време нико није мислио да ће постати основа за будућност дизајна чипова и производне технологије не само за Интел али и други потенцијални конкуренти у овој индустрији.

Извор слике: Тецх Радар

Сваки ЦПУ је дизајниран према одређеном ИСА, што је скраћеница за архитектуру скупа инструкција , која у основи говори ЦПУ-у да ради свој посао. Ове инструкције, које су написане на асемблерском језику, покрећу математичке кодове ЦПУ-а, дакле, контролишу ЦПУ-ово разумевање команди, обраду и коначно извршење. Архитектура к86 је била сличан скуп инструкција, која је први пут пронашла свој пут у свему овоме преко Интелових 8086 процесора 1978. Архитектура к86 се технички назива ЦИСЦ архитектура (Цомплек Инструцтион Сет Цомпутинг).Једноставним речима, ЦИСЦ је направљен за извршавање сложених команди на рачунару тако што чини процесоре довољно способним да схвате више оперативних инструкција као један слот за податке. Ово омогућава рачунарском систему да покреће апликације и софтвер који захтева више меморије за рад.

Успех к86 архитектуре: Интел је победио Моторола и постао индустријски стандард

Извор слике: Вццфтецх

Назив „к86“ је изведен из почетне линије процесора које је Интел лансирао са суфиксом „86“ као што су 8086, 80186 и 80286. Интел је тада био конкурент на тржишту од стране Моторола серије 68000 процесора, који су изабрани за Аппле Мацинтосх . Међутим, повратна компатибилност к86 за старије и новије уређаје је олакшала Интелу да остане на тржишту. Штавише, Мацинтосх-ов неуспех је резултирао неспособношћу Моторола-е да обезбеди своје процесоре у великим количинама тадашњем лидеру у индустрији ИБМ-у , који је касније одлучио да настави у послу са Интелом. И ту је к86 постао индустријски стандард, гурајући друге да базирају свој клонирани скуп архитектуре чипова и инструкција на истом.

АМД: Први такмичар

АМД, скраћеница од Адванцед Мицро Девицес Инц.је основан у исто време када је основан Интел. АМД, баш као што су Интел суоснивали бивши запослени у истој компанији под називом Фаирцхилд Семицондуцторс. АМД је почео као други добављач за сам Фаирцхилд, а касније је такође кренуо у заједничко улагање са немачким конгломератом Сиеменс. Али АМД је направио пробој када је Интел обезбедио АМД-у базе података његове к86 архитектуре. Када је ИБМ кренуо напред са Интелом, у уговору је ставио услов да ће Интел морати да обезбеди ИБМ-у другог произвођача за своје процесоре засноване на к86, а АМД је добио понуду. Ово је резултирало десетогодишњим партнерством између АМД-а и Интела. У овом периоду, АМД је остао други добављач за к86 процесоре после Интела, а у наредних пет година је лансирао сопствене процесоре клониране из к86 архитектуре, тако да

У тренутном сценарију, АМД је једини конкурент Интелу у индустрији дизајна чипова. Међутим, Интел има сопствени процес производње, који му омогућава да обезбеди квалитетнији материјал у својим процесорима. С друге стране, АМД још увек пребацује производњу и бави се проблемима грејања. Међутим, АМД-ова нова архитектура Ризен чипа се показала успешном и надмашила је Интел на тржишту на одређеним нивоима. Али, Интел и даље доминира у ПЦ и серверском делу индустрије чипова.

АРМ Холдингс: Ново откриће

АРМ Холдингс се раније звао Ацорн Цомпутерс, где је неколико инжењера са Кембриџа открило енергетски ефикасан процесорски чип. Разлика је била у томе што је овај чип дизајниран на потпуно другачијој архитектури названој РИСЦ (редуковане инструкције Сет Цомпутинг). За разлику од ЦИСЦ-а, ова архитектура је била способна да управља свим прорачунима за ЦПУ у појединачним пакетима података, омогућавајући рачунару да реши и основне проблеме у складиштењу. Али постоји квака. Иако чипови засновани на РИСЦ-у могу засебно преузети све врсте ЦПУ команди у складишту, таква архитектура не би била у стању да обавља велике задатке рачунарског система и не би могла да покреће софтвер који захтева више меморије. То је зато што би меморију потрошили подаци инструкција у релативно великој количини. Чак и ако је чип дизајниран да може да покреће сервер или систем веће меморије, не би био исплатив и чак би се суочио са озбиљним кашњењима и проблемима топлоте и оштећења.

Извор слике: Мацминт

Али, постојала је једна предност. Нови РИСЦ чипови су могли да раде са мање енергије и чак су били способни да искористе енергију оближњих преосталих компоненти. Ово је учинило ове чипове најбољом шансом за успех за преносиве уређаје, а то је довело до договора између Ацорн-а и Аппле-а за Аппле-ове Невтон уређаје. Њутн није успео, али се прочуло да постоји процесор који може да ради на преносивим уређајима. Име АРМоснована је 1998. године на ИПО компаније, и од тада је АРМ купио преко двадесет корпорација укључених у било коју врсту истраживања и развоја полупроводника. Компанија је од тада много инвестирала у истраживање и постала је извор архитектуре разних процесора који покрећу модерне паметне телефоне брендова као што су Самсунг и Аппле. Дакле, ако било када чујете Куалцомм или Цортек, знајте да је АРМ укључен у позадини.

Дакле, зашто нико никада није чуо за АРМ?

АРМ је једна од најуспешнијих британских корпорација. Али разлог зашто нико заиста не зна за компанију је тај што никада не дизајнира или производи чипове у своје име. АРМ је организација посвећена истраживању која је еволуирала, надоградила и побољшала своју архитектуру скупа чипова. У замену за ово истраживање и архитектуру, АРМ наплаћује дизајнерима и произвођачима лиценцу за коришћење своје интелектуалне својине, а такође наплаћује ауторске накнаде за сваки чипсет који се продаје у њиховим паметним телефонима. Енергетски ефикасни чипсетови су се показали успешним за паметне телефоне и показали су се ефикасним у покретању врхунских преносивих уређаја, који покрећу апликације мале величине.

Али, АРМ се сада суочава са великим проблемом конкуренције у будућности. Многе компаније су сада почеле да праве сопствене ЦПУ и ГПУ-ове. Куалцомм је један такав пример. То покушавају и други. Самсунг такође покушава да направи ефикасан дизајн чипа; међутим, осим Куалцомм-а, ниједна друга компанија није показала значајан успех. У међувремену, АРМ је лиценцирао друге произвођаче паметних телефона као што су Хуавеи, ЛГ, Аппле и Самсунг и наставља да им пружа архитектонске дизајне.

Усред недавних дешавања у нагодби компаније Куалцомм и Аппле и најновије забране Хуавеи-а , произвођачи паметних телефона теже ка самодовољности. Да ли ће АРМ-ов пословни модел напредовати у будућности само ако зависи од тантијема за архитектонске лиценце?

Хоће ли АРМ икада преузети Интел?

Интел се суочио са одређеним успонима и падовима у свом пословању са дизајном чипова, али је скоро немогуће скинути Интел због његовог британског колеге. Иако АРМ држи већину тржишта паметних телефона, Интел и његова архитектура к86 поседују десктоп рачунаре, сервере и другу комуникациону опрему великих размера. Као што је раније речено, АРМ-ова РИСЦ архитектура није ни близу клонирању ефикасног сервера типа ЦИСЦ. РИСЦ је увек био намењен чиповима за преносиве уређаје, а АРМ за сада нема значајног напретка у сегменту лаптопа и сервера у индустрији чипова. Штавише, Интел има дугогодишњу везу са ИБМ-ом што Интел ставља у профитабилну позицију у поређењу са АРМ-ом. Штавише, Интел такође има предност имена бренда, што је велика ствар у пословању вођеном маркетингом.

Интелови партнерски програми са другим компанијама такође ескалирају. Интелов најновији кључни догађај је показао своје партнерство са компанијама попут ХП-а, ДЕЛЛ-а и Ацер-а за прављење ефикасних лаптопова за креаторе садржаја, као и партнерство са Алиенваре-ом за прављење лаптопова компатибилних са играма. Штавише, Интел је недавно најавио своје нове Ице Лаке процесоре заједно са својим плановима да лансира своје визионарске Атхена лаптопове.Са друге стране, АРМ није истакао нити најавио било какав велики развој или диверзификацију у погледу дизајна чипова. Имајући у виду ову чињеницу, Интелови нови Цоре 10 процесори би били још један траг у индустрији чипова, посебно у одељку фокусираном на напајање десктопа и сервера. Са недавном аквизицијом АРМ-а од стране Софтбанке, нејасно је куда би АРМ-ов посао дизајна чипсета водио даље.

Не може се рећи да је АРМ нестао или да Интел има стопу успеха од 100%. Док је АРМ и даље лидер у дизајну чипова заснованих на паметним телефонима, Интел се бори за одрживи профит. То значи да су обе компаније у мешовитом стању у погледу прихода и тржишног учешћа. Али када говоримо о бројевима, Интелова мултинационална партнерства и улагања у нове подухвате представљају његов релативно већи приход. Интел можда нема монопол на тржишту, његов фокус на квалитетан дизајн чипсета је увек привлачио потрошаче и дуготрајно име бренда ће вероватно то сачувати у будућности. Напротив, стална зависност АРМ-а од лиценцних хонорара треба да се промени да би се одржала профитабилна будућност усред неизбежне конкуренције.