Процессоры AMD. История создания

1.

Процессоры AMD. История
создания.
Выполнил Зайцев Роман
1ИСиП 21-9.

2.

История компании AMD начинается с полупроводникового
гиганта Fairchild Semiconductor. Масштабная организация,
имеющая колоссальные ресурсы, перестала развиваться,
что впоследствии приведет к ее краху. Молодые и
амбициозные инженеры очень тонко чувствуют IT-сферу,
поэтому уже тогда наотрез отказывались воспринимать
устарелую политику ведения бизнеса.
Неограниченный потенциал технологий был виден
невооруженным взглядом, однако инженеры были
необычайно ограничены в разработках. Все это стало
причиной того, что 7 амбициозных сотрудников Fairchild
Semiconductor, а также директор маркетингового
отдела Джереми Сандерс приняли решение основать
собственное предприятие для изучения новых ответвлений
динамично развивающегося рынка полупроводников.
Большую роль в истории компании АМД сыграл именно
маркетолог Джереми Сандерс. Он отлично разбирался в
продажах, продвижении продукции и управлении
персоналом. Знания в инженеринге позволяли общаться с
командой на одном языке. Джереми Сандерс умел
мотивировать, его фраза – "Люди стоят во главе всех
начинаний, прибыль и продукция следуют за ними", и вовсе
стала культовой.

3.

Первая продукция
К 1975 году фирма AMD разрослась до довольно серьезных масштабов. Штат
сотрудников насчитывал свыше 1 500 специалистов. Основные производственные
мощности находились в США и Малайзии. Объем продаж достиг отметки в $26,5 млн.
Начальная глава истории АМД ознаменовалась тем, что фирма сделала акцент на
изготовление CPU по лицензии. Создание и производство своих разработок ушло на
второй план.
В 70-х годах компаниф AMD подписала кросс-лицензированный договор на
использование разработок Intel. Параллельно с этим инженеры фирмы работали над
созданием уникального процессора для ПК. Грамотное использование метода обратной
инженерии позволило специалистам компании Advanced Micro Devices создать аналог
Intel 8080. Чип AMD был полностью совместим со своим более именитым конкурентом,
но функционировал на 40% быстрее. Постепенно у компании AMD появляется
собственная продукция. В развитие этого направления были инвестированы
колоссальные денежные средства. AMD воспользовалась выпуском
полупроводников по лицензии, чтобы заработать на реализацию своих
инновационных решений. Все в том же 1975 году была представлена
первая в истории АМД плата оперативной памяти – Am1902.
Руководство AMD принимает решение запустить производство серии
микропроцессоров Am2900. Этот чип оказался очень успешным с
коммерческой точки зрения. Все благодаря внедрению инновационной
технологии. Инженеры AMD добились максимальной скорости работы, но
при этом снизили тепловыделение, а также предложили доступную цену.
Все заработанные деньги фирма AMD инвестирует в расширение
производственных центров, увеличение штата сотрудников и проведение
научных исследований.

4.

Собственные процессоры
Следующим этапом в истории развития AMD становится создание технологии обратной инженерии. Именно она стала основой для разработки новых процессоров, превосходящих по
производительности продукцию Intel. Оппоненты были действительно серьезные – 86-разрядные чипы, а также приближался выход революционного Pentium.
Первый шаг был сделан в 1991 году, когда компания АМД презентовала свою разработку Am386, ставшую прототипом Intel 80386. Разработчики сумели создать оригинальную
структуру, однако состав команд остался без изменений. В этот период AMD запускает создание процессорного микрокода.
Это сыграло важную роль истории компании AMD, ведь уже в 1993 году Intel выигрывает судебное разбирательство, вследствие которого было запрещено применение сразу
нескольких micro-кодов. Невзирая на все преграды, производство Am486 продолжается, поскольку это была персональная разработка бренда AMD.
Эксперты полагают, что именно с этого момента берет свое начало независимая история компании АМД в IT-сфере. За торговой маркой AMD
закрепился статус производителя действительно надежных чипов, способных корректно функционировать на более высоких частотах нежели аналоги от
Intel.
Компания Advanced Micro Devices существенно расширяет клиентскую базу, появляются корпоративные партнеры. Пожалуй, самым известным
заказчиком на то время была фирма Compaq. Продукцией бренда AMD заинтересовались военные силы США. Опыт такого сотрудничества у обоих
сторон уже был, когда еще фирма АМД на своих заводах производила чипы на основе полученной лицензии от Intel.
Актуальность 86-разрядных процессоров стремительно угасает, поскольку на рынке процессоров появляется Intel Pentium. Фирма AMD старается не
отставать от конкурентов, поэтому начинает работу над созданием собственного чипа нового поколения который получил кодовое название К5. В 1997
году состоялся релиз процессора AMD-K6. Он стал королем бюджетного сегмента, поэтому с легкостью нашел своего покупателя.
Вскоре компания AMD презентует чип второго поколения. Он получает поддержку технологии "3DNow", ставшей основополагающим трендом в
индустрии видеоигр. Процессоры этой линейки производились вплоть до 2011 года.

5.

Битва за гигагерцы
Одним из ключевых этапов в истории создания AMD и становления организации в качестве титана IT-индустрии, стал 1999 год, когда
был выпущен первый CPU с полноценной поддержкой операционной системы Windows – Athlon.
По производительности этот чип от AMD заметно превосходил своего главного конкурента в лице Intel Pentium, поэтому практически
сразу завоевал колоссальную популярность. Многие известные компании занимались производством материнским плат и чипсетов,
заточенных именно под использование Athlon.
В истории AMD можно найти массу удачных маркетинговых решений. Разумеется, что 1999 год и презентация передового продукта не
могли остаться без громкого лозунга. Производитель уверенно заявил, что Athlon – это самый модный 86-разрядный чип. Впрочем, столь
смелое заявление было чистой правдой. Разработчикам AMD удалось реализовать комплекс технических улучшений – например,
алюминиевые элементы были заменены медными компонентами.
В 2000 году становится окончательно понятно, что Advanced Micro Devices одерживает безоговорочную победу в "битве за гигагерцы". В
продаже появляется новый чип – AMD Athlon 1000. Выпустить конкурентный продукт со схожей производительностью корпорации Intel
удалось только спустя год.
Следующим вектором развития культовой линейки AMD стало разветвление на две серии – Athlon MP (процессоры, ориентированные на
выполнение многогранных конфигураций программного интерфейса) и Athlon XP (предназначались для использования в обычных
компьютерах).

6.

Создание графических чипов
История компании АМД была бы неполноценной без упоминания
производства видеокарт. Руководство бренда принимает смелое решение
выйти на новый рынок, расширив ассортимент продукции AMD. Стоит
признать, что авантюра оправдалась сполна.
Компания AMD поглощает канадское предприятие ATI Technologies, которое
специализировалось на создании GPU-процессоров. Официально сделка была
подтверждена 25 октября 2006 года. Аналитики оценили ее в $5,4 млрд.
Создание графических чипов
История компании АМД была бы неполноценной без упоминания
производства видеокарт. Руководство бренда принимает смелое решение
выйти на новый рынок, расширив ассортимент продукции AMD. Стоит
признать, что авантюра оправдалась сполна.
Компания AMD поглощает канадское предприятие ATI Technologies, которое
специализировалось на создании GPU-процессоров. Официально сделка была
подтверждена 25 октября 2006 года. Аналитики оценили ее в $5,4 млрд.
Главным конкурентом AMD на новом рынке стала фирма NVIDIA. Однако
впоследствии обе компании были заподозрены в ценовом сговоре.
Антимонопольный комитет США даже провел разбирательство по этому
вопросу. Без судебного разбирательства не обошлось, но оно завершилось
благоприятно для обоих ответчиков.

7.

Взлеты и падения
В истории развития AMD наступает временная пауза, связанная с возобновлением
гегемонии Intel. Разумеется, что это нанесло серьезный удар по объему прибыли.
Поэтому в 2009 году начинается масштабная продажа производственных мощностей
AMD.
Изначально фирма АМД оставляла часть акций заводов, но после продала ценные бумаги
GlobalFoundries. Серьезный кризис стал пищей для размышлений. Руководство AMD
принимает решение сконцентрироваться на поиске новых решений для видеокарт и
центральных процессоров.
Поглощение ATI в 2006 году открыло для компании AMD новые возможности развития,
включая разработку гибридных процессоров с интегрированной графикой. Впервые
подобные технологичные решения появились на рынке в 2011-2012 годах. Так
называемые APU были необычайно популярны в своем сегменте, поскольку позволяли
собрать компьютер для выполнения несложных, офисных задач без использования
дискретных видеокарт.
Следующим серьезным прорывом в истории компании АМД стал 2012 год, а именно
презентация новой архитектуры Graphics Core Next. Первой видеокартой на основе
прогрессивной технологии стал AMD Radeon HD 7770. Современные GPU,
использующиеся сегодня, функционируют на основе видоизмененной GCN.
Одновременно быстрый прогресс в сфере производства центральных и графических
процессоров, позволил бренду AMD открыть для себя новую нишу – создание и поставка
комплектующих для игровых консолей. Приставки PlayStation и Xbox нескольких
последних поколений оборудованы чипами Advanced Micro Devices.

8.

В истории компании AMD был длительный период отставания на рынке процессоров. Чтобы окончательно выйти из кризиса,
производитель начинает искать новые технологические решения. Результатом длительного поиска становится появление CPU-чипов на
принципиально новой архитектуре ZEN. Они были представлены в 2016 году. В продаже появились в 2017 году. Наиболее мощным
процессором этой линейки стала модель AMD Ryzen 7 1800X. Восьмиядерный чип с 16 потоками обеспечивает максимальную
производительность. В первое время продаж было замечено множество проблем программного характера. Баги в микрокодах
материнских плат и ОС давали о себе знать. Поэтому устройства AMD функционировали не всегда на максимуме. Фирма АМД
заслуживает благодарности, ведь все изъяны устранялись действительно оперативно.
Созданные на архитектуре ZEN процессоры AMD продемонстрировали серьезные преимущества в задачах, которые требовали
большого количества потоков. Конкуренты по-прежнему предлагали четырехъядерные процессоры или HED-платформы, стоящие
значительно дороже.
Очередной подъем в истории AMD наметился весной 2017 года, когда состоялся анонс первой HEDT-платформы. Мощнейшей
моделью линейки стал 16-ядерный процессор с 32 потоками AMD Ryzen Threadripper 1950X.
Уже в июне 2017 года компания АМД громко возвращается на рынок серверов, запустив цепочку поставок EPYC, которая стала
едва ли не самой мощной вычислительной платформой. 2018 год ознаменовался периодом обновления старых решений.
Наибольшей оптимизации подверглась линейка AMD Ryzen Threadripper, модели которой стали 32-х, а позже и 64-х ядерными.

9.

AMD сейчас
Акции компании Advanced Micro Devices торгуются на
американской фондовой бирже NASDAQ. 2019 год закончился для
производителя процессоров положительной финансовой отчетностью. Объем
чистой прибыли AMD достиг отметки $341 млн.
Доля компании AMD на рынке процессоров была всегда значительно меньше
нежели у Intel. Однако в 2019 году в истории АМД произошел знаменательный
момент – абсолютное лидерство сразу на нескольких крупных рынках:
Япония, Германия, Нидерланды. Что касается доли на рынке, то AMD
опережает своего ближайшего конкурента в лице NVIDIA. Однако
отрыв небольшой всего – 1%-2%. Доля на рынке встроенной графики
оценивается примерно в 25%. Лидерство удерживает Intel. Теперь вы
знаете, чья компания AMD и кто стоял у ее истоков. Грамотное
управление и инвестирование прибыли в новые направления
деятельности позволили предприятию стать одним из лидеров своей
отрасли.
История создания AMD имеет показательный характер. Доскональное
знание своей ниши и эффективная маркетинговая стратегия
практически всегда дают 100% результат. Сегодняшняя статья – это
лишнее тому подтверждение. Абсолютно каждому по силам создать с
нуля собственный бизнес. Не забывайте, что люди идут впереди денег и
продуктов, ведь именно человек генерирует идеи!

10.

11.

12.

Как и ожидалось, компания AMD представила сегодня в рамках выставки
Computex 2022 новое поколение процессоров — Ryzen 7000. Новинки построены
на новой архитектуре Zen 4, обладают встроенной графикой RDNA 2, выполнены
в новом конструктиве под Socket AM5, поддерживают новую память и
интерфейсы, и наконец, это первые в мире настольные 5-нм центральные
процессоры.
Процессоры Ryzen 7000 предложат до 16 ядер Zen 4 и будут обладать
удвоенным по сравнению с предшественниками на Zen 2 и Zen 3
объёмом кеша второго уровня — по 1 Мбайт на ядро. Про кеш третьего
уровня ничего не сообщается, равно как и о перспективах выхода чипов
на Zen 4 с дополнительным кешем 3D V-Cache. Другой важной деталью
новых чипов станет значительный прирост тактовой частоты. AMD
указывает, что частота в режиме автоматического разгона (Max Boost)
будет выше 5 ГГц.
Кроме того, в рамках презентации было показано, как 16-ядерный
образец процессора Ryzen 7000-й серии смог обеспечить в
игре Ghostwire: Tokyo частоту выше 5,5 ГГц, что весьма впечатляет. Правда,
для его охлаждения использовалась СЖО.

13.

Архитектура Zen 4
Путешествие "Zen" продолжается, так гласит один из слайдов компании AMD, в котором нам показывается история эволюции
архитектуры, начиная с 2017 года и по 2022 год. Конечно, это ещё не конец, ждём дальнейшего развития, но на данном этапе мы можем
видеть основные изменения. С каждым поколением увеличивалась максимальная частота и IPC, происходили различные архитектурные
изменения. С Zen и Zen+ мы увидели 8 мб кэш на комплекс из 4 ядер, технологию SMT (simultaneous multithreading или технология
многопоточности, когда у 1 ядра есть два потока), новые алгоритмы буста и 14/12 нм тех. процесс. С появлением Zen 2 появился
чиплетный дизайн, полноценная поддержка инструкции FP-256, увеличился кэш L3 с 8 до 16 Мб и техпроцесс уменьшился до 7 нм.
Стоит обратить внимание, что AMD в первую очередь делает упор на техпроцесс чиплетов с ядрами, а не чиплета ввода/вывода. Немного
отойдя от темы, чиплет ввода/вывода до сих пор имеет другой техпроцесс, хотя и значительно меньший, чем было ранее. В Zen 3 AMD
показала комплексы из 8 ядер в рамках одного чиплета. Если на Zen 2 в одном чиплете находилось по 2 комплекса по 4 ядра, то теперь
уже 1 чиплет = 1 комплексу из 8 ядер, также L3 кеш уже до 32 мб с изменением топологии. При этом техпроцесс остался на том же
уровне. В Zen 4 техпроцесс уменьшили, теперь он составил 5 нм, без изменений остался комплекс ядер, в очередной раз изменили
топологию L3 кеша, при этом оставив его объём. Увеличили объём L2 кеша до 1 Мб, а также появилась встроенное графическое ядро
RDNA2. Теперь мы можем выводить изображение на экран без какой-либо видеокарты, только силами процессора.