پیشتازی‌های AMD در توسعه نوآوری‌های دنیای پردازنده نسبت به اینتل

دنیای پردازنده‌های کامپیوتر طی سال‌های گذشته تنها دو برند را به خود دیده است. نبرد اینتل و AMD در این عرصه همواره یکی از جذاب‌ترین دوئل‌های دنیای فناوری بوده است که البته بیشتر شاهد یکه‌تازی اینتل بودیم. 

رقابت اینتل و AMD‌ در دنیای پردازنده‌ها به بیش از ۵ دهه‌ باز‌می‌گردد. جایی که این دو غول سازنده‌های نیمه‌هادی‌ها در در دهه ۶۰ میلادی متولد شدند. AMD در این رقابت بیشتر به عنوان برندی دنباله‌رو شناخته می‌شود که محصولاتی به صرفه برای کاربری‌های نه چندان حرفه‌ای تولید می‌کند. این موضوع طی سال‌های گذشته (تا ابتدای سال ۲۰۱۷) بیش از پیش نمود پیدا کرد و شاهد استفاده‌ی عموم تولید‌کنندگان کامپیوتر و لپ‌تاپ‌ها از محصولات اینتل بودیم.

سال ۲۰۰۰، پیشتازی AMD با پردازنده Athlon 1000 به عنوان اولین نمونه‌با فرکانس ۱ گیگاهرتزی

زمانی که عموم پردازنده‌های کامپیوتری، فرکانس کاری ۵۰۰ تا ۸۵۰ مگاهرتز را داشتند، AMD با معرفی اتلون ۱۰۰۰، نام خود را به عنوان اولین نمونه‌ با فرکانس یک گیگاهرتزی ثبت کرد. سی‌پی‌یو Athlon 1000 با کد Magnolia، پردازنده‌ی تک هسته‌ای مجهز به هسته‌‌ی K75 بود. این پردازنده ۶۵ واتی بر پایه‌ی لیتوگرافی ۰.۱۸ میکرومتری (۱۸۰ نانومتر) تولید شده بود و از ۲۲ میلیون ترانزیستور بهره می‌برد.

سال ۲۰۰۳، پردازنده‌هایی با کنترلر حافظه‌ی یکپاره با معرفی Athlon 64 و 64FX

AMD‌ اولین شرکتی نبود که اقدام به یکپارچه‌سازی کنترلر حافظه درون پردازنده کرد. این عنوان به پردازنده‌های خانواده‌ی Crusoe شرکت ترنسمتا (Transmeta) تعلق دارد. با این حال AMD نسبت به رقیب اصلی خود در این زمینه پیشتاز بود و با معرفی پردازنده‌های اَتلون 64 و اَتلون 64FX اقدام به یکپارچه‌سازی کنترلر حافظه و پردازنده کرد. این موضوع منجر به کاهش زمان تاخیر جهت دستیابی با حافظه‌ی سیستم می‌شد و در نهایت افزایش عملکرد پردازشی را به همراه داشت.

اینتل یکپارچه‌سازی کنترلر حافظه در پردازنده‌های Nehalem‌ خود را ۵ سال پس از AMD اجرایی کرد.

سال ۲۰۰۳، اولین پردازنده ۶۴ بیتی برای کاربران خانگی

سال‌ها پیش پردازنده‌های ۶۴ بیتی به عنوان توانمندترین نمونه‌های موجود در بازار شناخته می‌شدند و تنها در سیستم‌های کامپیوتری ورک‌استیشن کاربرد داشتند. اما AMD این رسم را با پردازنده‌ی Athlon 64 FX-51 از بین برد و نام خود را به عنوان اولین تولید‌کننده‌ی پردازنده‌های ۶۴ بیتی با معماری X86 برای کاربری عادی ثبت کرد. سی‌پی‌یو ۶۴ بیتی AMD Athlon 64 FX-51 با کد Sledgehamer از یک هسته‌ی ۲.۲ گیگاهرتزی بهره می‌برد و بر پایه‌ی لیتوگرافی ۰.۱۳ میکرومتری ساخته شده بود.

سال ۲۰۰۴، معرفی اُپترون، پردازنده‌ی دو هسته‌ای در یک بلوک

با گذشت زمان، امور کامپیوتری بسیار پیچیده شده و نیاز به پردازنده‌های توانمند‌تر بیش از گذشته حس می‌شد. AMD درک خوبی از دو موضوع داشت؛ به زودی امکان افزایش بیشتر از حد فرکانس کاری وجود نخواهد داشت و سازنده‌ها به مرز نهایی آن خواهند رسید، محدودیت‌هایی برای افزایش توان پردازشی از یک هسته وجود خواهد داشت. AMD‌ در همین راستا تنها یک پاسخ را برای تامین نیاز‌های پردازشی دید؛ استفاده از یک هسته‌ی بیشتر در بلوک سی‌پی‌یو.

AMD در همین راستا اولین پردازنده‌ی دو هسته‌ای خود را با نام اپترون (Opteron) معرفی کرد که بر پایه‌ی لیتوگرافی ۹۰ نانومتری تولید و از ۲۲۳ میلیون ترانزیستور تشکیل شده بود. این پردازنده از دو هسته در یک چیپ تشکیل شده بود؛ موردی که هیچ یک از محصولات اینتل از آن بهره نمی‌بردند. 

سال ۲۰۱۱، رکورددار فرکانس کاری با هیولای FX-8150

چه طرفدار این معماری باشید چه نباشید، معماری بولدوزر با این که شکستی بزرگ بود اما AMD با درس‌هایی که از توسعه‌ی آن گرفت، در سال‌های آینده مسیر خود را کاملا تغییر داد تا در نهایت معماری Zen معرفی شود. 

در سال ۲۰۱۱ شرکت AMD خود را برای عرضه‌ی پردازنده‌های دسکتاپ بولدوزر آماده می‌کرد و تلاش این شرکت برای نمایشی قدرتمند، منجر به خلق محصولاتی بسیار توانمند شد. در همین راستا AMD‌ تیمی از نخبگان بخش اورکلاک را دور هم گرد آورد تا سی‌پی‌یو FX-8150 را به مرز‌های جدیدی از توان برسانند. بعد از ساعت‌ها تلاش و استفاده از حجم زیادی از نیتروژن مایع، تیم مذکور موفق به افزایش فرکانس کاری این پردازنده به رقم فوق‌العاده ۸۴۲۹ مگاهرتز شد تا جایزه‌ی بیشترین فرکانس کاری یک پردازنده به AMD‌ تعلق گیرد و این رکورد تاکنون دست نخورده باقی بماند. 

سال ۲۰۱۱، ادامه‌ی ثبت رکورد با FX-8150 این بار در تعداد هسته

رقابت داغ بین AMD و اینتل باعث شد تا پس از جنگ بیشترین فرکانس کاری، شرکت‌های تولید‌کننده‌ی پردازنده‌های کامپیوتری به استفاده از بیشترین تعداد هسته‌ی ممکن در محصولات خود به تجهیز به بالاترین فرکانس کاری تغییر رویه بدهند. پردازنده‌ی FX-1850 اولین نمونه‌ی هشت هسته‌ای تولید عمده برای کاربران خانگی بود که البته در فرکانس کاری ۳.۶ تا ۴.۲ گیگاهرتز فعالیت می‌کرد تا از این لحاظ هم در نوع خود کم‌‌نظیر باشد. این پردازنده بر پایه‌ی لیتوگرافی ۳۲ نانومتری گلوبال‌فاندریز ساخته شده و شامل ۱.۲ میلیارد ترانزیستور بود. 

سال ۲۰۱۱، معرفی APUهایی با پردازنده‌ی گرافیکی مجتمع و قدرتمند

در حالی که پیش از سال ۲۰۱۱ نیز پردازنده‌هایی با واحد گرافیکی مجتمع وجود داشتند، AMD با معرفی APU خود گام بزرگی در این زمینه برداشت. با این که امکان انجام بازی‌های سنگین با این پردازنده‌ها (حداقل در نرخ فریم بالا)  وجود نداشت، اما توان بالای گرافیکی این پردازنده‌ها بسیاری از کاربران را به استفاده از کارت‌های گرافیک بی‌نیاز کرد. نسل اولی APU‌های AMD که با کد لینو (Liano) شناخته می‌شدند، از دو تا چهار هسته‌ی پردازشی گرافیکی در بر پایه‌ی معماری رادئون HD6000 این شرکت بهره می‌بردند. در حالی که این پردازنده‌ها در بخش گرافیکی بسیار جلوتر از رقبای اصلی خود بودند، اما عملکرد آن‌ها در بخش CPU چندان قابل توجه نبود.

سال ۲۰۱۳، عرضه‌ی اولین پردازنده‌ی ۵ گیگاهرتزی

در سال ۲۰۱۳ AMD مجدد قدم بزرگی برای شکست اینتل در جنگ فرکانس کاری برداشت و پردازنده‌ی FX-9590 را به بازار روانه کرد. این پردازنده از فرکانس کاری پایه‌ی ۴.۷ گیگاهرتز بهره می‌برد که در صورت نیاز کاربر این فرکانس به ۵ گیگاهرتز نیز افزایش می‌یافت. بدین ترتیب AMD‌ نام خود را به عنوان اولین‌ تولیدکننده‌ی پردازنده‌های کاربری عادی با فرکانس ۵ گیگاهرتز ثبت کرد. اینتل برای رسیدن به این رکورد به ۵ سال زمان نیاز داشت تا با سی‌پی‌یو Core i7-8086K، به رکورد AMD‌برسد. 

پردازنده‌ی هشت هسته‌ای FX-9590، در نوع خود هیولایی بود؛ این پردازنده با توان ۲۲۰ وات، تنها در چند مادربورد خاص قابل استفاده بود و برای خنک‌سازی آن نیز باید از راهکار‌ خنک‌کننده‌های مایع کمک گرفته می‌شد.

سال ۲۰۱۳، اولین SOC چهار‌هسته‌ای دنیا با معماری X86

رقابت در دنیای تبلت‌ها و لپ‌تاپ‌های هیبریدی در سال ۲۰۱۳ شدت زیادی گرفته بود و کاربران به استفاده از این گجت‌ها علاقه‌ی زیادی نشان می‌دادند. بیشتر محصولات بازار از پردازنده‌هایی با معماری آرم بهره می‌بردند که البته قدرت پردازشی چندان بالایی در برابر رقبای X86 خود نداشتند. AMD نیز در همین راستا برای کسب سهم بیشتری از آن بازار، اقدام به معرفی APUهای تِماش (Temash) و کبینی (Kabini) کرد که در هر دو از هسته‌های جگوار (این هسته‌ها در پردازنده‌‌های ایکس‌باکس وان و پلی‌استیشن ۴ نیز به کار گرفته شدند) بهره گرفته بود. محصولات جدید AMD‌ در آن زمان، عنوان اولین سیستم‌روی‌چیپ چهارهسته‌ای جهان بر پایه‌ی معماری X86 را به یدک می‌کشیدند. 

پردازنده‌ی Temash در دو نسخه‌ی دو و چهار هسته‌ای با فرکانس کاری یک گیگاهرتز و توان به ترتیب ۴ و ۸ وات به بازار عرضه شدند. این پردازنده‌ها برای استفاده در تبلت‌ها و محصولات هیبریدی ویندوز ۸ طراحی شده بودند. اما در طرف مقابل پردازنده‌های Kabini‌ در انواع دو و چهارهسته‌ای با فرکانس کاری یک تا حداکثر ۲.۲ گیگاهرتز عرضه شده بودند که منجر به ۹ تا ۲۵ وات توان کاری آن‌ها شده بود تا برای استفاده در اولترابوک‌ها گزینه‌ی ایده‌آلی به شمار روند.

سال ۲۰۱۷، ادامه پیشتازی در جنگ تعداد هسته‌ها، با تردریپر

AMD طی دو سال اخیر بخش زیادی از اخبار دنیای کامپیوتر را به خود اختصاص داده است. معماری Zen و پردازنده‌های رایزن این شرکت با توان مناسب به محبوبیت زیادی دست یافتند و در بسیاری از بازارها کمیاب شدند. اما AMD‌ در همین بازه با معرفی پردازنده‌ی ۱۶ هسته‌ای تردریپر 1950X، باری دیگر نام خود را به عنوان اولین پردازنده‌ی ۱۶ هسته‌ای کاربری عادی ثبت کرد. این پردازنده نیز همانند برادران ارزان‌تر خود از معماری Zen بهره می‌برد و بر پایه‌ی لیتوگرافی ۱۴ نانومتری تولید شده بود. فرکانس کاری ۳.۴ تا ۴ گیگاهرتز، توان حرارتی ۱۸۰ وات، پشتیبانی از چهار کانال DDR4 در کنار ۶۴ لین نسل سوم PCIe، تردریپر 1950X را به هیولایی توانمند تبدیل کرده بود که اینتل برای رقابت با آن چاره‌ای جز معرفی سری جدید Core i9 را نداشت.