Как долго Intel и AMD смогут противостоять Apple и ARM?

Времена меняются. С 80-х годов прошлого века и до сегодняшнего дня, x86-процессоры от Intel и AMD с огромным отрывом доминируют в персональных компьютерах, и не только в персональных – в дата-центрах и высокопроизводительных серверах они преобладают многократно. Еще совсем недавно казалось, что это естественно, и ничто в мире не сможет поколебать устоявшееся положение вещей. Тем более, что у x86 достойных альтернатив не было и даже не предвиделось. Но, всего за пару лет, все изменилось. ARM наносит этой архитектуре одно поражение за другим, и вопрос теперь стоит иначе: как долго продержатся Intel и AMD, если они не откажутся от x86?

Mac на Apple Silicon (M1) стали последней каплей. Пока они не оказались в руках обычных пользователей, и их потрясающие воображение способности не были доказаны и перепроверены, у тех, кто не верил в ARM, оставались сильные и убедительные аргументы. Лед тронулся. Нельзя сказать, что это случилось как-то вдруг. ARM-процессоры, которые считались маломощными и неспособными ни на что путное, успешно используются в высокопроизводительных серверах, не уступая самым производительным x86-чипам по производительности, но потребляя при этом в два-три раза меньше энергии. Graviton от Amazon, Ampere, ThunderX – это только те из них, о которых много и охотно пишут. Сила инерции велика, в этой области применения до сих пор доминирует x86, причем с разгромным счетом.

Самый быстрый в мире компьютер

В первой пятерке самых быстрых в мире суперкомпьютеров на первом месте – японский суперкомпьютер Fugaku, на двух сотнях тысяч 52-ядерных ARM-процессорах Fujitsu A64FX. Его рабочая производительность – 442 петафлопс, пиковая – 537 петафлопс. На втором и третьем местах — суперкомпьютеры на основе IBM POWER 9, RISC-процессоров, с рабочей производительностью в 149 и 95 петафлопс. На четвертом — китайский суперкомпьютер, использующий китайский RISC- процессор Sunway SW26010.

Самый быстрый в мире x86-суперкомпьютер на пятом месте, в нем используются AMD EPYC, он медленнее, чем Fugaku, почти в десять раз.

История Intel

Пока Intel (Integrated Electronics) руководили создавшие его гении, в компании был создан первый в мире однокристальный микропроцессор Intel 4004. Пример был заразителен, на этом рынке уже через год было множество игроков, добившихся успеха, продавая чипы попроще и подешевле. У Intel в этом хаосе не было никаких шансов на лидерство, да они к нему и не стремились. В структуре доходов компании микропроцессоры были на самом последнем месте – по представлениям руководства, они были еще недостаточно хороши.

Intel 4004

В 1978 на рынок вышел 16-битный Intel 8086 (первый процессор с архитектурой x86), а через год – более дешевый Intel 8088, с более медленной 8-битной шиной. IBM, искавшая для проекта IBM PC слабенький, но достойный процессор, выбрала Intel 8088. Интересно было бы представить мир, в котором IBM выбрала какой-нибудь другой чип – в котором Intel осталась бы в памяти, как создатель первого микропроцессора.

Но IBM выбрала этот чип неслучайно, не наугад – тщательно изучив все чипы, предлагавшиеся рынком. Из них Intel 8086/8088 оказался лучшим.

IBM PC и IBM-совместимые компьютеры принесли Intel неприлично много денег, которые они потратили на создание самых продвинутых в мире заводов по производству микросхем («литеек»), работавших только на Intel, выполняя все её пожелания и капризы. Теперь компания могла быстро произвести любое число чипов любой сложности с безупречным качеством.

Лучшее в мире производство, чипы, которые вполне устраивали пользователей IBM PC и клонов, и, вследствие этого, огромные тиражи продаваемых чипов, вывели Intel на самый верх процессорного сектора микроэлектроники. Затем создатели Intel ушли, но запаса прочности хватило компании на долгие годы.

Центр исследований Apple в Израиле

Проблемы Intel

Но попытка разработать собственный ARM-процессор (в 1998 Intel купила у DEC подразделение StrongARM) окончилась неудачей. Самый крутой в мире графический процессор тоже не получился. А самая главная беда – вертикальная интеграция разработки процессоров с их производством, из-за все ускоряющейся нано-метровой гонки, становилась все менее и менее эффективной. 10-нм техпроцесс дороже и сложнее на порядок, чем 14-нм, 7-нм дороже и сложнее на два порядка.

Предлагаем подписаться на наш канал в «Яндекс.Дзен». Там вы сможете найти эксклюзивные материалы, которых нет на сайте.

Что лучше — Intel или ARM

С начала 80-х прошло почти 40 лет. За это время в нашем мире многое изменилось. Чтобы не увеличивать текст до бесконечности, упомяну только некоторые из этих изменений. Те, которые имеют отношение к нашей теме. Производство чипов обходилось все дороже, и теперь подавляющее большинство разрабатывающих их компаний избавились от своих производственных мощностей.

Теперь производством занимаются специализированные компании (вроде TSMC или Global Foundries), на плечи которых ложатся все сложности и проблемы, связанные с этим. Исключения только подтверждают правила. Одно из них – Intel. Еще одно – Samsung, которая не только «льёт» чипы для себя, но и производит их для других компаний. У Samsung с этим все в порядке, но это группа компаний, занимающихся самыми разными направлениями.

Какие еще могут быть вопросы? Верхний на M1 ARM, все остальные Mac на Intel

По объёмом продаж мобильные устройства уже превзошли персональные компьютеры, и на мобильных устройствах чипы с архитектурой x86 так и не прижились. TSMC практически догнала Intel по тиражам продукции и по размеру получаемой прибыли. В Apple за 13 лет разработки центральных процессоров для систем-на-чипе и самих чипов накопили опыт. Когда Intel «вошла в зону турбулентности», развитие её процессоров замедлилось, у Apple не было никакого другого выхода.

Про M1 Mac’и, суперкомпьютеры и серверные чипы с ARM-архитектурой я уже упоминал. ARM выглядит настолько привлекательно, что даже самые главные потребители x86-чипов задумались о переходе на ARM, и примером для них служит Apple: собственные системы-на-чипе, оптимизированные для устройств, в которых они будут применяться, и даже разработка собственных ядер для них (или доработка стандартных ядер от ARM). Будущее за ARM, и это пора признать.

ARM — Intel: 2:0.

Apple задала тренд, который может стать губительным для x86

Источник