Um dos trabalhos feitos para a conclusão do terceiro semestre de ciência da computação, onde deveríamos contar um pouco sobre a evolução dos processadores, onde vivenciamos uma das grandes batalhas mundiais.

As arqui-rivais e em algumas épocas aliadas, INTEL vs AMD.

1 INTRODUÇÃO

 

O trabalho a seguir será contada a história do desenvolvimento das tecnologias, até o surgimento do processador.

Seguindo a evolução dos processadores pelos anos, surgimento das grandes rivais Intel e AMD, que estão em atividade até os dias de hoje.

Sendo focado no período de 1971 até 2006, e mostrando um pouco de como estão os processadores hoje.

 

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2 HISTÓRIA

 

A história dos processadores inicia da eterna busca dos seres humanos da lei do menor esforço para obter melhores resultados, no caso dos processadores se iniciou na área matemática, onde tentavam criar mecanismos cada vez mais sofisticados para acelerar no processo de cálculos.

Esses mecanismos iriam originar os computadores, que serão o corpo dos processadores no futuro sendo os processadores o cérebro.

Durante a evolução da tecnologia até o surgimento dos computadores, passaram por tecnologias de procedimentos analógicos, cartões perfurados, válvulas.

Válvulas que foram os componentes primordiais do primeiro computador conhecido por ENIAC (Eletronic Numerical Integrator Analyzer and Computer), onde se teria 18 mil válvulas sendo capaz de processar 5 mil adições, 357 multiplicações e 38 divisões por segundo.

Com a constante evolução surgiu o sucessor das válvulas, o transistor, pois o consumo de energia e seu tamanho eram incomparavelmente melhores que as válvulas, fazendo assim o tamanho e o desempenho dos computadores bem menores e melhores.

Mantendo a evolução a tecnologia cada vez diminuindo o tamanho dos transistores, fazendo assim o surgimento da maior inovação tecnológica já vista, a criação dos circuitos integrados, que são conjuntos de transistores juntos encapsulados formando um sistema lógico complexo.

 

2.1 SURGIMENTO

 

O surgimento do primeiro processador se deu no ano de 1971, pela empresa Intel, com seu microchip Intel 4004, que tinha o diferencial dos chips normais dos dispositivos eletrônicos, ser capaz de processar todas as funções sozinho, enquanto os outros precisavam de um chip para cada função. Fazendo assim o surgimento do processador, o cérebro dos computadores, tendo uma CPU de 4 bits e cerca de 2300 transistores.

Uma das regras utilizadas até os dias de hoje sobre a evolução dos processadores se deu após o fundador da Intel fazer uma publicação em uma revista de eletrônica uma afirmação de que a cada 18 meses seria dobrado a capacidade de processamento dos processadores, onde ficou conhecida como a “Lei de Moore”.

Seguindo a Lei de Moore, em 1973 Intel lança seu novo processador Intel 8008, tendo 8 bits, tendo cerca de 3500 transistores.

Até então os computadores eram destinados exclusivamente para o mercado acadêmico para pesquisas e militar, assim em 1974 se deu o lançamento do primeiro computador com foco no PC, computador pessoal. O Intel 8080, com 8 bits, porem com 4800 transistores, fazendo com que tivesse uma performance dez vezes melhor que seu antecessor, pois foi trocado a tecnologia antes utilizada a P-channel MOS, pela N-channel.

Com o sucesso de público a Intel lança em 1978 o Intel 8086, 29000 transistores com frequência de 8MHz, tendo dez vezes mais eficiência que o antecessor 8080.

A grande evolução do mercado de computadores pessoais trouxe naturalmente a concorrência onde se teve no ano de 1978 o surgimento da empresa concorrente até os dias de hoje, a AMD, que construía processadores utilizando as especificações do Intel 8086.

Em 1979 foi lançado o Intel 8088, uma versão do 8086 com barramento de 8 bits, nesse ano foi um passo importante para o mundo tecnológico pois foi quando a Intel teve a ideia de criar um padrão para a arquitetura dos processadores, para o público ter mais facilidades com as rápidas evoluções tendo compatibilidade de hardwares e softwares que viriam a surgir no futuro. A maior ajuda que tiveram foi a ideia de usar a arquitetura da Intel a ser adotada pelo primeiro computador pessoal da empresa IBM. Assim surgiu o padrão de processadores no mundo.

O surgimento do processador de 16 bits, veio pela Intel em 1982, com o Intel 80286, conhecida por Intel 286, tendo 134000 transistores com frequência de 12 MHz, utilizando o padrão mundial, sendo compatível com os softwares antigos, tendo um maior desempenho pela sua grande diferença de desempenho, podendo fazer multitarefas e protegendo os dados, gerenciando redes e dispositivos gráficos.

A concorrência não ficou atrás e lançou no mesmo ano de 1982 o Am286, tendo alguns diferenciais do Intel, como um emulador EMS (Expanded Memory Specification) e a capacidade de sair do modo de proteção, tendo 134000 transistores e com frequência de até 16 MHz.

Os 32 bits vieram em 1985, lançado pela líder Intel, o revolucionário Intel 386, com 275000 transistores com frequência de 33MHz, fazendo até 5 milhões de instruções por segundo.

A AMD também lança seu Am386, também com 275000 transistores, 32 bits mas podendo chegar a 40MHz.

Já em 1988 a Intel lança o Intel 386SX, uma versão mais barata para usuários domésticos, podendo fazer até 3 milhões de instruções por segundo, se tornando assim o upgrade dos usuários de Intel 286, onde os usuários poderiam ter acesso aos softwares de 32 bits de exigência. A AMD também lança uma versão doméstica do seu computador.

No ano seguinte Intel lança seu Intel 486, com 1200000 transistores, com frequência de 50MHz, tendo a inovação de um coprocessador matemático integrado e uma memória cache L1.

Esse ano foi marcado pelo primeiro avanço real da AMD, pois seu Am486, conseguiu ser mais rápido que as primeiras versões do Intel, fazendo assim iniciar uma popularidade no comercio de computadores.

O renomado Pentium da Intel foi lançado no ano de 1993, tendo 3100000 transistores construídos com a tecnologia CMOS de 0.8 µ.m, com frequência de 66 MHz podendo fazer até 112 milhões de instruções por segundo, tendo cache de 8Kb.

Já a AMD lançou seu Am586, que na se teve muitas diferenças do Am486, fazendo assim ser um fracasso de público, comparado com seu Am486.

Em 1995 ocorreu a divisão real da concorrência, pois a Intel lançava seu Pentium PRO, onde trazia a novidade do cache ser L2, rodava em 200 MHz, possuindo 5.5 milhões de transistores e utilizando uma tecnologia e 0.35 µ.m.

E a grande divisão veio da AMD, que deixou de ser uma cópia da Intel, e criou seu próprio processador, compatível com a arquitetura padrão, porem toda sua arquitetura feita independente da Intel, lançando seu AMD-K5.

O lançamento do seu AMD-K6, veio em 1997 com a compra de uma tecnologia nova, podendo assim ter um bom desempenho com aplicativos comerciais, sem perder desempenho de cálculo, que é tão necessário para os jogos e multimídia.

No entanto a Intel lança sua tecnologia também nova, chamada Intel MMX, que tinha a função de ampliar a arquitetura do processador para melhorar o desempenho do multimídia, cálculos e comunicação, fazendo com que pudessem processar de 1,5 a 2 vezes mais rápido aplicações que em computadores sem a tecnologia MMX.

Mais uma vez a AMD superou em velocidade de processamento a grande Intel, obrigando a Intel fazer o lançamento no final de 1997 a geração Pentium II, com inovações de um chip de memória cache de alta velocidade, tendo 7,5 milhões de transistores, contendo ainda a tecnologia MMX.

Na entrada de 1998, Intel também lança seu Intel Pentium II Xeon, que seria um processador mais focado para grandes servidores e estações de trabalho, eles poderiam ser configurados para utilizar mais processadores.

O avanço da arquitetura computacional continuou fazendo a AMD lançar a forma avançada de soquete 7, criando um suporte de barramento externo de 100MHz, fazendo então seu novo processador AMD-K6-2 chegar a 400MHz, e era compatível com placas mães mais antigas, e foi o primeiro processador a ser incorporado a nova tecnologia AMD 3DNow, tendo um ótimo custo benefício, ele tinha um conjunto de 21 novas instruções para acabar com o dilema do gargalo no tratamento multimídia.

Em seguida a AMD acrescentou ao núcleo do K6-2 256Kb de cache L2, resultando uma bela performance.

Suas inovações foram muito bem aceitas fazendo com que a AMD tomasse a frente da competição pelos processadores em 1999, lançando assim seu AMDK7, que foi batizado por AMD Athlon, que tinha frequência acima de 1GHz, fazendo assim a primeira vez que saíram fora do padrão até então imposto pela Intel, pois o AMD Athlon foi projetado do zero para executar o Windows com a melhor performance possível.

Com essa corrida pela velocidade, chegaram nessa época no limite pois não conseguiam amenizar as grandes temperaturas geradas pela grande velocidade de processamento, onde chegaram a cogitar o fim da Lei de Moore, onde se deveria dobrar a velocidade construída a cada 18 meses.

A Intel lança seu Pentium III, com 70 novas instruções onde aumentavam o desempenho de gráficos avançados, 3D, streaming de áudio, vídeo e aplicações de reconhecimento por voz.

Em 2000, a AMD lança seu AMD Atlhon XP, onde se tornou o primeiro processador a suportar a memória DDR.

As inovações não pararam por ai, pois se desenvolveram a fabricação de transistores com fios de 0.18 µ.m, possibilitando a criação de processadores mais rápidos, fazendo com que retomassem a Lei de Moore.

Com essas inovações a Intel lança seu Pentium 4, que viria a ser um dos processadores mais vendidos na história, tendo 42 milhões de transistores , chegando a 1.5GHz de frequência possibilitando assim computadores domésticos a fazerem edição de vídeos profissionais, assistir filmes pela internet, comunicar-se em tempo real com vídeo e voz, renderizar imagens 3D.

De 2001 a 2006 chegaram no limite novamente sobre o grande aquecimento sem conseguirem ser dissipado pelos resfriadores convencionais.

A batalha de Intel e AMD continuava agora criando suas próprias arquiteturas 64 bits, porem a Intel tentou começar do zero, já a AMD se baseou diretamente no antigo padrão de arquitetura x86-32, fazendo assim ter sucesso, perante a Intel.

Atlhon 64, foi o primeiro processador de 64 bits, assim a Intel fez um acordo com AMD para usar a mesma arquitetura, fazendo a AMD licenciar para a Intel o seu processador.

2004 foi o ano que as novas tecnologias de fabricação de 90nm, trazendo uma grande economia de energia fazendo as novas versões dos processadores serem mais econômicas e estáveis.

 

2.3 MULTI CORE

 

A forma que se chegaram em 2006 para que avançassem nas tecnologias sem se preocupar com o aquecimento extremo dos processadores, foi inserir vários núcleos em um mesmo chip, fazendo assim um novo mundo para o avanço de processamento, foram chamados de processadores multi core.

O primeiro a iniciar essa geração foi o Pentium D, que seria um Pentium 4 com 2 núcleos, tendo tecnologia de 65nm, com 2MB de cache L2 por núcleo e frequência de 800MHz.

Seguindo a crescente a AMD supera a rival Intel, com seu Athlon 64 X2, que com a inovação da HyperTransport, que seria uma conexão ponto-a-ponto de alta velocidade e baixa latência, projetada para aumentar a velocidade da comunicação entre os circuitos, fazendo assim diminuir os gargalos e possibilitando o uso dos processadores utilizarem as memorias de forma mais eficiente.

Mas a Intel lança sua nova geração de processadores, abandonando o nome Pentium, e batizando de Core2.

Com essas novas tecnologias em constante desenvolvimento, processadores domésticos chamados de desktops, chegaram a ter 4 cores, chamados de Intel Core2 Quad e o AMD Phenom X4.

Com a evolução a Intel lançaria seus Core2, com a nova nomenclatura I3, I5, I7, podendo possuir até 6 núcleos físicos, tendo a nova tecnologia HyperThreading, que tem a finalidade de simular núcleos virtuais para o processador, podendo chegar até 12 núcleos (6 físicos e 6 virtuais).
A AMD está hoje com seu AMD Ryzen, chegando a ter 32 núcleos.

 

3 CONCLUSÃO

 

A conclusão obtida com o trabalho foi a importância da Lei de Moore, que foi a grande influência para a interminável corrida para a evolução dobrando a potência de processamento a ada 18 meses.

Com o livre comércio e a disputa leal entre as empresas Intel e AMD, que juntas proporcionam até hoje a constante evolução, onde Intel iniciou criando padrões de arquitetura e o lançamento para o público doméstico, fazendo com o surgimento da AMD, pudesse ser baseado já em seus modelos de arquitetura que eram os padrões, mas no momento em que AMD superou a Intel, compartilhou sua arquitetura com a rival para juntas evoluírem.

As facilidades que a tecnologia proporcionou para a humanidade é indescritível, fazendo computadores que ocupavam 1 cômodo, hoje cabem na palma de nossas mãos.

 

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