6 kaikkien aikojen huonointa Intel-suoritinta

Intel on äskettäin kannustanut sen menestystä 13. sukupolven pelimerkit valtavirtaan ja neljännen sukupolven Xeon-prosessorit palvelimille ja työasemille Core i9-13900K jopa vaativat suorituskruunun vain hiuksilla. Tämä on ollut eräänlainen paluu, sillä Intel on kamppaillut teknologisesti vuosia ja sisään 2022, tunsi vihdoin tuhoisat taloudelliset vaikutukset, jotka aiheutuivat tämän tilan etenemisestä kilpailijoita. Jos katsot taaksepäin Intelin historiaa, löydät tonnia kauheita suorittimia, ja jotkut niistä saavat sinut ihmettelemään, kuinka Intel alkoi törmätä taloudellisiin ongelmiin vasta äskettäin.

Pentium 4: Intelin ensimmäinen suuri katastrofi

2000-luvun alussa prosessorit olivat paljon yksinkertaisempia kuin nykyään, ja useimmat sukupolvelta toiselle tehdyt parannukset keskittyivät kellotaajuuksiin. Itse asiassa prosessorit nimettiin usein niiden kellotaajuuksien mukaan, eikä mistään muusta. Kun Intel kehitti seuraavan sukupolven Net Burst -arkkitehtuuriaan, tuntui itsestään selvältä yrittää jahdata taajuutta, ja yrityksellä oli suuria suunnitelmia, suunnitelmia, jotka menivät raiteilleen yhtä suurella tavalla.

AMD oli ensimmäinen yritys, joka lanseerasi 1 GHz: n suorittimen Athlon 1000:n kanssa, joka julkaistiin maaliskuussa 2000, mutta Intelillä oli jo silmät 2 GHz: n esteeseen. Vuoden loppuun mennessä se oli julkaissut ensimmäiset Pentium 4 -suorittimet, joista nopein saavutti 1,5 GHz. Vuonna 2001 Intel oli ensimmäinen 2 GHz 2 GHz: n Pentium 4 -sirun kanssa ja a 3GHz malli seurasi pian vuonna 2002.

Näillä taajuuksilla oli kuitenkin korkea hinta. Intel joutui tekemään Net Burstin putkista poikkeuksellisen pitkän, mikä tarkoitti, että Pentium 4:n käskyt kelloa kohti (IPC) olivat selvästi alle jopa vanhempien Intel-suorittimien ja AMD: n.

Aluksi Intelin suunnitelma toimi hyvin ja Pentium 4 -sirut voittivat yleensä AMD: n Athlonsin. Intel tuplasi strategiaansa tekemällä Net Burstin putkilinjasta vieläkin pidemmän kellotaajuuksien saavuttamiseksi. 4 GHz: n Pentium 4:n oli määrä tulla markkinoille vuonna 2005, ja sitä seuraa lähitulevaisuudessa 10 GHz: n suoritin. Intelin strategia perustui kuitenkin Dennard Scalingiin, joka havaitsi, että taajuus nousi joka sukupolvi ilman lisätehoa. Vuoteen 2005 mennessä Intel oli havainnut, että Dennard Scaling ei ole enää käytössä ja että jopa 4 GHz: iin oli vaikea päästä, mikä johti 4GHz Pentiumin peruuttaminen.

Intelin päätöksellä vähentää IPC: tä korkeammille taajuuksille oli tuhoisia seurauksia, kun nämä taajuudet kuivuivat, ja AMD otti johtoaseman vuonna 2004. Intel päätyi romuttamaan Net Burstin ja suunnitteli aivan uuden arkkitehtuurin, joka asetti IPC: n etusijalle taajuuden lisäämiseen verrattuna, kuten useimmat nykyaikaiset suorittimet.

Itanium: Intelin unelmat 64-bittisestä haihtuu

Samaan aikaan, kun Intel toimitti Net Burstia pöytäkoneille, Intel valmisteli erittäin kunnianhimoista suunnitelmaa palvelinprosessoreille. x86-arkkitehtuuri, jota käytettiin Intelin ja AMD: n suorittimet rajoittuivat 32-bittiseen laskentaan, ja kehittyville palvelinmarkkinoille Intel halusi kehittää 64-bittisiä prosessoreita, joissa on ennennäkemättömiä nopeudet. Intel luopui ajatuksesta tehdä 64-bittinen x86-versio ja teki yhteistyötä HP: n kanssa upouusi IA-64-arkkitehtuuri, joka käytti Itanium-suorittimia. Ensimmäiset Itanium-sirut suunniteltiin vuodelle 1999 tuoda markkinoille.

Itaniumin kehitys oli levotonta, kuitenkin. Se viivästyi vuoteen 2001, ja budjetti alkoi nousta. Kun se lopulta lanseerattiin vuonna 2001, sen suorituskyky ei ollut aivan kilpailukykyinen muiden x86-suorittimien kanssa, ja vain Itaniumin kyky laskea 64-bittisesti oli merkittävä myyntivaltti. Mutta Itaniumilla oli perustavanlaatuinen virhe: se ei voinut suorittaa x86-ohjelmistoa. Kaikki olemassa olevat ohjelmistot piti kirjoittaa uudelleen IA-64-arkkitehtuuria varten, mikä ei ollut pieni tehtävä.

Jos Itanium oli vaikuttava, se johtui yksinkertaisesti sen kieltäytymisestä kuolla.

Vuoteen 2003 mennessä AMD oli saanut valmiiksi oman 64-bittisen arkkitehtuurinsa nimeltä AMD64, joka oli x86-versio 64-bittisellä tuella. Intel oli aiemmin päättänyt vastustaa tätä strategiaa useista syistä, mutta jälkikäteen ajatellen oli selvää, että Itanium oli virhe, koska AMD: n Opteron-sirut alkoivat kaapata markkinaosuuttaan. AMD64:llä oli myös suurten ohjelmistoyritysten, kuten Microsoftin, tuki, joka valitsi AMD64:n 64-bittiseksi arkkitehtuuriksi. Lopulta AMD64:stä tuli niin suosittu Intelin täytyi tehdä omat AMD64-palvelinpiirinsä nimeltä Xeon, ja AMD64:stä tuli x86-64.

Mutta tässä on asia: Xeon ei korvannut Itaniumia. Intel ja HP ​​toivoivat vuosia, että tämä kaksoisarkkitehtuuristrategia toimisi, vaikka Dellin ja IBM: n kaltaiset yritykset lopettivat Itanium-palvelimien myynnin. Itanium lopetti vuosittaisten päivitysten vastaanottamisen 2000-luvun puolivälissä, ja sen viimeinen siru julkaistiin vuonna 2017. Se lopetettiin lopulta vuonna 2020, mutta ei aiemmin käynnisti massiivisen oikeusjutun Oraclen ja HP: n välillä yli tuen. Jos Itanium oli vaikuttava, se johtui yksinkertaisesti sen kieltäytymisestä kuolla.

Atomi: Yhtä nopea kuin atomi on suuri

Lopulta Intel siivosi toimintansa Pentium 4- ja Itanium-fiaskojen jälkeen ja palasi perinteiseen johtoasemaansa. 2000-luvun lopulla Intel näki mahdollisuuksia pöytätietokoneiden, kannettavien tietokoneiden ja palvelimien lisäksi, kun iPodin kaltaisista laitteista tuli erittäin suosittuja. Mutta Intelillä oli suurempia toiveita kuin taskuusi mahtuvia virtalaitteita; se halusi Intel-suorittimia kaikkeen, missä voisi olla prosessori. Intel tarvitsi sirun, joka oli pieni, tehokas ja juuri tarpeeksi nopea selviytyäkseen, joten vuonna 2008 yritys lanseerasi Atomin.

Parin vuoden kuluttua ensimmäisten Atom-sirujen mutkistamiseen Intel oli valmis julkaisemaan Atom Z600:n, jonka oli tarkoitus valloittaa älypuhelinmarkkinat Armilta. Sen suorituskyky oli paljon parempi kuin mikään Arm voi tarjota ja sillä oli sama virrankulutus. Anandtech oli varma, että Z600 muuttaa kaiken, sanoi: "älypuhelinmarkkinat eivät viiden vuoden kuluttua näytä nykypäivän jatkeelta."

Joten miksi puhelimessasi tai leivänpaahtimessasi ei ole Atom-suoritinta? Ehkä tärkein syy on se, että x86:ta ei ole koskaan käytetty älypuhelimissa tai muissa laitteissa, joten ohjelmisto joutuisi kirjoittamaan uudelleen. Tämä oli periaatteessa sama virhe, jonka Intel teki Itaniumin kanssa, ja se tappoi älypuhelinsuunnitelmansa kuuden vuoden jälkeen. Luultavasti ei auttanut myöskään se, että Atomin ainoa väite kuuluisuuteen oli netbook ja "esineiden internet" -laitteet,

Mutta äskettäin Intel löysi vihdoin kodin Atomille verkkolaitteissa ja uusissa hybridisuorittimissaan, kuten 13900K: ssa, jossa on 16 E-ydintä. ovat peräisin Atom-prosessoreista. Se ei muuta sitä tosiasiaa, että Atom oli katastrofi yli vuosikymmenen ajan, mutta ainakin siitä on hyötyä jollekin nyt.

Core i7-7700K: Intel lakkaa yrittämästä

Intel korvasi Net Burstin Corella, arkkitehtuurilla, joka löysi tasapainon IPC: n ja taajuuden välillä, ja se oli heti hitti. Prosessorit, kuten Core 2 Duo E6300 ja Core 2 Quad Q6600, olivat paljon nopeampia kuin AMD: n pettymys Athlonin seuraaja, Phenom. Intelin uusi hyökkäys PC: ssä huipentui toisen sukupolven Sandy Bridgen ja AMD: n FX Bulldozer -suorittimien väliseen yhteenottoon vuonna 2011, ja Intel voitti helposti. Intel oli jälleen nousussa.

Joten miten Intel jatkoi tätä vauhtia? Pohjimmiltaan käynnistämällä saman suorittimen yhä uudelleen ja uudelleen. Tämä ei tarkoita sitä, etteikö Intel olisi edistynyt ollenkaan; yritys seurasi "tick-tock" -mallia, jossa Intel julkaisi joka sukupolvi CPU: n uudella valmistussolmulla (tick) ja sitten CPU: n uudella arkkitehtuurilla (tock), toistuen jatkuvasti. Mutta nämä tekniset saavutukset eivät enää muuttuneet merkittäviksi suorituskyvyn ja arvon parannuksiksi, kuten ne olivat aikaisemmin, ja se johtui siitä, että Intelin ei enää tarvinnut kilpailla.

Core i7-7700K oli kenties surullisen kuuluisin näistä siruista, koska se oli kirjaimellisesti Core i7-6700K muutamalla ylimääräisellä MHz: llä.

Lopputuloksena oli seitsemännen sukupolven Kaby Lake, joka lanseerattiin vuonna 2017 ja joka ei ollut punkki eikä tock, vaan sen sijaan "optimointi", mikä tarkoittaa, että se oli vain viimeisen sukupolven suorittimia korkeammalla kellolla nopeudet. Core i7-7700K oli kenties surullisen kuuluisin näistä siruista, koska se oli kirjaimellisesti Core i7-6700K muutamalla ylimääräisellä MHz: llä. PCGamesN oli erityisen tyrmäävä arvostelussaan, sanoi, että se oli "masentava piipala".

Tällä tarinalla on onnellinen loppu, koska AMD teki vihdoin paluun kaksi kuukautta myöhemmin lanseeraamalla Ryzenin 1000 prosessoria. Nämä ensimmäisen sukupolven pelimerkit eivät olleet voittajia pelaamisessa, mutta niissä oli hämmästyttävä moniytiminen esitys. Ryzen 7 1700 päihitti 7700K: n periaatteessa missä tahansa moniytimisessä työkuormassa, mutta maksoi suunnilleen saman verran. Päällimmäisenä oli Intelin kiire saada kahdeksannen sukupolven prosessorit ovesta samana vuonna, mikä tarkoitti, että Kaby Lake ei ehtinyt edes täyttä vuotta ennen kuin se vanhentui.

Core i3-8121U: Emme puhu 10 nm: stä

Vaikka Intel oli mukava käynnistää saman suorittimen kahdesti peräkkäin, Kaby Laken ei koskaan pitänyt olla olemassa. Intel oli aina aikonut pitäytyä tick-tock-mallissa ja tuoda markkinoille 10 nm: n suorittimen kuudennen sukupolven jälkeen, mutta kehitys meni huonosti yhtiön 10 nm: n solmulle. Suunnitelma 10nm oli erittäin kunnianhimoinen. Sen piti olla lähes kolminkertainen 14 nm: n tiheyteen korkeamman hyötysuhteen lisäksi. Intelin olisi pitänyt tietää, ettei se tee tätä sen jälkeen yritti saada 14 nm: n prosessorit ulos ajoissa, mutta se halusi teknologista ylivoimaa, joten se meni eteenpäin.

Alkuperäinen tavoite 10nm oli 2015, mutta koska 14nm viivästyi, niin myös 10nm viivästyi. 2017 oli uusi julkaisupäivä, mutta 10 nm: n prosessorien sijaan Intel julkaisi kolmannen ja neljännen 14 nm: n prosessorin. prosessorit. Lopulta Intel julkaisi vuonna 1000 Cannon Lake -arkkitehtuuriin perustuvan 10 nm: n suorittimen, Core i3-8121U: n. 2018. Valitettavasti se ei merkinnyt uusinta teknologiaa käyttävien suorittimien upouuden sukupolven alkua, vaan Intelin johtajuuden loppua.

Core i3-8121U vuonna 2018 merkitsi Intelin johtajuuden loppua.

8121U oli kauhea esittely 10nm ja kauhea tuote sinänsä. 10 nm: n solmu oli niin rikki, että Intel pystyi valmistamaan vain pienen kaksiytimisen suorittimen, jonka integroitu grafiikka oli tarkoituksella poistettu käytöstä, luultavasti siksi, että ne eivät toimineet kunnolla. Intel oli pureskellut enemmän kuin se kykeni pureskelemaan 10 nm: llä, ja yrityksen röyhkeyden seuraukset muuttaisivat sen liikeradan ikuisesti. Kun 10 nm oli jumissa kehityshelvetissä, Intel saattoi luottaa vain 14 nm: iin kaikessa, joka vaati huomattavan määrän suorituskykyä.

Sivuhuomautuksena Intel listaa verkkosivuillaan kaikki prosessorit, jotka se on lanseerannut viimeisen kahden vuosikymmenen aikana. 8121U: n sivu on edelleen olemassa, sivu kaikille 10nm Cannon Lake -suorittimet on poistettu, melkein kuin Intel olisi nolostunut.

Core i9-11900K: Ei onnistu

Intel jatkoi 14 nm: llä vuosia, ja vaikka jokainen sukupolvi toi enemmän ytimiä kuin edellinen, taajuus Jokaisesta 14 nm: n tarkennuksesta saadut hyödyt pienenivät, ja ytimien lisääminen lisäsi tehoa dramaattisesti kulutus. Kun Intel julkaisi 10. sukupolven prosessorit (kuudes peräkkäin 14 nm: n käytössä), AMD käytti jo TSMC: n 7 nm: ää Ryzen 3000 -suorittimissaan. Intelin huippuluokkaa Core i9-10900K ei voinut voittaa AMD: n Ryzen 9 3900X: tä, joka ei ollut edes lippulaiva, eikä siinä ollut PCIe 4.0 -tukea, toisin kuin AMD-suorittimissa.

Jos 10 nm ei ollut vaihtoehto, niin ainoa asia, mitä tehdä, oli ottaa käyttöön uusi arkkitehtuuri. Intel päätti siirtää mobiililaitteille suunnatut Ice Lake -sirut 14 nm: iin, mikä tuo kipeästi kaivattua 19 % IPC: n nousua. Ehkä Intelin olisi pitänyt tehdä tämä aikaisemmin sen sijaan, että olisi odottanut seitsemännen sukupolven 14nm-suorittimia, mutta parempi myöhään kuin ei milloinkaan, eikö?

Joten 11. sukupolven Rocket Lake -suorittimissa oli aivan uusi arkkitehtuuri, mutta tällä oli hintansa. Ensinnäkin paljon tiheämpään solmuun suunnitellun CPU: n backportointi tarkoitti, että ytimet olivat massiivisia 14 nm: llä. Toiseksi virrankulutus kasvaa myös vanhemmissa prosesseissa, mikä tekee ytimien lisäämisestä ja kellotaajuuden lisäämisestä haastavampaa. Lopputuloksena oli "lippulaiva" Core i9-11900K, jossa oli vaivaiset kahdeksan ydintä ja suuttimen koko 276 mm2 - mikä on vähemmän ytimiä kuin 10900K, vaikka se on suurempi.

11900K oli tuomittu; se oli teknisesti taaksepäin ja aivan liian kallis 539 dollarilla. Se tuskin vastaa 450 dollarin Ryzen 7 5800X: ää (Ryzen 9 5900X ja 5950X puhumattakaan) ja jopa hävisi 10900K: lle kaikessa, joka ei ollut kovin yksisäikeistä. On järkyttävää, että Intel käytti tutkimus- ja kehitystyötä täysin uuteen suorittimeen, joka ei pystynyt edes päihittämään edeltäjäänsä vakuuttavasti. On mahdollista, että Rocket Lake tehtiin vain PCIe 4.0:n hankkimiseksi Intelin työpöytäsuorittimeen. Ainakin muu Rocket Lake -kokoonpano oli kunnollinen, koska AMD lopetti kilpailemisen matala- ja keskialueella.

Paluu, mutta millä hinnalla?

Intel on 12. ja 13. sukupolven suorittimillaan vihdoin palannut suorituskyvyn johtajuuteen PC: ssä, mutta vahinko on jo tapahtunut. 10nm piti lanseerata vuonna 2015, mutta se lanseerattiin onnistuneesti vasta vuonna 2021 palvelimien Alder Laken ja Ice Laken kanssa. Seitsemän täyttä vuotta 14 nm: n suorittimia on tehnyt Intelin pelkäksi entisen itsensä varjoksi, mitä ei ollut tapahtunut, kun Intel sekoitti Pentium 4:n, Itaniumin tai Atomin.

Yhteinen lanka kaikkien näiden epäonnistumisten välillä on Intelin piittaamattomuus ja varovaisuuden puute. Intel oletti, että Pentium 4 olisi loistava ja saavuttaisi 10 GHz, jopa 30 GHz, ilman ongelmia. Intel oletti Itaniumin hallitsevan datakeskusta eikä koskaan harkinnut vakavasti mahdollisuutta, että kukaan ei halunnut kirjoittaa uudelleen jokaista x86-ohjelmistoa. Intel oletti Atom menestyvän yksinkertaisesti siksi, että se oli loistava laitteisto. Intel oletti, että sen insinöörit voisivat tehdä mitä tahansa ja pyrkivät saamaan naurettavan sukupolven lisäyksen 10 nm: ssä.

Toisaalta on myös melko ironista, että Intelin kaksi merkittävintä epäonnistumista ovat mahdollistaneet yrityksen paluun. Hybridiarkkitehtuurin prosessorit, kuten 13900K, ovat mahdollisia vain Atomin ansiosta, ja ilman E-ytimiä nämä prosessorit olisivat liian suuria ja kuluttaisivat virtaa. 10 nm: llä on myös valtava rooli Intelin paluussa, koska se asettaa yrityksen sirut karkeaan pariteettiin TSMC: ssä valmistettujen sirujen kanssa. Toivottavasti tämä 10 nm: n katastrofi on antanut Intelille uuden käsityksen siitä, kuinka suunnitelmat voivat mennä pieleen.