Celebrando el aniversario del primer microprocesador de la historia, el Intel 4004, repasamos la guerra histórica de los microprocesadores entre Intel y AMD, así como el futuro que nos espera en este terreno.
Quizás el 15 de noviembre no te diga mucho a no ser que sea el cumpleaños de un conocido o una fecha importante en tu vida, pero en términos de procesadores, ordenadores y demás productos tecnológicos, es un día histórico. Concretamente, el 15 de noviembre de 1971, la estadounidense Intel presentó al mundo el Intel 4004, el primer microprocesador del mundo, creado en un simple chip, con una CPU de 4 bits y también fue el primero disponible comercialmente, concretamente para la compañía japonesa Busicom para ser usado en su línea de calculadoras. Aprovechando este aniversario, enHipertextual queremos un dar un pequeño repaso a la guerra histórica entre Intel y AMD, y centrarnos en los microprocesadores que han marcado una época.
Sus inicios
Como hemos mencionado arriba, la guerra de los microprocesadores se inició hace más de 40 años con el Intel 4004. Este primer microprocesador resultó revolucionario para su época, aunque si vemos sus características actuales y comparamos con los procesadores de hoy en día la diferencia es abismal: el 4004 contenía 2300 transistores, y contaba con una arquitectura de 4 bits que le permitía realizar hasta 60 mil operaciones por segundo trabajando a una frecuencia de reloj de alrededor de 700 KHz. Por aquel entonces estos procesadores, aunque se encontraban a la venta, estaban destinados a grandes empresas para incluirlos en sus productos.
Intel 4004, primer microprocesador de la historia.
Un caso similar de comercialización tuvo el Intel 8008, el primer microprocesador de 8 bits desarrollado a mediados de 1972, aunque este caso fue destinado para usarse en terminales informáticos. El Intel 8008 integraba 3300 transistores y podía procesar a frecuencias máximas de 800KHz. Sin embargo, la finalización del 8008 fue demasiado tarde para Computer Terminal Corporation, la empresa que lo encargó para usarlo en su terminal programable Datapoint 2200, y finalmente no fue usado, por lo que fue sustituido por una CPU de la propia CTC, y se llegó a un acuerdo entre ambas compañías para que pudiera ser vendido a clientes externos como Seiko, que quería utilizarlo para una calculadora.
Obviamente, los competidores de Intel no podía dejar que el tren de los microprocesadores se les escapara, y tanto Motorola con el Motorola 6800 en el año 1975, como National Semiconductor con el SC/MP (Simple Cost-effective Micro Processor) en 1974 establecieron nuevos listones en el ámbito de procesadores, incluyendo unos 6800 transistores en el caso del procesador de Motorola (de ahí su nomenclatura), o unos buses de direcciones y datos más grandes en el SC/MP. Además, estos procesadores fueron ampliamente populares, ya fuera por el bajo precio del SC/MP o por ser elegidos para impulsar microcomputadoras, como el Motorola 6800 o el posterior Motorola 6809.
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Altair 8800 de MITS, primer microordenador basado en el Intel 8080. Fuente.
Intel no se quedó dormida en los laureles ante esta amenaza y en 1974 presentó el Intel 8080, que acabó convirtiéndose en el procesador del primer microordenador personal, la Altair 8800 de MITS. Durante los siguientes años Intel siguió estando a la cabeza de la innovación con procesadores tan famosos en la industria como el 8086 y 8088. Este último fue quién puso a Intel en el mapa mundial de la tecnología, aportándole una inmensa fama tras ser incluidos en el IBM PC, y que puso a Intel en la lista de las 500 mejores compañías de la revista Fortune. También fueron muy famosos los Intel 80286 de 1982 y el Intel 80386 de 1985, y en especial este último tras incluir 275 mil transistores, 100 veces lo que vimos en el original Intel 4004 tras sólo una década de desarrollo.
La guerra entre Intel y AMD ha sido una de las más largas y encarnizadas en la historia de la tecnología.
Para aquellos entendidos en la historia de microprocesadores, quizás se hayan dado cuenta de que aún no he hablado de AMD, otro de los grandes de esta industria. Esto se debe a que su primera incursión en el mundo de los procesadores fue un poco "ilegal", ya que lo creó a partir de una copia de microprocesador Intel 8080 mediante técnicas de ingeniería inversa, al cual nombró como AMD 9080, mientras que diseñaba y producía los microprocesadores Am2901, Am29116 y Am293XX, que serían utilizados en varios diseños de microordenadores. Esto provocó que desde el primer momento Intel y AMD no fueran muy amistosos entre sí.
Sin embargo, los negocios son los negocios, y en 1982 AMD firmó un contrato con Intel, convirtiéndose en fabricante de procesadores 8086 y 8088. ¿La razón? Intel quería utilizar los 8088 en sus IBM PC, pero IBM exigía como política de la empresa al menos dos proveedores para sus chips. AMD produjo después, bajo el mismo acuerdo, procesadores 80286, pero Intel canceló el contrato en 1986, rehusándose a revelar detalles técnicos del posterior 80386 por tema de patentes. Hay mucho debate sobre esta decisión, pero la razón más lógica y correcta es, que tras el aumento espectacular en popularidad de los clones de PC, Intel quería fabricar procesadores bajo sus propios términos y no según los de IBM. Esta decisión tendría grandes repercursiones para ambas compañías, aunque veremos esto explicado más adelante en el artículo.
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AMD Am9080. Fuente.
Mientras, y para finalizar la década de los 80, Intel presentó el Intel 80486, el cual fue el catalizador para poder tener un ordenador personal de prestaciones avanzadas, gracias a un conjunto de instrucciones optimizado, una unidad de coma flotante y una caché unificada, integrados en el propio circuito integrado del microprocesador y una unidad de interfaz de bus mejorada. Todas estas mejoras provocaron que los 80486 fueran el doble de rápidos que el 80386 pese a tener la misma frecuencia de reloj, y serviría como fundación para lo que veríamos en el futuro Intel Pentium. Los años 80 estaban acabando y la carrera por tener el mejor microprocesador del momento estaba al rojo vivo.
Los microprocesadores entre 1990 hasta la actualidad
Como ha podido ver, desde su inicio en 1971 hasta los años 90, los avances vistos en el campo de microprocesadores había sido impresionante. Y sin embargo, de 1990 hasta la actualidad, el avance ha sido aún mayor. Esta época comenzó con el AMD Am386 de 1991, el cual cuenta con características similares al Intel 80386 y cuya mera creación estuvo envuelta en polémica. Como recordarán de la sección anterior, Intel y AMD estaban en una trifulca legal por un contrato roto por Intel, y que AMD finalmente ganó en 1991 gracias a la Corte Suprema de California, que forzó a Intel a pagar más de 1000 millones de dólares en compensación por la violación de contrato.
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AMD Am386. Fuente.
Sin embargo, Intel no dejó correr el tema, y hubo numerosas disputas legales a posteriori centradas en si AMD tenía o no derechos legales de usar derivados del código de Intel, las cuales fueron favoreciendo tanto a Intel como a AMD. Finalmente AMD, ante la poca certeza de si podrían utilizar código de Intel en el futuro, se vio forzada a desarrollar versiones propias a partir del código de Intel, cuyo proceso se basaba en dos equipos de ingenieros. Mientras uno describía las funciones del código, un segundo equipo sin acceso a dicho código original debía desarrollar código que realizara las mismas funciones.
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PowerPC 601 Fuente.
Mientras, la rueda no se detenía, y en 1993 fue presentado el PowerPC 601, creado conjuntamente por laalianza AIM (Apple, IBM y Motorola) buscando quitar el dominio que Microsoft e Intel tenían en sistemas basados en los 80386 y 80486. Los procesadores de la familia PowerPC son utilizados principalmente en computadores Macintosh de Apple Computer y ofrecían un rendimiento sorprendentemente bueno debido a su arquitectura RISC, que posibilitaba la segmentación y el paralelismo en la ejecución de instrucciones, así como reducir los accesos a memoria, aumentando así su rapidez.
1993 también fue un buen año para AMD, que presentó el Am486 compatible con el 80486, así como para Intel, que mostró el Intel Pentium, con más de 3 millones de transistores y que supuso una revolución tan grande que la nomenclatura Pentium se hizo ampliamente popular en la cultura general. 1994 y 1995 fueron una época más tranquila, con sólo actualizaciones de lo que ya había en el mercado, concretamente el PowerPC 620, el Am586, y el Intel Pentium Pro, los cuales, si bien superaban a su predecesores, no suponían una auténtica revolución en el mercado.
No fue hasta el año 1996 cuando pudimos ver el AMD K5, su primer procesador propio y rival directo del Pentium, contando con una arquitectura muy similar al Pentium Pro, y que tuvo relativamente poco éxito. Su hermano el AMD K6 si que tuvo un poco más de suerte a nivel de mercado, debido a que en pruebas de rendimiento superaba todo lo establecido por Intel hasta el momento, todo a ello un precio más bajo que la competencia. AMD cada vez se encontraba más cómoda en el mercado y poco a poco se iba abriendo hueco. Mientras, Intel veía que lo que en principio tenía que haber sido un monopolio iba a ser una dura competición por ser el mejor.
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Intel Pentium II. Fuente.
Como respuesta, Intel tuvo uno de los trienios más prolíficos en la historia de los microprocesadores, presentando el Intel Pentium II en 1997, el Pentium II Xeon en 1998 y el Celeron, el Pentium III y Pentium III Xeon en 1999. Los Pentium II y III fueron revisiones de sus predecesores y tampoco merecen mayor atención. No obstante, es digno de mención la gama Celeron como producto de gama baja para aquellos que no querían toda la potencia del Pentium, y la gama Xeon, creada para cumplir con los requisitos de desempeño en computadoras de medio-rango, servidores más potentes y estaciones de trabajo, en lugar de ordenadores personales.
Intel y AMD ya no competían sólo consigo mismos: competían con el contrario para sacar el mejor producto, el más potente.
El cambio de milenio trajo bajo el brazo una nueva tanda de procesadores, con el Intel Pentium 4 en cabeza, y que llegaba con un rediseño de arquitectura completo y con un mayor número de ciclos por segundo, aunque con peor rendimiento en cada uno de los ciclos. Por otro lado, AMD presentó en el 2001 el Athlon XP, el cual suponía una mejora espectacular con respecto al Athlon Thunderbird presentado en 1999. A diferencia de su predecesor, el XP estaba optimizado para un overclocking, lo cual le permitió a AMD seguir estando a la cabeza en cuanto a rendimiento de los procesadores con arquitectura de 32 bits. Durante los dos siguientes años, las aguas estuvieron más calmadas, pero una conclusión estaba clara: Intel y AMD se iban a dividir el botín de guerra que saliera del mercado de microprocesadores, y ninguno de los dos estaba dispuesto a bajar el nivel.
2004 volvió a ser el año elegido por los dos gigantes para presentar sus novedades, con el Intel Pentium 4 (Prescott) y el AMD Athlon 64, que eran simplemente evoluciones de sus predecesores, aunque ambos incluían, finalmente, manejo de instrucciones de 64 bits. Sin embargo, el 6 de junio de 2005, la balanza se inclinó hacía el lado de Intel cuando Steve Jobs confirmó el rumor que venía comentándose en aquellos días: Apple se cambiaba a Intel. La excusa que aportó el difunto Jobs fue que los procesadores PowerPC padecían serios problemas de temperatura, por lo que el cambio a Intel no era ya por moda, sino por necesidad. Además, añadió que, para el asombro de todos los presentes a la WWDC 2005, OS X había tenido una "doble vida secreta", ya que había sido compilado tanto para arquitectura x86 como para PowerPC desde su primera versión. PowerPC desaparecía y, con ello, Intel ganaba más poder.
Durante años siguientes, la batalla entre ambas compañías cada vez es más encarnizada, con cada vez mejores procesadores, reduciendo su tamaño en nanómetros de forma vertiginosa y ampliando cada vez más la extensión de la arquitectura de 64 bits. AMD mantuvo el pulso de Intel todo lo que pudo, presentando dispositivos homónimos en rendimiento que los que presentaba Intel, como el Phenom de 2007 como respuesta al Intel Core Duo del año anterior, así como los Phenom II y Athlon II a los Intel Core i7 Nehalem de 4 núcleos. Con esta gama Core i7, Intel había alcanzado su principal filón, utilizando esta nomenclatura para los procesadores que utiliza actualmente.
El movimiento de AMD de centrar su atención en videoconsolas ha sido inteligente, pero ha dejado el mercado de ordenadores abierto para Intel.
Lo último que hemos visto de AMD hasta la fecha ha sido el AMD Fusion de 2011, un ambicioso proyecto fruto de la fusión entre AMD y ATI, y que se ha ido renovando mediante distintas generaciones, como Trinity en 2012, Kabini en 2013, y Kaveri en 2014. Muy importante es también el movimiento de AMD de desarrollar los chips APU de bajo consumo que impulsan a las actuales XBox One y PlayStation 4, dejando el mercado de los PC en un segundo plano. AMD también tiene un ojo puesto en la arquitectura ARM para su uso en servidores como una alternativa a los chips actuales de bajo consumo x86, todo ello con el objetivo de recuperar la cuota de mercado perdida en el negocio de chips de servidor.
Sin embargo, que AMD dejará el mercado de los ordenadores en un segundo plano ha facilitado que Intel se haga con el control total del mismo. Con diferentes arquitecturas como Sandy Bridge, Ivy Bridge y la más recienteHaswell, la gama Core i7, i5 e i3 ha ganado una notoriedad sin par en el mundo de los ordenadores, tanto portátiles como de sobremesa. Llegando a unas cifras récord de 22 nanómetros y 1400 millones de transistores. Comparen esas cifras con las que tenía el Intel 4004. Eso es todo lo que la tecnología de microprocesadores ha avanzado. Sobran las palabras.
¿Qué nos depara el futuro en el campo de los microprocesadores?
Para aquellos que no conozcan la ley de Moore, la resumiré lo máximo posible: anunciado por Gordon Moore, uno de los fundadores de Fairchild Semiconductor, expresa que aproximadamente cada dos años se duplica el número de transistores en un circuito integrado. Esto, al principio, puede parecer algo sencillo, pero cuando llegamos a los 1400 millones de transistores en un microprocesador, doblar esa cifra parece una tarea hercúlea. No obstante, el futuro para Intel está más o menos claro: seguir haciendo microprocesadores más pequeños y que sigan manteniendo los altos estándares que tiene Intel, como la gama Broadwell de 14 nanómetros y que veremos dentro de nuevos equipos para finales de 2014, según la propia Intel, mientras que ya están disponibles para algunos partners de Intel a modo de muestra.
Mientras, AMD seguirá con las APU Fusion, concretamente la gama Carrizo para 2015, sustituyendo a la actual Kaveri, y con novedades como el soporte de memoria RAM DDR4. En cuanto al resto de compañías y nichos de mercado, es imposible predecir qué nos depara el futuro: quizás Intel caiga y alguien recoja el testigo, o el mercado de microprocesadores sea volcado hacia otro nicho, dejando el de los ordenadores atrás. Quizás incluso se llegue a incumplir la Ley de Moore. La cuestión es que, si en todos estos años hemos llegado tan lejos,debe ser espectacular lo que podremos ver en el año 2057, dentro de otros 43 años.
