Til hovedinnhold
Nostalgi

Den frekke manøveren som vant 1 GHz-kappløpet

Verdens første gigahertz-prosessor skulle slippes 8. mars i år 2000 – ble slått med to dager av konkurrenten.

Hvis du i dag går fra én prosessorgenerasjon til den neste, er sjansene gode for at du faktisk ikke merker forskjellen – i hvert fall om du skaffer deg noe fra samme prisklasse som du kommer fra. Tar vi for eksempel den ganske nye entusiastprosessoren Intel Extreme Core i7 4960X, snakker vi i beste fall om en ytelsesøkning på femten prosent opp fra den to år eldre Core i7 3960X.

Er også resten av datamaskinen din nokså oppegående – og det bør den, med tanke på at vi snakker om en prosessor til åtte tusenlapper – er ytelsesforskjellen noe du riktignok kan måle, men færreste i praksis vil kunne registrere.

Nei, i våre dager føles det som om det står litt på stedet hvil når det kommer til raskere klokkefrekvenser og ren prosesseringskraft. I stedet ser vi stadige forbedringer når det kommer til instruksjonssett, antall kjerner, strømforbruk og integrert grafikk.

Men slik har det ikke alltid vært. Rundt årtusenskiftet opplevdes prosessorutviklingen i større grad som et kappløp enn det gjør i dag, og spesielt interessant var det uformelle kappløpet mot én gigahertz.

AMD mot Intel, naturligvis

På tampen av 90-tallet var dataindustrien inne i en fantastisk vekstperiode. Bedre fabrikasjonsmetoder gjorde det mulig å lage mindre og mer kompliserte databrikker, og de fremste brikkefabrikantene tok naturligvis opp hansken når det kom til utfordringen å lage verdens beste og raskeste prosessor.

Rett før år 2000 stod kampen som i dag mellom AMD og Intel. Et par år tidligere hadde også prosessorene fra Cyrix vært et alternativ blant budsjettbevisste PC-kjøpere, men i løpet av 1998 hadde denne produsenten kastet inn håndkledet etter en mindre heldig sammenslåing med et annet selskap.

Cyrix gikk likevel ikke helt uten å sette spor etter seg. Deres populære 6x86-prosessorer kunne til en viss grad utkonkurrere Intels Pentium-prosessorer, og var sammen med AMD K6 grunnen til at Intel måtte stable på beina et billigere alternativ: Celeron.

Dessverre for Intel, men heldigvis for mange vanlige PC-interesserte, kom også den berømte overklokkeren Intel Celeron 300A. Da denne i praksis kunne matche flaggskipet Pentium II på 450 Mhz til en tredjedel av prisen, ble det viktig for Intel å ta det neste skrittet så fort som mulig.

Pentium III dyttes ut

Etter at Celeron-familien ble introdusert som et budsjettalternativ høsten 1998, var det lite å høre fra AMD-leiren. Intel kunne da konsentrere seg om sitt neste flaggskip, som naturligvis hadde fått navnet Pentium III. Tidlig i 1999 kom PIII på banen i form av utgaver på 450 MHz og 500 MHz – ikke helt tilfeldig, ettersom Pentium II stoppet på 450 MHz.

Intel Pentium III «Katmai». Merk den eksterne L2-cachen til høyre for prosessorkjernen.Foto: Appaloosa, Wikimedia Commons

Denne første utgaven av Pentium III, som hadde kodenavnet «Katmai», var egentlig ikke noe stort satsingsområde for Intel. Den kan vel snarere sees som et lite hvileskjær, ettersom den i stor grad var en videreføring av PII. Pentium III hadde riktignok fått to millioner flere transistorer og multimediainstruksjonene SSE, men den beholdt også noen av problemene fra Pentium II – herunder L2-cache på halv fart av prosessorens klokkefrekvens.

Intel Pentium III «Coppermine» på 900 MHz.Foto: Konstantin Lanzet, Wikimedia Commons

Det som virkelig var i fokus hos Intel på denne tiden var «Coppermine» – neste generasjon PIII-prosessor. Denne skulle snekres sammen på 180 nanometer produksjonsprosess, mot datidens 250 nanometer. Dette ville gi rom for høyere klokkehastigheter, og selv om 1 GHz ikke var noe uttalt mål på den tiden, var det utvilsomt en gjev milepæl som blinket i det fjerne.

Men mens Intel var i ferd med å se inn i fremtiden, kom konkurrenten AMD dundrende inn med sin splitter nye K7-prosessorarkitektur. Prosessorens navn var Athlon, og den markerer begynnelsen på hva som må kalles en gullalder for AMD.

Kniving om førsteplassen

AMD Athlon ble lansert sommeren 1999, og var som Intel PIII «Katmai» også produsert på 250 nanometer. Men i tester viste den nye K7-arkitekturen seg å være overlegen konkurrenten, og Intel-prosessorene kunne heller ikke skilte med like høye klokkefrekvenser.

Nå ble det plutselig en ekstra travel tid for Intel, som nå satte alle kluter til for å få PIII «Coppermine» ut på markedet – noe som skjedde sent i oktober samme år. Den nye prosessoren hadde tre ganger så mange transistorer som forgjengeren, og igjen var det Intel som hadde markedets råeste prosessor. Men gleden var kortvarig. Det tok nemlig ikke mer enn en måned før AMD var på plass med sin egen 180-nanometer K7-kjerne, noe som førte til at de to prosessorfabrikantene satt på omtrent jevnbyrdige produkter.

Med 180-nanometers prosessorer i begge leire, var det utviksomt duket for et kappløp mot 1 GHz. Nye Athlon tok ledelsen med en modell på 750 MHz ved lanseringen, men idet verden feiret overgangen til et nytt årtusen, hadde Intel kommet med en PIII på 800 MHz.

Prosessorer med en klokkefrekvens på én gigahertz ville dukke opp omtrent midtveis i året, kalkulerte analytikere seg frem til. Men de hadde ikke tatt med i beregningen at både AMD og Intel var klare for en durabelig innspurt.

Ut på oppløpssiden

AMDs Athlon-logo.Foto: Lephafta, Wikimedia Commons

Midtveis i februar måned 2000 var det klart for konferansen med det lekre navnet ISSCC (International Solid-State Circuit Conference). Ett av hovedpunktene på programmet var prosessorer med høye frekvenser, noe som førte til at Compaq, IBM og Intel var der for å prate om løsninger som gikk forbi 1 GHz.

AMD var der også, men syntes tydeligvis det ikke var så mye å prate om. Etter å ha tangert Intels 800 MHz tidlig i januar, hadde en Athlon på 850 MHz blitt sluppet rett før ISSCC. Og i forbindelse med konferansen hadde AMD satt opp en fungerende PC på sin hotellsuite, kjørende en Athlon-prosessor klokket til 1100 MHz.

Men demonstrasjoner er én ting. Å faktisk slippe en fungerende prosessor ut på markedet, har vist seg å være en helt annen sak. Likevel ble det klart for Intel at tiden var i ferd med å renne ut, noe som resulterte i at de fremskyndet lanseringsplanene. Internt satt de onsdag 8. mars som den store dagen.

Tanken var god, men viste seg å ikke holde helt inn. Mandag 6. mars slapp AMD modellene Athlon 900, Athlon 950 og Athlon 1000 – sistnevnte med en klokkefrekvens på 1000 MHz, altså 1 GHz.

Intel var slått på den berømmelige målstreken.

Et tungt år for Intel

Ikke alle var enige i at AMD var først til 1 GHz – i hvert fall ikke Intel selv, som holdt fast på planene om å lansere sin Pentium III 1000 to dager senere. Intel pekte da på at de hadde begynt å sende ut de nye prosessorene uka før lanseringen.

Det stilnet imidlertid litt når en talsperson for AMD påpekte at PC-er med Athlon 1000 hadde vært under bygging fra uka før det igjen. Så selv om sikkert en og annen fremdeles er uenige, er konsensus at AMD var førstemann til en masseprodusert 1 GHz prosessor – et par dager før Intel.

Tapet av gigahertz-kappløpet var det første av flere tilbakeslag for Intel det året. Den sommeren kom de med en PIII på 1,13 GHz – den skulle betraktes som et nytt flaggskip, men med den samme allegorien kan vi heller si den endte opp som Vasa. Pentium III 1133 var kresen på plattformen den skulle kjøre på og viste seg dessuten å være notorisk ustabil. Den var i tillegg tregere enn klokkefrekvensen skulle tilsi. Intel endte til slutt opp med å tilbakekalle problembarnet.

Mot årets slutt var det duket for nok en Intel-skuffelse med de første utgavene av Pentium 4, men det er og blir en annen historie.

Problemet med Athlon

Selv om den var først til 1 GHz, ble ikke Athlon 1000 noen stor suksess for AMD. For det første var den grisedyr – ved lansering var prisen satt til 1299 dollar. For det andre oppdaget AMD et annet problem med Athlon under kappløpet mot 1000 MHz.

Som på Pentium III «Katmai» bestod Athlons L2-cache av ekstern SRAM, og denne klarte ikke holde følge med den hurtige hastighetsøkningen til prosessorene. Opprinnelig kjørte cachen på halv fart av prosessorfrekvensen, men måtte settes ytterligere ned etter hvert. Prosessorer over 700 MHz kjørte på førti prosent av klokkehastighen, mens det for 900 MHz og over gikk ned til en tredjedels hastighet (33 prosent).

AMD Athlon «Thunderbird» ble en suksess.Foto: Konstantin Lanzet, Wikimedia Commons

Her var det helt klart potensiale for forbedringer, og det var nettopp her AMD tok grep. I juni 2000 var en ny og forbedret Athlon i butikkene – nå var mengden L2-cache halvert, men til gjengjeld var den nå integrert i kjernen og således kjørte på full pupp.

Den nye Athlon-prosessoren gikk under kodenavnet «Thunderbird», og etter gigahertz-racet mot Intel var det nå langt flere som kjente til både AMD- og Athlon-navnet. Prosessoren ble sluppet i hastigheter fra 600 MHz og nådde med tiden 1400 MHz. Det var denne «Thunderbird»-prosessoren som endte opp som en av AMDs storselgere, godt hjulpet av noen dårlige veivalg fra Intel.

Hertz for alle penga

Kappløpet mot 1 GHz var interessant, men bar med seg en stygg arv: Nå hadde folk vent seg til at høyere klokkefrekvens betydde bedre ytelse. Det hjalp da heller ikke at prosessorfabrikantene også i tiden fremover fokuserte på hastighet.

Men etter hvert som AMDs og Intels nye prosessorer gled mer fra hverandre i design, gikk det ikke spesielt godt å sortere prosessorene basert på klokkefrekvens. AMD forsøkte seg en stund på et gammelt markedsføringstriks kalt «Performance Rating», som ga etterfølgende Athlon-generasjoner et tall som skulle tilsvare en «Thunderbird» på en viss klokkefrekvens.

Dette fungerte til en viss grad, men kun så lenge man holdt seg til AMD. For Intel og den vinglete Pentium 4 var det en stund total forvirring, men det skal vi ikke gå innpå her.

Likevel ble det etter hvert klart at verken klokkefrekvenser eller kjøleløsninger kunne vokse inn i himmelen, selv om bransjen gjorde et iherdig forsøk. En del av redningspakka var et skifte av fokus mot prosessorer bedre tilpasset bærbare datamaskiner, med lavt strømforbruk og flere kjerner som kunne skalere ytelsen etter behov.

Likevel er det ikke fritt for at noen av oss lengter litt etter hertzkappløpet – en tid da datamaskinen du kjøpte på våren føltes gammeldags da høsten kom. Vondt var det for lommeboka, men minnene er gode.

Et lite men stort vidunder:
Slik lages en prosessor >>>

Kilder: Wikipedia, Tom's Hardware, ZDNet, Cnet

Les også
AMD kommer ikke med ny skjermkortkjerne i år
Les også
Prosessoren som var overklokkernes hellige gral
Les også
Nå er AMDs nye prosessor i salg
Les også
Slik gjør Intel «tingenes Internett» mulig
Les også
Slik lages en prosessor
annonse