Hetekkel az Intel 14. generációs Core processzorcsaládjának hivatalos bemutatását követően azon merengtünk el, hogy a vállalat történelmének tulajdonképpen hányadik mikroarchitektúrája képezi alapját az újdonságoknak, és vajon a következő 30 évben milyen változások várhatók a chiptervezés terén. Lehet, nem pont egy olyan CPU-kínálatnál kellene ezen gondolkodni, aminek alapját három évvel ezelőtt dobta piacra a gyártó, de mivel épp egy nagy architektúraváltás előtt állnak, belefér, ha kicsit nosztalgiázunk.
Mára a végfelhasználók számára elérhető processzortechnológiák javarészt két nagy gyártónál összpontosulnak, ha csak a PC-k kategóriáját figyeljük, másodvonalban azonban egyre nagyobb teret nyernek az ARM-alapú központi egységek; elég csak az Apple-t megemlíteni a saját gyártású lapkáival. Az x86-os történetben azonban túlsúlyos szerepe van az Intelnek, és ma már az AMD sincsen lemaradva utcahosszal, azonban nem volt mindig ilyen letisztult ez az iparági verseny. Aki emlékszik még a '80-as és '90-es évek asztali számítógépes piacára, ma teljesen másként tekint az aktuális vívmányokra. Ha neked is ismerősen cseng a NexGen név, akkor tényleg ott voltál tűzközelben.
Megálmodva a RISC-utat
A sztori szinte meseszerűen indult. 1985-ben megérkezett a piacra az Intel i386, ami a vállalat első 32 bites processzoraként írt történelmet, és nemcsak teljesítményben, hanem árazásban is a versenytársak fölé emelkedett. Ekkor még teljesen megszokott módszerként a többi gyártó licenc-alapon vagy egyéb módon klónozta az Intel fejlesztéseit, amiből komplett vállalatok születtek és váltak óriássá. Egy bizonyos Thampy Thomas azonban úgy gondolta, lehet ezt másként is. A NexGen az ő és mérnöktársának, Nick Tredennicknek a szüleménye, a szükséges anyagi hátteret pedig olyan cégek teremtették elő, mint a Compaq, az olasz Olivetti, a japán ASCII Corp és egyéb befektető csoportok. A cél egyértelmű volt: az Intel mellett egy olyan architektúrát alkotni, ami nem másol, hanem teremt, és egyébként jövőbemutató fejlesztéseket is tartalmaz.
Az akkori technológiai fejlődés a gyártás és a működés tekintetében nagyon más volt, a végül telitalálatot jelentő irányt Thomas elektromérnöki, a RISC-működéssel kapcsolatos lelkesedése generálta. Az akkoriban még CISC-alapon (Complex Instruction Set Computer) működő iparág résztvevői fokozatosan felismerték e szemléletmód tarthatatlan növekedési mutatóit, ami elsősorban a lapkák gyárthatóságát és tranzisztorköltségét érintik. A RISC (Reduced Instruction Set Computer) ezzel szemben pont azt a továbblépési lehetőséget kínálta, ami lehetővé tette a konkrét hardvertervezési költségcsökkentést, melynek eredményeként a tranzisztorszám növelése az adott gyártástechnológiákon fenntarthatóvá válik.
Miközben előbbi a különböző műveleteket változó hosszúságban kezeli, majd bontja le utasításokra, addig a RISC-nek az a célja, hogy a fix hosszúságú utasításokat a lehető leggyorsabban hajtsa végre, lehetőleg egy órajelciklus alatt. A fő különbséget a parancsok utasításszintű kezelése adja. Egy CISC-processzor esetében ezt maga a hardver végzi, míg a jövőt jelentő megoldásnál az operációs rendszer vagy alkalmazás segíti a folyamatot. Értelemszerűen utóbbinál egyszerűbb, kevesebb tranzisztort igénylő felépítésre van lehetőség.
Igen ám, de a szoftverek nagy része az i386-os CISC-működésre lett megírva 16 vagy 32 bites x86-os processzorokhoz, így olyan megoldásra volt szükség, ami mindkét világ számára megoldást jelent. A Compaq ráadásul nemcsak "jófejségből" pénzelte a projektet, hanem fel akart készülni arra az esetre, ha az Intel meglépi a RISC irányába a váltást. Ez a lépés egyébként meg is történt az i486-tal és az első generációs Pentiummal, a NexGen azonban ekkor még nem állt készen.
Nx586, a különc legenda
A feladat egyáltalán nem volt könnyű, az F86-os kódnéven futó, kissé kezdetleges, nyolc külön lapkára épülő projekt teljes kudarc volt. Nem kevesebb mint nyolc év kellett az Nx586 megszületéséhez, melynek piaci startja egészen különlegesre sikerült. A Pentiumhoz hasonlóan szuperskalár központi egység remek számítási teljesítményt ért el, egyedül a lebegőpontos számításokban maradt el a dedikált egység hiánya okán. Ezt a hiányosságot később igen kreatívan oldották meg, az Nx587 lebegőpontos lapka egy tokozásban az Nx586 mellé került; mondhatjuk, hogy ez volt az első "multi-chip", vagyis chiplet dizájn.
Azonban a CPU az Inteltől eltérő lábkiosztást és egyedi lapkakészletet kapott, ami tudásban ugyan rendben volt, a szoftverek nagy része azonban nem kezelte megfelelően, az egyediség pedig költségszempontokat figyelembe véve sem volt ideális. A projektet finanszírozó Compaq is csak elvétve használta a platformot saját gépeiben. Az Intel által diktált Pentium-tempó évről évre erősödött, amelyre ezúttal időben akart választ adni a NexGen, és 1995 októberében bemutatta az alaposan kigyúrt Nx686-ot. A dicsőség azonban mindössze 1 hónapig tartott, novemberben megérkezett az Intel P6 architektúra, miközben a NexGen életében ekkor egy teljesen váratlan esemény törte meg az Nx686 piaci premierjét.
Az AMD történetének legsikeresebb felvásárlása
Az Intel "mögött", valahol a Cyrix- és IBM-harcok közepette az AMD nem nagyon lelte a kiutat a K5-ös architektúra hibáiból. A papíron szuperül teljesítő architektúra a valóságban nagyon gyengén muzsikált, az elavult 500 nm-es gyártástechnológia miatt pedig még melegedési gondokkal is küzdött. A hibajavításokkal már nem nagyon lehetett visszanyerni a márka pozitív megítélését, így a vállalatvezetés úgy döntött, hogy tokkal-vonóval együtt felvásárolja a NexGen csapatát. Ezt olyannyira komolyan gondolta, hogy az említett Nx686 tulajdonképpen az óriási sikert elért K6-generáció alapja, az AMD mérnökei csupán a Socket 7 tokozás vezetékezését oldották meg, illetve egy-két ponton hozzányúltak a dizájnhoz.
A később 3DNow!-utasításkészlettel és az Intelhez mérten kedvezőbb árral felvértezett AMD K6-generáció tehát tulajdonképpen a NexGen eredménye, a végrehajtóegységek egyes lépcsőire jellemző alapokat azonban mind a mai napig hordozzák azok az x86 CPU-k, amik az otthonodban vagy munkahelyeden találhatók.
