테크윈

AMD가 발전을 이룬 원인은 인텔의 세컨드 소스 계약 덕분이었다. 요즘은 생각하기 어려운 이야기이지만, 1980년대 반도체 제조 업체의 대부분은 제품 공급 능력이 한정되어 있었다. 또한 제조 공정 자체가 안정적이지 않았기 때문에, 대기업은 특정 제조 업체의 의존도가 상당히 놓았고 일반적으로 세컨드 소스 공급을 고수했다. "지난달까지 정상적으로 제조할 수있었지만, 이번달은 뭔가 알 수없는 이유로 생산량이 반감했다."는 이야기가 정말 있었던 시대였다.

예를 들면 8086의 경우 인텔에서만 구입하는 것이 아니라 인텔과 세컨드 소스 계약을 맺은 몇개의 회사에서 동일한 스펙의 8086 호환 제품을 구입할 수있는 체제가 구축되어 있었다. 인텔은 이러한 세컨드 소스 공급을 맺은 업체에서 라이센스 비용을받는 대신에 (경우에 따라서는 판매 수량에 따른 로열티도)모든 설계 데이터 및 제조에 필요한 정보를 전달하고 있었다.

8086, 8088의 경우 제조기술을 알고있는 회사만 AMD, 미국 Harris, 독일 지멘스, NEC, 히타치가 있었고, 이 중 Harris는 80286의 세컨드 소스 계약을 맺었고, AMD와 지멘스는 80286이외에 80186계약도 맺고있었다.

이러한 세컨드 소스 계약은 당연히 장점과 단점이있기 마련이다. 당시 인텔은 자사에서 안정적으로 시장에 공급할만한 생산 능력을 가지지 못했기 때문에, 이러한 세컨드 소스 공급은 어쩔 수없는 것이었다. 그런데 세컨드 소스 메이커가 더 저전력이거나 보다 고속의 호환 제품을 판매할수 있게되면, 아무리 라이센스나 로열티가 더 들어온다고 해도, 정작 자사 제품의 매출이 떨어지게 되었다. 이에 인텔은 이후 정책을 전체적으로 전환하여 i80386부터 세컨드 소스 공급을 인정하지 않게 되었다.

더 문제가 되었던것은 이러한 정책 전환 이전에 인텔은 다양한 제조 업체와 다양한 계약을 이미 체결했던 상태였다. 예를 들어, IBM은 486 세대까지의 제조 라이센스를 보유하고 있었고 미국 내셔널 세미컨덕터社는 P6 세대 제품에 걸치는 포괄적인 크로스 라이센싱 계약을 보유하고 있었다. 또한 나중에 말하겠지만, AMD와 세컨드 소스 계약은 이후에 법적 소송으로 이어지는 계기가된다.

이야기를 되돌려서, 이러한 크로스 라이선스 계약의 덕으로 AMD는 1980년경에 'Am8086/8088', 1983년 (1982년 이라는 설도 있음)에는 'Am80286'를 선보인다. 기본적인 구조는 완전히 같았지만, 8086등장 이후에 출시되는만큼 공정 미세화가 이미 적용되었고, 인텔에는없는 보다 높은클럭의 제품도 준비하고있는 것이 특징이었다.

덧붙여서, 로드맵에있는 'Am80186'만 1995년이라는 것은 오타가 아니다. 당초 AMD는 임베디드에는 별로 흥미가없었고, 제품도 거의 없었다. 임베디드 제품군에는 정적 동작 제품을 항상 준비 해놓을 정도였으니 말이다.

일반적으로 CMOS 회로에는 동적 회로와 정적 회로가있다. 양자의 차이를 단적으로 말하면, 클럭 신호를 만드는 방법이 다르다. 동적 회로는 회로 자체를 사용하여 클록 신호를 생성하고 있기 때문에 회로가 멈추면 내부 회로가 상태를 유지할 수 없게되어 버려 동작을 계속할 수 없다. 한편 회로 규모가 상대적으로 작고, 고속 동작에 적합하다. 따라서 일반적으로 최소 동작 주파수를 정한 뒤, 동적 회로로 구성하는 것이 보통이다.

정적 회로는 클록 신호를 별도로 마련하기 위해 동작 주파수가 완전히 0으로 되어있다. 회로 규모는 다소 증가되고, 고속 동작에 다소 불리하지만 그만큼 동작 주파수를 급격히 낮출 수 있으며, 이에 따라 소비 전력도 크게 내려가기 때문에 기본 용도에서 유리하다. 무엇보다, 이것은 임베디드의 첫 제품이었고, 실제로는 더 집적도가 높았다.(부품 비용 및 다이 면적을 줄일 수있다.)

당시 AMD는 이러한 저전력 임베디드 제품을 'E86'시리즈라고 칭하고, 1990년대에 들어와서 라인업을 확장하여 시장에 투입하고 있었다. 또한 1995년에는 버스 인터페이스를 80286에호환 되면서 내부는 80186상태인 'Am80186EM'를 투입했다.

AMD의 독자적인 프로세서 개발의 결정

1991년, AMD 역시 세컨드 소스 계약에 따라 'Am386DX'을 투입하기로한다. 하지만 이 쯤의 인텔과의 계약내용은 미묘했고, AMD는 "이전에 맺은 세컨드 소스 계약이 유효하다"며 Am386을 발표했지만, 인텔은 이 계약이 무효라고 호소하고 그대로 법적 소송에 들어갔다.

시간 순서를 정리하면 다음과 같다.

◎ 1985년 인텔이 i80386DX를 발표했다. 동시에 인텔은 "세컨드 소스 공급을하지 않는다"고 밝혔다. AMD는 1982년 계약에 따라 세컨드 소스 계약을 요구하고 제소한다.

◎ 1987년 제소 결과로 중재 위원회가 열리며, "인텔은 AMD에 라이센스비를 공급해야한다"는 결론이 나오지만, 인텔이 거부. 이에 따라 AMD가 제소. 이 소송은 1994년 미 수석 사법 재판소가 중재 방안을지지하는 판결을 내 결론.

◎ 1988년 인텔은 AMD를 i286프로세서의 특허 침해로 제소. 1992년 일단 인텔이 승소하지만 그때 인텔의 제출 서류의 변조사실이 드러나 재심이 행해지고 1993년 AMD가 승소.

◎ 1990년 하반기 인텔은 '386'라는 명칭의 상표권 침해건으로 AMD를 고소하지만, 1991년 인텔이 패소.

이 밖에도, AMD가 인텔을 반대로 고소하는등, 이시기의 인텔과 AMD는 함부로 소송 전투를 벌이고 있었다. 결국 1994년 양사는 지금까지의 소송을 취하하고, 크로스 라이센스를 나누는 것으로 합의했다. AMD는 80186복사본을 제조 할 수있게 된 것 외에, 80386및 80486에 대해서도 이론적으로 세컨드 소스를 기반으로 복제품을 제공할 수 있게 되었다.

이 크로스 라이센스 체결에 그저 만족하고 있었다면, AMD의 기업 활동은 멈춰 버린 것이나 다름없었다. 하지만 세컨드 소스를 바탕으로 Am386DX를 제조하는 당초 계획을 1989년 기업 정책을 바꿔서 그동안의 복제품을 모두 뒤집고 AMD만의 독자적 프로세서를 개발하는 것으로 결정한다.

AMD는 Am386DX를 거의2년 만에 완성시켜서 인텔 프로세서와 동일한 주파수에서 동일한 성능을 얻는 데 성공한다. 또한, 인텔 80386DX는 클럭스피드가 33MHz에서 멈춰 있었지만, Am386는 40MHz로 동작하는 제품이 출시되었고 또한 가격이 보다 저렴하여 매우 좋은평가를 받기에 이르렀다. 그러나 1993년이라고하면 이미 인텔은 i486DX/50MHz을 발표하던 시기 였고, 저가형 제품은 이미486급의 점유율이 높았다. 그리고 높은 가격대의 고성능 프로세서는 여전히 인텔이 독점하고 있었다.

덧붙여서, Am386DX는 정적 동작 제품과 저전압 제품도 준비했으며, 외부 버스를 80386SX에서 16bit화한 'Am386SX'도 준비했다. 이것도 정적 동작 제품과 저전압 제품을 출시했다.

또한 이 Am386SX 코어를 기반으로 주변 회로를 통합한 것이 1996년 전후에 등장한 AMD 최초의 SoC'Elan SC300'이다. 이것은 단일 칩에 CPU 코어와 노스/사우스 브릿지의 기능을 담은 것으로 기본 용도를 지향한 제품이다. 또한 이 SC300의 내부 회로를 일부 변경 (PCMCIA I/F를 삭제) 한 것이 1997년에 발표된 'Elan SC310'이다.

이것에 이어 1993년 'Am486DX'를 선보인다. 0.8μm공정으로 미세화한 CMOS프로세스를 사용한 것도있어, 비교적 이른 시기부터 40MHz 동작을 가능하게 했다. 인텔은 1992년에 이미 'i486DX2'를 투입하고 있었으므로, 아직 다소 격차가 있다는 것은 부정할 수 없다. 이 차이를 메우기 위해 같은 해 2배속 동작의 'Am486DX2'을 투입하고 추격한다.

또한 1994년, Intel DX4에 대항하기 위해 3배속 동작의 'Am486DX4'을 투입, 120MHz 동작을 실현했다. 인텔은 이 쯤에서 486아키텍처를 단념하고 펜티엄으로 제품 변경을 시작하지만, AMD는 여전히 다음 제품이 준비되지 않았다. 따라서 얼마동안 486노선을 지속하게된다.

우선 1995년에 들어가면서 Intel DX4WB에 맞추어 라이트백 캐시를 탑재한 ' Enhanced Am486DX4'를 투입했고, 1995년 말 기준에는 4배속 동작되는 'Enhanced Am486DX5'을 투입한다.

이름을 'Am5x86'라고 바꾸고 160MHz로 동작하는 제품이 투입된다. 이 Am5x86 코어를 그대로 사용하는 임베디드 제품이 'Elan SC520'이다.

'비트 슬라이스' 라는 이름으로 알려진 이 시리즈는 연산을 4bit의 배수 증가 (2배수하면 8bit, 3배수로 늘여놓으면 12bit 연산이 가능)를 염두에 둔 독특한 제품 이었다. Am29000시스템은 Sun社의 'SPARC'등과 같이, 레지스터 윈도우를 지원하는 32bit RISC CPU이다.

Am29000제품군의 첫 제품인 Am29000는 1988년에 발표되고, 특히 레이저 프린터등에 점유율이 매우 높았다.

이 시리즈는 그 후에도 변화를 늘리면서 임베디드 시장에서 나름대로의 점유율을 장악하고 있었다. 그러나 1995년에 AMD는 갑자기 Am29000의 발매를 그만두고 디자인 팀을 통째로 x86의 개발로 전환한다. 그 결과 등장한 것이 'AMD K5'이며, 이것은 'Am29050"(Am29000제품군의 성능 향상 버전. FPU와 BTAC 등을 내장)에 x86명령어 디코더를 결합한 제품이다.

추가된 디코더 단계에서 x86명령을 Am29000의 RISC명령으로 변환하여 이것을 Am29000엔진에서 처리하는 구조였다. 불행히도, Am29050자체는 싱글 스케일러 인 오더 실행의 프로세서이고, 일단은 수퍼 스칼라 동작인 펜티엄과 성능 면에서 경쟁하는 것은 곤란했다.

바로 다음에 등장하는것이 K6 아키텍쳐이다.

출처: AMD,ascii
원문: http://ascii.jp/elem/000/000/545/545255/