تاریخچه شرکت اینتل | از امپراتوری x86 تا نبرد سرنوشت‌ساز هوش مصنوعی

بررسی دنیای فناوری بدون در نظر گرفتن اینتل (Intel) شبیه بررسی نجومی با نادیده گرفتن ستاره قطبی است. بیش از نیم قرن، این غول تراشه‌سازی مغز متفکر میلیاردها کامپیوتر شخصی، سرور و ابرکامپیوتر بوده و استانداردهای پردازش داده را در سراسر جهان تعیین کرده است. با این حال، تماشای تاریخچه اینتل فقط بررسی صعودهای هیجان‌انگیز نیست، بلکه مطالعه بحران‌های کمرشکن، اشتباهات استراتژیک میلیارد دلاری و تلاش‌های حماسی برای بازگشت به دوران اوج در دنیایی است که با سرعت نور تغییر می‌کند. در این مقاله جامع، می‌خواهیم به اعماق تاریخچه این شرکت سفر کنیم و ببینیم چطور اینتل از یک کارگاه کوچک تراشه‌سازی به پادشاه بلامنازع پردازنده‌ها تبدیل شد، چطور در دهه گذشته با بحران‌های سهمگینی مواجه گردید و اکنون برای بقا در عصر هوش مصنوعی و پردازش کوانتومی چه نقشه‌ای در سر دارد.

آیا اینتل می‌تواند جایگاه از دست رفته خود را از رقبای سرسختی چون ای‌ام‌دی (AMD) و تی‌اس‌ام‌سی (TSMC) پس بگیرد یا اینکه انتقال بزرگ به معماری‌های نوین، این غول قدیمی را به حاشیه خواهد راند؟ بررسی این تحولات به ما نشان می‌دهد که چگونه بزرگ‌ترین تصمیم‌گیرندگان دنیای سخت‌افزار گاهی با یک اشتباه کوچک، میلیاردها دلار ضرر را به جان می‌خرند و چگونه یک بازگشت فنی می‌تواند سرنوشت کل صنعت آی‌تی را تغییر دهد. با ما همراه باشید تا سیر تحول این غول فناوری را از گذشته تا آینده بررسی کنیم.

۱. آغاز راه؛ رویای تراشه‌سازان در دره سیلیکون

داستان تأسیس اینتل با نام سه مهندس و کارآفرین افسانه‌ای گره خورده است: رابرت نویس (Robert Noyce)، گوردون مور (Gordon Moore) و اندی گروو (Andy Grove). این سه تن پس از جدا شدن از شرکت فیرچایلد سمی‌کانداکتور (Fairchild Semiconductor) در سال ۱۹۶۸ تصمیم گرفتند شرکتی نوپا را پایه‌گذاری کنند که تمرکز اصلی آن بر روی حافظه‌های نیمه‌هادی سیلیکونی باشد. نام شرکت در ابتدا ترکیبی از کلمات Integrated Electronics بود که به اختصار به Intel تبدیل شد. در آن دوران، حافظه‌های مغناطیسی سنتی بازار را قبضه کرده بودند و ایده استفاده از تراشه‌های سیلیکونی برای ذخیره‌سازی داده‌ها بسیار جسورانه و نوآورانه به نظر می‌رسید. این روحیه ریسک‌پذیری بالا باعث شد اینتل بلافاصله توجه سرمایه‌گذاران خطرپذیر دره سیلیکون را به خود جلب کند و به یکی از پیشگامان تکنولوژی مدرن تبدیل شود.

موفقیت بزرگ و واقعی اینتل زمانی رخ داد که آن‌ها از طراحی صرف حافظه فراتر رفتند و اولین ریزپردازنده تجاری جهان یعنی اینتل ۴۰۰۴ (Intel 4004) را در سال ۱۹۷۱ معرفی کردند. این میکروچیپ کوچک که به سفارش یک شرکت ماشین‌حساب ژاپنی طراحی شده بود، تمام بخش‌های اصلی یک کامپیوتر را روی یک تراشه کوچک جای داده بود. گوردون مور با مشاهده روند صعودی تراکم ترانزیستورها در این سال‌ها، قانون معروف خود را مطرح کرد که پیش‌بینی می‌کرد تعداد ترانزیستورهای روی یک تراشه هر دو سال یک‌بار دو برابر می‌شود. مدیریت سرسختانه و علمی اندی گروو در سال‌های بعد، اینتل را از بحران‌های مالی دهه هشتاد عبور داد و با شعار معروف «فقط پارانوئیدها زنده می‌مانند»، فرهنگ سازمانی اینتل را بر پایه تمرکز شدید روی خروجی کارآمد و نوآوری بی‌وقفه استوار کرد.

۲. معماری x86؛ تولد یک امپراتوری محاسباتی

در اواخر دهه هفتاد میلادی، معرفی پردازنده ۸۰۸۶ نقطه عطفی بزرگ در تاریخ محاسبات رقم زد. این پردازنده ۱۶ بیتی معماری جدیدی را به نام x86 معرفی کرد که تا همین امروز هم پایه و اساس بخش عمده‌ای از کامپیوترهای شخصی و سرورهای جهان است. معماری x86 با ارایه مجموعه دستورالعمل‌های خاص خود به برنامه‌نویسان اجازه داد نرم‌افزارهایی بنویسند که سازگاری عقب‌رو (Backward Compatibility) فوق‌العاده‌ای داشتند. این ویژگی به این معنا بود که برنامه‌های نوشته شده برای پردازنده‌های قدیمی‌تر بدون نیاز به بازنویسی کامل روی نسل‌های جدیدتر هم اجرا می‌شدند. این تصمیم هوشمندانه پایه و اساس استانداردی شد که در دهه‌های بعد تمام رقبای سخت‌افزاری را به زانو درآورد و بازار نرم‌افزار را حول یک قطب اصلی متحد کرد.

شتاب واقعی این امپراتوری زمانی رخ داد که شرکت آی‌بی‌ام (IBM) تصمیم گرفت از پردازنده ۸۰۸۸ اینتل در اولین کامپیوتر شخصی خود استفاده کند. این تصمیم تاریخی که با همکاری مایکروسافت برای ارایه سیستم‌عامل داس همراه بود، اتحادی قدرتمند به نام «وینتل» (Wintel) را شکل داد. با تولید انبوه کلون‌های آی‌بی‌ام توسط شرکت‌های مختلف، نیاز به پردازنده‌های سازگار با x86 به شدت افزایش یافت و اینتل به تامین‌کننده اصلی سخت‌افزار جهان بدل شد. در این دوران، تلاش‌های سایر شرکت‌ها برای معرفی معماری‌های جایگزین شکست خورد، زیرا توسعه‌دهندگان نرم‌افزار تمایلی به مهاجرت از پلتفرم جاافتاده x86 نداشتند و این امر جایگاه انحصاری اینتل را برای دهه‌ها تضمین کرد.

۳. دوران طلایی پنتیوم؛ جنگ فرکانس‌ها و چالش حرارت

دهه نود میلادی با معرفی برند تجاری پنتیوم (Pentium) همراه بود که فراتر از یک نام فنی، به نمادی از قدرت محاسباتی در ذهن عموم مردم تبدیل شد. اینتل با پردازنده‌های پنتیوم معماری سوپراسکالر را معرفی کرد که می‌توانست در یک چرخه کلاک بیش از یک دستورالعمل را اجرا کند. این دوران مصادف با رشد سریع بازی‌های سه بعدی و اینترنت بود و کاربران خانگی تشنه سرعت‌های بالاتر بودند. بازاریابی هوشمندانه اینتل با شعار معروف صدای زنگ پنج‌تایی و برچسب‌های Intel Inside روی بدنه کیس‌ها، خریداران را متقاعد می‌کرد که بدون این تراشه کامپیوتر آن‌ها فاقد ارزش واقعی است. این استراتژی بازاریابی به قدری موفق بود که نام پنتیوم هم‌تراز با کیفیت و کارایی بالا در لوازم خانگی ارزیابی می‌شد.

با ورود به قرن جدید، اینتل با معرفی معماری نت‌برست (NetBurst) در پردازنده‌های پنتیوم ۴ وارد جنگ فرکانس کلاک با رقیب سنتی خود یعنی ای‌ام‌دی شد. هدف اولیه این معماری دستیابی به فرکانس‌های نجومی مانند ۱۰ گیگاهرتز بود، اما این رویکرد به بن‌بست سختی برخورد کرد. پردازنده‌های پنتیوم ۴ به شدت داغ می‌شدند و مصرف انرژی بسیار بالایی داشتند، به طوری که بازدهی واقعی آن‌ها نسبت به مصرف انرژی‌شان فاجعه‌بار بود. این مشکل بزرگ که به دیوار حرارتی معروف شد، مهندسان شرکت را مجبور کرد بفهمند که افزایش بی‌رویه فرکانس دیگر راه حل مناسبی برای ارتقای عملکرد نیست و باید به فکر معماری‌های کارآمدتر باشند.

۴. چرخش به سمت بهینه‌سازی؛ تولد معماری Core

پس از بحران حرارتی پنتیوم ۴، تیم مهندسی اینتل در مرکز تحقیق و توسعه حیفای اسرائیل دست به کار بزرگی زد و معماری کاملاً جدیدی را بر پایه پردازنده‌های موبایل توسعه داد. این تلاش منجر به معرفی معماری انقلابی کور (Core) در سال ۲۰۰۶ شد که پردازنده‌های معروف Core 2 Duo اولین ثمره آن بودند. به جای تمرکز بر افزایش فرکانس کلاک، این معماری بر روی افزایش تعداد هسته‌ها، بهبود کارایی در هر سیکل ساعت (IPC) و کاهش چشمگیر مصرف انرژی تمرکز داشت. این تغییر جهت استراتژیک نه تنها قدرت پردازشی فوق‌العاده‌ای را به ارمغان آورد، بلکه به بحران داغ شدن بیش از حد پردازنده‌ها پایان داد و بازار را شگفت‌زده کرد.

معماری جدید به قدری موفق بود که پردازنده‌های رقیب یعنی اَتلون ای‌ام‌دی را بلافاصله از میدان به در کرد و دوره جدیدی از سلطه فنی اینتل را آغاز نمود. با معرفی خانواده پردازنده‌های Core i3، Core i5 و Core i7 ساختار نام‌گذاری ساده و جذابی شکل گرفت که به مشتریان در درک سطح قدرت پردازنده کمک شیک و مستقیمی می‌کرد. در این دوره، تکنولوژی‌هایی مانند هایپرتردینگ (Hyper-Threading) که به هر هسته فیزیکی اجازه می‌داد دو رشته پردازشی را هم‌زمان مدیریت کند، به استانداردی طلایی برای کارهای سنگین و رندرینگ تبدیل شد و جایگاه اینتل را به عنوان پیشتاز فناوری تثبیت کرد.

۵. تسلط بر بازار لپ‌تاپ‌ها و ظهور برند سنترینو

در اوایل دهه ۲۰۰۰ میلادی، کامپیوترهای قابل حمل یا همان لپ‌تاپ‌ها به سرعت در حال محبوب شدن بودند، اما بزرگ‌ترین مانع در راه پذیرش همگانی آن‌ها وزن زیاد، عمر باتری کوتاه و عدم اتصال آسان به شبکه بی‌سیم بود. اینتل با درک درست این نیاز، پلتفرم سنترینو (Centrino) را در سال ۲۰۰۳ معرفی کرد که فراتر از یک پردازنده معمولی بود. این پلتفرم ترکیبی هماهنگ از پردازنده کم‌مصرف پنتیوم ام (Pentium M)، چیپ‌ست اختصاصی و یک کارت شبکه بی‌سیم وای‌فای (Wi-Fi) داخلی بود. با خرید این پلتفرم توسط سازندگان لپ‌تاپ، مصرف‌کنندگان مطمئن می‌شدند که دستگاه آن‌ها بدون نیاز به تجهیزات جانبی می‌تواند به اینترنت بی‌سیم وصل شود و باتری آن نیز ساعت‌ها دوام می‌آورد.

تبلیغات گسترده پلتفرم سنترینو فرهنگ کار در کافه‌ها و فضاهای عمومی را در سرتاسر جهان ترویج داد و به یکی از موفق‌ترین پروژه‌های سخت‌افزاری تاریخ تبدیل شد. این محصول نشان داد که هماهنگی بین پردازنده و بخش ارتباطی دستگاه می‌تواند تجربه کاربری را به طور کلی دگرگون کند. موفقیت سنترینو سود مالی عظیمی را نصیب اینتل کرد و باعث شد بخش تحقیق و توسعه شرکت سرمایه‌گذاری عظیمی روی بهینه‌سازی پردازنده‌های موبایل انجام دهد، تصمیمی که در نهایت به ساخت اولترابوک‌های باریک و سبک در سال‌های بعد منتهی شد.

۶. ورود به دنیای سرورها؛ معماری زئون و سلطه بر دیتاسنترها

هرچند پردازنده‌های دسکتاپ و لپ‌تاپ ویترین عمومی محصولات اینتل بودند، اما موتور محرک سودآوری واقعی این شرکت در دیتاسنترها و بخش سرور قرار داشت. اینتل با معرفی خانواده پردازنده‌های زئون (Xeon) استانداردهای جدیدی برای پردازش‌های سنگین ابری و سازمانی تعریف کرد. این پردازنده‌ها با پشتیبانی از مقادیر عظیم حافظه رم، کانال‌های متعدد ارتباطی و قابلیت‌های تصحیح خطا (ECC)، به قلب تپنده اینترنت تبدیل شدند. در دوران رشد سریع شرکت‌های بزرگ فناوری مانند گوگل، آمازون و فیسبوک، تقاضا برای خرید پردازنده‌های زئون به شدت بالا رفت و حاشیه سود سرشاری را برای این شرکت رقم زد.

تسلط زئون در بازار سرورها به حدی رسید که در دوره‌ای بیش از ۹۵ درصد از سهم بازار دیتاسنترهای جهان در اختیار اینتل بود. این انحصار عملاً به اینتل اجازه می‌داد قیمت‌گذاری‌ها را کنترل کند و سرعت نوآوری را با توجه به برنامه‌های خود تنظیم نماید. با این حال، تکیه بیش از حد به این حاشیه امن در اواخر دهه گذشته به پاشنه آشیل شرکت تبدیل شد، زیرا آن‌ها نیاز به تغییرات انقلابی را احساس نکردند و مسیر را برای ورود رقبای جدید با هسته‌های پردازشی بیشتر هموار ساختند.

۷. چالش بی‌پایان پردازش گرافیکی؛ از مجتمع تا مجزا

برای سال‌های متمادی، تراشه‌های گرافیکی مجتمع اینتل (Intel HD Graphics) هدف شوخی‌های بی‌پایان گیمرهای حرفه‌ای بودند، زیرا این پردازنده‌ها توانایی اجرای بازی‌های سنگین روز را نداشتند. وظیفه اصلی این پردازنده‌ها نمایش تصاویر دسکتاپ و پخش ویدیو با کمترین میزان مصرف انرژی در لپ‌تاپ‌های اداری بود. با این حال، با گذشت زمان و بهبود معماری داخلی، این تراشه‌ها پیشرفت خوبی داشتند و توانستند نیازهای گرافیکی کاربران عادی و حتی بازی‌های نیمه‌حرفه‌ای و سبک را به خوبی برطرف کنند. اینتل متوجه شد که بخش بزرگی از کاربران به جای خرید کارت‌های گرافیکی گران‌قیمت، ترجیح می‌دهند از سیستم‌های یکپارچه استفاده کنند.

تحول واقعی در بخش گرافیک با معرفی پروژه بلندپروازانه پردازنده‌های گرافیکی مجزا به نام اینتل آرک (Intel Arc) آغاز شد. پس از شکست‌های گذشته مانند پروژه منحل‌شده لارابی (Larrabee)، اینتل مهندسان برجسته‌ای را از شرکت‌های رقیب جذب کرد تا سری کارت‌های گرافیکی مجزای خود را برای بازی و کارهای خلاقانه روانه بازار کند. نسل اول این کارت‌ها با چالش‌های نرم‌افزاری و درایورهای نابالغ روبه‌رو شد، اما آپدیت‌های مداوم و قیمت‌گذاری رقابتی نشان داد که اینتل عزم خود را جزم کرده تا به قطب سوم بازار گرافیک در کنار انویدیا و ای‌ام‌دی تبدیل شود.

۸. ماجرای تراشه‌های اتم؛ حسرت بزرگ بازار موبایل

بزرگ‌ترین اشتباه استراتژیک تاریخ مدرن اینتل در دوران معرفی آیفون توسط استیو جابز رخ داد. پل اوتلینی (Paul Otellini)، مدیرعامل وقت اینتل، پیشنهاد اپل برای ساخت پردازنده اولین آیفون را رد کرد زیرا تصور می‌کرد حجم فروش این گوشی به قدری نخواهد بود که هزینه‌های طراحی تراشه جدید را جبران کند. این اشتباه محاسباتی راه را برای رشد معماری آرم (ARM) هموار کرد و اینتل را از بزرگ‌ترین انقلاب سخت‌افزاری قرن ۲۱ محرک اصلی دستگاه‌های همراه یعنی گوشی‌های هوشمند محروم ساخت. زمانی که اینتل به عمق اشتباه خود پی برد، تلاش کرد با خانواده پردازنده‌های اتم (Atom) وارد این بازار پرسرعت شود.

تراشه‌های اتم که با نام‌هایی مثل بی تریل (Bay Trail) عرضه شدند، تلاش می‌کردند معماری x86 را به زور به دنیای تبلت‌ها و گوشی‌های هوشمند بیاورند. با وجود سرمایه‌گذاری‌های سنگین و پرداخت یارانه‌های نقدی به سازندگان تبلت برای استفاده از این تراشه‌ها، اتم هرگز نتوانست از نظر راندمان مصرف باتری و میزان تولید حرارت با تراشه‌های کم‌مصرف مبتنی بر آرم رقابت کند. در نهایت، اینتل با پذیرش شکست سنگین چندین میلیارد دلاری، توسعه پردازنده‌های موبایل اتم را متوقف کرد و این بازار بسیار سودآور را به رقبای موبایلی واگذار نمود.

۹. تیک-تاک؛ استراتژی منظم توسعه معماری

برای سال‌ها، مدل توسعه فناوری اینتل با نام «تیک-تاک» (Tick-Tock) مانند یک ساعت سوئیسی منظم کار می‌کرد و ضرب‌آهنگ پیشرفت کل صنعت کامپیوتر را تعیین می‌نمود. در فاز «تیک»، فناوری ساخت ترانزیستورها کوچک‌تر می‌شد (مثلاً کاهش از ۲۲ نانومتر به ۱۴ نانومتر) تا بهره‌وری انرژی افزایش یابد. در فاز «تاک»، معماری داخلی پردازنده بازطراحی می‌شد تا با استفاده از همان فناوری ساخت قبلی، کارایی پردازشی و قابلیت‌های جدیدی به تراشه اضافه شود. این چرخه منظم دو ساله به سازندگان کامپیوتر و توسعه‌دهندگان نرم‌افزار اجازه می‌داد با اطمینان کامل برای آینده برنامه‌ریزی کنند.

با این حال، با رسیدن به ابعاد زیر ۱۰ نانومتر، قوانین فیزیک شروع به سرکشی کردند و پدیده تونل‌زنی کوانتومی کار را برای کوچک‌تر کردن ترانزیستورها به شدت دشوار ساخت. مدل تیک-تاک در نهایت متوقف شد و جای خود را به چرخه طولانی‌تر «فرآیند، معماری، بهینه‌سازی» (Process-Architecture-Optimization) داد. این توقف نشان‌دهنده پایان دوران پیشرفت‌های آسان سخت‌افزاری بود و اینتل را وارد یکی از تاریک‌ترین دوران‌های مهندسی خود کرد که اثرات آن تا سال‌ها بر عملکرد مالی و فنی شرکت سایه افکند.

۱۰. بحران ۱۰ نانومتر؛ کابوس ترانزیستورهای اینتل

بحران تاخیر در تولید تراشه‌های ۱۰ نانومتری یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های فنی در تاریخ اینتل به شمار می‌رود. مهندسان اینتل اهداف بسیار جاه‌طلبانه‌ای برای تراکم ترانزیستورها در نود ۱۰ نانومتری خود در نظر گرفته بودند که فراتر از استانداردهای معمول صنعت بود. این جاه‌طلبی بیش از حد در کنار بروز مشکلات جدی در استفاده از فناوری‌های جدید لیتوگرافی، باعث شد که نرخ بازدهی تراشه‌های تولیدی در کارخانه‌ها به شدت افت کند. در نتیجه، عرضه انبوه پردازنده‌های نسل جدید بارها و بارها به تعویق افتاد و اینتل مجبور شد برای چندین سال پیاپی به بهینه‌سازی فرآیند ساخت قدیمی ۱۴ نانومتری خود بسنده کند.

در طول این سال‌ها، پردازنده‌های دسکتاپ اینتل با پسوندهای پلاس متعدد (مانند 14nm+++) عرضه می‌شدند که مورد تمسخر کاربران در شبکه‌های اجتماعی قرار می‌گرفت. در حالی که اینتل درگیر حل مشکلات تولید کارخانه‌های خود بود، رقبایی مانند ای‌ام‌دی با برون‌سپاری فرآیند تولید خود به شرکت تایوانی TSMC توانستند به سرعت به فناوری‌های ۷ و ۵ نانومتری دست یابند. این بحران نه تنها برتری فناوری ساخت اینتل را از بین برد، بلکه سهم بازار بزرگی را در بخش‌های کلیدی دسکتاپ و سرور از چنگ این شرکت ربود.

۱. بازگشت رقیب دیرینه؛ ظهور مجدد ای‌ام‌دی با معماری ذن

در شرایطی که اینتل درگیر بحران‌های داخلی تولید بود، رقیب سنتی‌اش یعنی ای‌ام‌دی تحت رهبری دکتر لیسا سو (Lisa Su) با یک معماری کاملاً جدید به نام ذن (Zen) و پردازنده‌های رایزن (Ryzen) به بازار بازگشت. معماری ذن از طراحی چیپلت (Chiplet) استفاده می‌کرد که در آن به جای ساخت یک تراشه بزرگ و یکپارچه، چندین تراشه کوچک‌تر روی یک بستر در کنار هم قرار می‌گرفتند. این نوآوری هزینه تولید را به شدت کاهش داد و به ای‌ام‌دی اجازه داد پردازنده‌هایی با تعداد هسته‌های بسیار بالا و قیمت رقابتی روانه بازار کند و مشتریان تشنه هسته‌های بیشتر را به سمت خود بکشد.

اینتل که سال‌ها بازار را با پردازنده‌های ۴ هسته‌ای محدود نگه داشته بود، ناگهان خود را در مقابل پردازنده‌های ۸ و ۱۶ هسته‌ای رایزن دید که عملکرد چندرشته‌ای فوق‌العاده‌ای داشتند. از دست رفتن تدریجی سهم بازار اینتل در بخش فروشگاه‌های خرده‌فروشی و در پی آن بخش حیاتی سرورها، زنگ خطر را برای مدیران ارشد شرکت به صدا درآورد. این رقابت شدید اگرچه برای اینتل دردناک بود، اما بازار سخت‌افزار را از دوران رکود خارج کرد و نوآوری‌های متعددی را به سود مصرف‌کنندگان نهایی به همراه آورد.

۱۲. طلاق تاریخی اپل؛ پایان دوران مک‌های اینتلی

یکی دیگر از ضربه‌های سنگین به اعتبار فناوری اینتل در سال ۲۰۲۰ رخ داد؛ زمانی که اپل رسماً اعلام کرد که قصد دارد پردازنده‌های اینتل را از تمامی کامپیوترهای مک خود حذف کرده و تراشه‌های اختصاصی خود مبتنی بر معماری آرم را جایگزین کند. تراشه انقلابی ام وان (Apple M1) نشان داد که اپل می‌تواند عملکرد پردازشی فوق‌العاده‌ای را با مصرف انرژی بسیار کمتر ارایه دهد؛ چیزی که لپ‌تاپ‌های داغ و پرمصرف مجهز به پردازنده‌های نسل دهم و یازدهم اینتل از دستیابی به آن عاجز بودند. این طلاق تکنولوژیک، شکست تبلیغاتی بزرگی برای اینتل بود و نشان داد که معماری x86 در دستگاه‌های پرتابل با تهدیدات جدی مواجه است.

خروج اپل از اکوسیستم اینتل نه تنها یک مشتری بزرگ و ثروتمند را از آن‌ها گرفت، بلکه الهام‌بخش سایر سازندگان لپ‌تاپ‌های ویندوزی شد تا به فکر جایگزینی پردازنده‌های مبتنی بر آرم بیفتند. اینتل برای مقابله با این موج، کمپین‌های تبلیغاتی متعددی را علیه مک‌بوک‌های جدید راه انداخت، اما بازدهی واقعی تراشه‌های اپل سیلیکون قوی‌تر از هر ترفند بازاریابی بود. این اتفاق اینتل را مجبور کرد تا برای بقای خود در بازار لپ‌تاپ‌های رده‌بالا، دست به تغییرات اساسی در طراحی هسته‌های پردازنده‌های خود بزند.

۱۳. بازگشت منجی؛ پت گلسینجر و استراتژی IDM 2.0

در سال ۲۰۲۱، هیئت مدیره اینتل در تصمیمی مهم، پت گلسینجر (Pat Gelsinger) را به عنوان مدیرعامل جدید انتخاب کرد. گلسینجر که اولین مهندس ارشد اینتل در دهه‌های گذشته و شاگرد مستقیم اندی گروو بود، پس از سال‌ها دوری به خانه بازگشت تا روحیه مهندسی و جسارت علمی را دوباره به رگ‌های شرکت تزریق کند. او بلافاصله پس از ورود، از استراتژی جسورانه و جدیدی به نام IDM 2.0 رونمایی کرد که هدف آن بازسازی کامل فرآیند تولید و تجارت اینتل بود. تحت این برنامه، اینتل نه تنها کارخانه‌های خود را برای تولید تراشه‌های خود ارتقا می‌داد، بلکه به عنوان یک شرکت پیمانکار (Foundry) برای تولید تراشه‌های دیگر شرکت‌ها نیز وارد عمل می‌شد.

تاسیس بخش خدمات تولید تراشه اینتل (Intel Foundry Services) به شرکت‌های دیگر اجازه می‌داد که از ظرفیت کارخانه‌های پیشرفته اینتل برای ساخت طراحی‌های خود استفاده کنند. گلسینجر متوجه شد که وابستگی شدید جهان به کارخانه‌های تایوان یک ریسک ژئوپلیتیک بزرگ است و اینتل می‌تواند با تکیه بر کارخانه‌های خود در آمریکا و اروپا، جایگزینی امن برای مشتریان بزرگ باشد. این تصمیم تاریخی، آغازگر سرمایه‌گذاری‌های صد میلیارد دلاری برای احداث مدرن‌ترین کارخانه‌های جهان در مناطقی مانند اوهایو و آلمان شد.

۱۴. معماری هیبریدی؛ انقلاب هسته‌های کم‌مصرف و پرقدرت

پاسخ فنی بزرگ اینتل به چالش مصرف انرژی و رقابت با اپل و ای‌ام‌دی، در اواخر سال ۲۰۲۱ با معرفی پردازنده‌های نسل دوازدهم موسوم به آلدر لیک (Alder Lake) رقم خورد. اینتل در این نسل برای نخستین بار در دنیای کامپیوترهای دسکتاپ، از معماری هیبریدی مشابه تراشه‌های موبایل استفاده کرد. در این طراحی، پردازنده از دو نوع هسته کاملاً متفاوت تشکیل شده بود: هسته‌های قدرتمند (P-Cores) برای پردازش‌های سنگین و بازی‌ها، و هسته‌های کم‌مصرف (E-Cores) برای مدیریت فعالیت‌های پس‌زمینه و کاهش مصرف برق. این نوآوری به پردازنده اجازه می‌داد در کارهای روزمره انرژی بسیار کمی مصرف کند و در زمان نیاز به حداکثر قدرت پردازشی برسد.

برای هماهنگی دقیق میان این دو نوع هسته متفاوت و سیستم‌عامل، اینتل با همکاری مایکروسافت قابلیتی سخت‌افزاری به نام ترد دایرکتور (Thread Director) را در ویندوز ۱۱ پیاده‌سازی کرد. این هماهنگی هوشمندانه باعث شد پردازنده‌های نسل ۱۲ و سپس نسل ۱۳ و ۱۴ عملکرد بسیار درخشانی در کارهای چندرشته‌ای از خود نشان دهند و اینتل دوباره جایگاه خود را در صدر بنچمارک‌های کارایی بازی‌ها تثبیت کند. این موفقیت نشان داد که x86 هنوز پتانسیل بالایی برای نوآوری دارد و می‌تواند خود را با نیازهای مدرن تطبیق دهد.

۱۵. سرمایه‌گذاری‌های نجومی؛ کارخانه‌های جدید در سراسر جهان

بخشی از استراتژی جدید اینتل برای بازپس‌گیری جایگاه اول در صنعت نیمه‌هادی، ساخت مگا-سایت‌های تولید تراشه در کشورهای مختلف است. پروژه عظیم احداث کارخانه در ایالت اوهایو آمریکا با سرمایه‌گذاری اولیه ۲۰ میلیارد دلار، که قابلیت افزایش تا ۱۰۰ میلیارد دلار را دارد، بزرگ‌ترین پروژه تولیدی خصوصی در تاریخ این ایالت به شمار می‌رود. هدف از احداث این کارخانه‌های غول‌پیکر، استفاده از پیشرفته‌ترین لیتوگرافی‌های نوری جهان و تامین نیاز تراشه‌سازان بزرگ غربی است تا زنجیره تامین جهانی در برابر بحران‌های سیاسی ایمن بماند.

علاوه بر ایالات متحده، اینتل برنامه‌های توسعه بزرگی را در قاره اروپا، به ویژه در کشور آلمان و ایرلند دنبال می‌کند. این تلاش‌های جهانی با حمایت‌های مالی و یارانه‌های سنگین دولت‌های غربی همراه شده است که به اهمیت استراتژیک تولید تراشه در خاک خود پی برده‌اند. با این حال، احداث این کارخانه‌های پیشرفته سال‌ها زمان می‌برد و اینتل باید تا زمان بهره‌برداری کامل از آن‌ها، مدیریت دقیقی روی منابع مالی خود داشته باشد تا در کورس رقابت نزدیک با رقبا عقب نماند.

۱۶. ورود به عصر هوش مصنوعی؛ تراشه‌های گودی و پردازش ابری

با انفجار ناگهانی فناوری‌های هوش مصنوعی مولد و یادگیری ماشین، نیاز به تراشه‌های شتاب‌دهنده گرافیکی به شدت افزایش یافت و ارزش بازار انویدیا به عنوان رهبر این بخش به ارقام نجومی رسید. اینتل برای اینکه از این بازار پرسود عقب نماند، تمام توان مهندسی خود را به کار گرفت و خانواده شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی گودی (Gaudi) را معرفی کرد. تراشه‌های گودی ۲ و ۳ به عنوان جایگزین‌هایی با کارایی بالا و قیمت بسیار مقرون‌به‌صرفه‌تر در مقایسه با پردازنده‌های گرافیکی گران‌قیمت انویدیا وارد میدان شدند تا توجه دیتاسنترهای بزرگ را جلب کنند.

اینتل در تلاش است با ارایه پلتفرم‌های باز و توسعه کیت‌های نرم‌افزاری بدون انحصار، توسعه‌دهندگان هوش مصنوعی را متقاعد کند که ابزارهای خود را به گونه‌ای بنویسند که بدون مشکل روی سخت‌افزار اینتل اجرا شوند. رقابت در این حوزه بسیار نفس‌گیر است، زیرا انویدیا با اکوسیستم نرم‌افزاری کودا (CUDA) جایگاهی شبیه به انحصار x86 در دهه‌های گذشته دارد؛ اما ائتلاف‌های جدید اینتل با سایر غول‌های فناوری نویدبخش ایجاد بازاری رقابتی‌تر در سال‌های پیش رو است.

۱۷. پردازنده‌های میتیور لیک و آغاز عصر پی‌سی‌های هوش مصنوعی

در اواخر سال ۲۰۲۳، اینتل با معرفی خانواده پردازنده‌های میتیور لیک (Meteor Lake) که با نام جدید Intel Core Ultra روانه بازار شدند، قدم بزرگی برای تعریف مفهوم پی‌سی هوش مصنوعی (AI PC) برداشت. این پردازنده‌ها مجهز به یک واحد پردازش عصبی (NPU) اختصاصی بر روی خود تراشه هستند که وظیفه آن پردازش محلی الگوریتم‌های هوش مصنوعی با مصرف انرژی بسیار ناچیز است. این کار باعث می‌شود کارهایی مانند تار کردن پس‌زمینه در تماس‌های ویدیویی، تولید متن و افکت‌های صوتی هوشمند بدون درگیر کردن پردازنده اصلی و کارت گرافیک انجام شوند.

معماری میتیور لیک همچنین از فناوری ساخت پیشرفته کاشی‌مانند (Foveros 3D Packaging) استفاده می‌کند که در آن بخش‌های مختلف تراشه با فناوری‌های ساخت متفاوتی در کنار هم بسته‌بندی شده‌اند. این رویکرد به اینتل اجازه داد برای بخش پردازش گرافیکی این تراشه‌ها از معماری کارآمد گرافیکی سری آرک استفاده کند که جهش چشمگیری در توان گرافیکی لپ‌تاپ‌های سبک ایجاد کرد. پی‌سی‌های هوش مصنوعی به عنوان ترند اصلی بازار، تلاش دارند تجربه کاربری تعاملی‌تر و پویاتری را بدون نیاز به اتصال دایمی به ابر ارایه دهند.

۱۸. بازتعریف نودهای فرآیندی؛ نام‌گذاری‌های جدید و رقابت با TSMC

یکی از اولین اقدامات اصلاحی پت گلسینجر، تغییر سیستم نام‌گذاری فناوری‌های ساخت اینتل بود تا مقایسه آن‌ها با استانداردهای رقبایی نظیر TSMC و سامسونگ عادلانه‌تر باشد. نودهای فرآیندی قدیمی که پیش از این با نام‌های ۱۰ نانومتر سوپرفین شناخته می‌شدند، به نام‌های ساده‌تری مانند Intel 7 تغییر یافتند. به دنبال آن نودهای نسل جدید با نام‌های Intel 4 و Intel 3 معرفی شدند که چگالی ترانزیستور بالایی دارند و نشان‌دهنده ورود جدی اینتل به رقابت تنگاتنگ تولید تراشه‌های مینیاتوری هستند.

گام بعدی و بلندپروازانه اینتل، ورود به عصر آنگستروم با معرفی فناوری‌های ساخت Intel 20A و Intel 18A است. این نودهای جدید از دو نوآوری بزرگ بهره می‌برند: ترانزیستورهای جدید با معماری ریب‌فت (RibFET) و سیستم انتقال توان از پشت تراشه به نام پاورویا (PowerVia). این نوآوری‌های ساختاری به پردازنده‌ها اجازه می‌دهند بدون افت ولتاژ به سرعت‌های بالاتری دست یابند و مصرف انرژی‌شان به طرز چشمگیری کاهش یابد؛ پروژه‌ای که موفقیت آن برای بازپس‌گیری عنوان برترین تولیدکننده تراشه دنیا حیاتی است.

۱۹. بحران پایداری در نسل‌های ۱۳ و ۱۴؛ چالشی برای اعتبار اینتل

در سال ۲۰۲۴، اینتل با یکی از بزرگ‌ترین بحران‌های رضایت مشتری در سال‌های اخیر مواجه شد. گزارش‌های متعددی از سوی گیمرها و دارندگان پردازنده‌های پرچمدار نسل ۱۳ و ۱۴ (به ویژه مدل‌های Core i9-13900K و 14900K) مبنی بر کرش‌های مداوم و ناپایداری سیستم در هنگام اجرای بازی‌های سنگین منتشر شد. بررسی‌های عمیق‌تر نشان داد که اعمال ولتاژهای کاری بسیار بالا و تنظیمات خارج از استاندارد مادربردها برای کسب بالاترین بنچمارک ممکن، به مرور زمان باعث آسیب فیزیکی و استهلاک پیش از موعد سیلیکون این پردازنده‌ها شده است.

پاسخ اولیه اینتل با تاخیر و سردرگمی همراه بود که انتقادهای زیادی را در رسانه‌ها برانگیخت. با این حال، شرکت در نهایت با انتشار آپدیت‌های میکروکد اصلاحی برای بایوس مادربردها تلاش کرد این مشکل ولتاژ اضافی را برطرف کند و گارانتی پردازنده‌های آسیب‌دیده را به مدت دو سال تمدید کرد. این بحران ضربه سختی به شهرت پایداری و دوام بی‌نقص پردازنده‌های اینتل وارد کرد و به کاربران یادآوری نمود که فشار بیش از حد به محدودیت‌های فیزیکی سیلیکون می‌تواند عواقب سختی داشته باشد.

۲۰. همکاری‌های استراتژیک جدید؛ قانون چپس و امنیت ملی آمریکا

اهمیت استراتژیک تولید نیمه‌هادی‌ها در سال‌های اخیر توجه دولت‌های بزرگ را به خود جلب کرده است و اینتل به عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده بومی آمریکا، نقش محوری در این بازی ایفا می‌کند. با تصویب قانون چپس (CHIPS Act) در کنگره آمریکا، میلیاردها دلار کمک مالی مستقیم و وام‌های کم‌بهره به اینتل اختصاص یافت تا سرعت ساخت کارخانه‌های خود را افزایش دهد. این حمایت‌های دولتی با هدف کاهش وابستگی زنجیره صنایع دفاعی و فناوری غرب به کارخانه‌های آسیایی انجام می‌شود و یک سپر حمایتی مالی محکم برای برنامه‌های پرهزینه اینتل ایجاد کرده است.

علاوه بر حمایت‌های مالی، اینتل همکاری‌های نزدیکی با وزارت دفاع ایالات متحده و شرکت‌های بزرگ حوزه هوافضا آغاز کرده است تا تراشه‌های خاص و امنیتی مورد نیاز آن‌ها را در داخل خاک آمریکا طراحی و تولید کند. این قراردادهای دولتی تضمین‌کننده درآمدهای پایدار بلندمدت برای این شرکت هستند و نشان می‌دهند که وجود کارخانه‌های بومی اینتل فراتر از یک کسب‌وکار تجاری، یک مسئله حیاتی برای امنیت ملی کشورهای غربی در قرن جدید به شمار می‌رود.

۲۱. اینتل در حال حاضر؛ نبرد سخت لورن لیک و اَرو لیک

در سال ۲۰۲۶، اینتل با تکیه بر معماری‌های نوین خود یعنی لورن لیک (Lunar Lake) برای لپ‌تاپ‌های فوق‌باریک و اَرو لیک (Arrow Lake) برای دسکتاپ‌ها، وارد میدان نبرد شده است. لورن لیک با تمرکز ویژه روی حداکثر بهره‌وری انرژی طراحی شده و حافظه رم سیستم به صورت مستقیم روی خود تراشه مجتمع شده است تا تاخیر و مصرف انرژی به کمترین میزان ممکن برسد. این پردازنده‌ها نشان‌دهنده تلاش جدی اینتل برای مقابله با سلطه مک‌بوک‌های مجهز به تراشه‌های اپل و همچنین پردازنده‌های ویندوزی مبتنی بر آرم شرکت کوالکام هستند.

از سوی دیگر، پردازنده‌های ارو لیک در بازار دسکتاپ تلاش دارند بدون استفاده از ولتاژهای بالای نسل‌های قبل، کارایی چندرشته‌ای عالی و پایداری بهتری ارایه دهند. رقابت در بازار اکنون به مراتب فشرده‌تر از همیشه است و هرگونه لغزش مهندسی می‌تواند هزینه‌های سنگینی به همراه داشته باشد. با این حال، معماری‌های جدید نشان می‌دهند که اینتل یاد گرفته است کارایی خام را فدای دوام و مصرف بهینه انرژی نکند و محصولات پایدارتری به دست مشتریان برساند.

۲۲. آینده محاسبات کوانتومی و فوتونیک سیلیکونی در آزمایشگاه‌ها

تیم‌های پژوهشی اینتل در حال کار بر روی فناوری‌های انقلابی هستند که مسیر محاسبات را در دهه‌های آینده به کلی تغییر خواهند داد. یکی از این فناوری‌ها فوتونیک سیلیکونی (Silicon Photonics) است که به جای سیم‌های مسی، از پرتوهای نور لیزر برای انتقال داده‌ها با سرعت‌های فوق‌العاده بالا استفاده می‌کند. این فناوری می‌تواند پهنای باند ارتباطی بین پردازنده‌ها و حافظه‌ها را در دیتاسنترها به شدت افزایش دهد و مصرف انرژی کل شبکه جهانی اینترنت را به صورت چشمگیری بهینه‌سازی کند.

در حوزه کوانتوم نیز اینتل مسیر متفاوتی را نسبت به سایر رقبا در پیش گرفته است. دانشمندان این شرکت به جای استفاده از کیوبیت‌های ابررسانای معمولی، مشغول توسعه کیوبیت‌های اسپین سیلیکونی (Silicon Spin Qubits) هستند که ساختار آن‌ها شباهت زیادی به ترانزیستورهای فعلی دارد. این شباهت ساختاری به اینتل اجازه می‌دهد در آینده از کارخانه‌های تولید تراشه موجود خود برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی تجاری در مقیاس انبوه استفاده کند؛ رویایی بزرگ که در صورت تحقق، اینتل را یک بار دیگر به پادشاه بلامنازع عصر بعدی محاسبات تبدیل خواهد کرد.

سوالات متداول

دکتر علیرضا مجیدی

پزشک، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «یک پزشک»

دکتر علیرضا مجیدی، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «یک پزشک».
با بیش از ۲۰ سال نویسندگی «ترکیبی» مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!

دربارهٔ علیرضا مجیدی در یک پزشک