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论AMD在企业应用市场上的“失守”

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来源:ZDNet 2009年09月18日

关键字:皓龙 AMD CPU 交锋视点

拥有辉煌历史的AMD怎么了?

熟悉PC发展史的朋友一定不会对AMD这个品牌陌生,这个与英特尔公司长期相争相伴的CPU厂商,可以说为了CPU市场的平衡发展立下了汗马功劳,然而现在这匹“汗马”可能真的是有点走不动了,也许在桌面市场上还有多个亮点,但在企业计算市场,虽然6核心的伊斯坦布尔较原计划提前了半年发布,但AMD的后劲似乎越来越让人担心。2009年9月,AMD全球营销副总裁莱斯利·索本(Leslie Sobon)在接受媒体采访时甚至表示,AMD准备改变营销策略,不再与英特尔比拼性能。这种表态,不禁更让人对AMD在企业应用市场上的前途深感忧虑,也反映出了AMD在当前企业市场上的严峻性。

虽然业界并不希望英特尔一家独大,可是如果按照既有的现实状态发展的话,英特尔的霸权只能是更加牢固,而AMD也许真的会在某一天退出企业应用市场,死守PC市场,当然这只是假设。

2009年第二季度CPU出货量,AMD的份额只剩下了11.5%,形势严峻

在IT业界,退出某一市场的厂商并不罕见,这也并没什么大不了的,而且也不是什么丢人的事情。比如在硬盘领域,富士通早年就退出了桌面PC市场,主攻笔记本和企业级市场,而WD则退出企业级市场深耕桌面与笔记本市场并取得很好的成绩。如果AMD退出企业级市场,也不能说它就此怎么样了,只是笔者觉得,如果真的有这么一天到来的话,反观AMD的发展历史,真的会有某种遗憾。

在CPU领域,英特尔一直是老大,这个没人否认,而长年位居第二的AMD我相信它并不仅仅想只做“千年老二”,但这里有一个规则,就是追赶者永远在等待着领导者的错误,否则不可能会超越领导者,而且前提是追赶者本身也不能犯错误。另一点,就是要走出自己的一条路,如果永远跟在领导者的后面,那么肯定也只能是跟随者。最简单的例子就是,AMD早期的x86处理器与英特尔是通用的,可以共用同一款芯片组。但AMD显然看到这么走是不行的(IBM/Cyrix就是前车之鉴),也必须有自己的平台才可以,于是就有了K7即Athlon,而那时是1998年底(出样品)1999年初(开始供货),至今也有10年的时间了。当然,在K6时代,AMD也有自己的创新,那就是3DNow!和Extended 3DNow! 指令集,在英特尔的MMX之外有了自己的声音,现在看来也是难能可贵的。

与英特尔Slot 1对抗的Slot A版的Athlon,现在看看是不是很亲切?

Athlon家族的Barton(巴顿)处理器,相信会勾起不少玩家的回忆

与此同时,AMD也推出了自己专用的芯片组家族AMD 750, 760, 760MP, 760MPX……从某种角度上讲,Athlon以及自有平台的出现让AMD开始逐步摆脱了英特尔在平台上的控制,并且能放开手脚做自己想做的事情,因为你有自己的平台,就有了自己坚实的阵地,在很大程度上就拥有了自己的话语权,从而就可以贯彻自己的想法,做自己的创新。这里有一个很典型的例子可以说明当时AMD摆脱英特尔平台后的好处。2000年,英特尔公司为配合新一代Pentium III处理器而发布了替代SDRAM的Rambus DRAM平台(82820芯片组),而当时JEDEC所公布的下一代内存标准是DDR SDRAM,这个时候拥有自己平台的AMD有了自己的选择,那就是更为便宜实惠的DDR。事后证明,英特尔在这个问题上走了弯路,最终也在两年后回归DDR SDRAM平台。以当时英特尔在业界的地位,能出现这样的情况,也就说明了平台的重要性,如果仍然以英特尔的平台为主,那么AMD的损失相信会更大。

这个例子也告诉我们——你光有好的CPU核心是不够的,电脑是一个整体,任何一个短板都可以让你的核心优势化为乌有。这个道理让AMD当时开始走向成功,并接近辉煌,但也同样可以解释为什么当前AMD如此被动。

自K7之后,AMD开始了快速发展,Athlon的地位也逐渐稳固,AMD也表现出了与英特尔不同的创新方向。2002年4月24,全新的K8架构的处理器发布,与同期的英特尔处理器相比,可以说有了重大的变化,说之为革命也不为过。在K8处理器上,AMD率先实现了内存控制器的集成,以及全新的点对点直联总线——HyperTransport,还有对64位的支持,相对于英特尔的北桥控制内存、并行共享的FSB总线以及传统的32位CPU,确实要先进太多了。而在这个时候,AMD首款面向企业应用的处理器也诞生了,这就是Opteron。事实上,Opteron的发布就是2002年4月24日,而面向桌面的Athlon 64则是在2002年11月19日才发布,这可以看出AMD的良苦用心——终于可以进入利润丰厚的企业级应用市场了。从Opteron的身上,我们可以看出创新与变革的重要性,内存控制器的集成、先进的直联架构总线以及64位的支持,都是令AMD引以为荣的骄傲资本,也极大的增强了AMD整体产品线的竞争实力。

K8的发布,让AMD的技术革新尝到了甜头,算是AMD的巅峰时刻

2005年8月1日,第一款双核心x86处理器Athlon 64 X2诞生,再次领先竞争对手,这同样是一个了不起的成就,比起Pentium4上面的超线程有了质的不同,也从此拉开了x86处理器多核心化的序幕。而在此之后英特尔发布的双核心处理器Core,则被业界发现只是两块CPU的DIE拼接而成,并不是单晶片原生的双核,与之相比AMD的原生双核更让人感到先进。不过那个时候似乎也是AMD达到的最高峰,从此之后,AMD慢慢的有些走不动了。

AMD的失——产能与技术

我们说过,追赶者在追赶的过程中,只有领先者的失误才会给追赶者创造反超的机会。在AMD追赶英特尔的过程中,英特尔在内存换代问题上出现过失误,结果让Athlon崭露头角,在P4时代,英特尔在玩命通过细分流水线以提高主频方面误入歧途,结果让AMD注重效能的战略再次占了上风,再加上集成内存控制器、HT与64位策略,让AMD在那个时候成为了技术上的领跑者。注意,虽然当时AMD在市场上仍然是追赶者的角色,但是技术的领先将会缩短这种差距,可我们之前说的超越领导者的前提是追赶者不能有自己的失误!更何况你是在一个重要的子集(技术)中领先的情况下,领导者的失误将给对手机会,追赶者的失误将会让领导者的霸主地位更为牢固,这两点都在AMD的身上应验了。

在笔者看来,事情的拐点应该是在2006年7月,在这个月份,AMD做出了一项可能是公司有史以来最重要的一项决定——收购当时著名的显示芯片供应商ATI。这笔交易耗资54亿美元,AMD的考虑是布一个大局,通过ATI GPU的强力加盟,使得AMD的全方位平台化战略彻底实现。AMD认为未来的电脑,GPU将与CPU整合,从而带给用户全新的应用体验,这么想,从技术发展的角度讲是完全没有问题的,但是如果结合实际考虑,就会发现实施者如果是英特尔肯定是如虎添翼,但如果是AMD,则有很多隐患。

Opteron自发布以来,获得了企业有用户的广泛好评,而率先发布的双核心处理器也让AMD的野心急剧膨胀,但AMD始终面临的一个问题就是产能。当时的主要生产基地就是位于德国的德累斯顿工厂,2006年3月刚开始在新建立的Fab 36工厂里生产12英寸晶圆,而很多服务器厂商以及PC厂商都在担心AMD的供货问题,这也在很大程度上限制了AMD的进一步发展,顺便说一下,2005年第四季度,AMD的CPU市场占有率达到了21.4%比2004年第4季度提高了4.8%。而全球最大的搜索引擎GOOGLE在2006年3月表示将换用Opteron服务器,这是多么一片大好的形势呀。但7月份的54亿美元收购ATI的计划,无疑让AMD的产能问题的解决日程大大向后推移了。因为这其中的25亿来自贷款,如此负债的收购让AMD承受沉重的财政压力。

另一方面,在当时,NVIDIA是AMD的重要合作伙伴,为AMD平台提供强大的芯片组支持,而英特尔对于NVIDIA、VIA等第三方芯片组厂商的态度一直是打压,所以当AMD宣布收购NVIDIA的对手ATI,并全面加强自主芯片组产品线的同时,也让自己处在了相对以前更为“孤立”的环境,这使得当时包括笔者在内的很多人都觉得有些看不懂。虽然我也赞同GPU与CPU整合的趋势,不过在当时的情况下,笔者更愿意让AMD将当时自己手上的30亿美元现金用于产能的扩充上,站稳脚跟再图大业。毕竟从2002年开始的大好形势非常难得,而且英特尔的实力也有目共睹,庞大的市场惯性让其有充足的时间可以修正自己的问题,但AMD没有这种市场惯性的支撑,培养用户的信心在当时是重中之重。但AMD跳过了这一步,直接给我们画了一张大饼。大饼是好,但这之间有很长的路要走……能保证这路上不出问题吗?

AMD的想法可能是好的,但也是超前的,太过超前的隐患就是危及现在的生存。AMD当时收购ATI而产生的资金压力也许就产生了一些系列连锁反应,新工厂的建设肯定不用说了,新产品的研发相信也受到了不小的影响。直接的表现就在于AMD日后的技术创新明显减少,而且就算是“量变”也是越来越缓慢。而英特尔的变化则相当快,双核、64位都迅速跟上,产依靠自己强大的产能,让客户的流失率降到最低,直到Nehalem的发布,将AMD在处理器技术上的优势彻底消除。

我们可以再回头去看看当初让AMD引以为荣的创新——集成的内存控制器、HT点对点直联总线。我们知道CPU就像GPU一样,当内核越来越先进,主频越来越高时,瓶颈也越来越向外移,即内存与I/O带宽,而集成的内存控制器与HT总线在当时极大缓解了内核效率与外围设施的速度差。这使得Opteron可以在企业级应用中异军突起,效率极高的内置内存控制器与HT总线,让Opteron在高性能计算中表现突出,一时间它也成为了HPC系统的热门之选,而原本门槛极高的8路服务器,也因为HT的加入大大简化的设计难度,这也让Opteron基本上独享了8路及以上的服务器市场,英特尔在4路服务器市场上的处境也在很长一段时间里相当被动,不得不推出所谓的点对点的FSB总线。

4核心与6核心Opetron的基本架构设计,基本上没有什么大变化

可是,AMD有些不思起取,原本的一些魄力不知怎么着就消失了。对于成本不太敏感的企业级市场,反而有些放不开手脚,甚至让人怀疑AMD的研发实力。比如内存标准,DDR2在当时就率先在企业级和移动平台上应用,因为它更为省电,带宽更高,AMD也是大力提倡效费比的,可到了DDR3时候,AMD的动作就让人有些看不懂了。如果说2008年发布的“上海”仍然采用DDR2-800还有情可原,2009提新发布的6核心“伊斯坦布尔”仍然沿用DDR2就让有些想不通了,同期在桌面平台上的AM3平台就能支持DDR3,而对计算能力要求无止境的企业级市场怎么就这么安稳的采用DDR2呢?也许AMD说DDR3还不成熟,用户接受度低,但英特尔的至强5500在上市半前后,出货量就超过了上一代的5400,DDR3成为接受的瓶颈了吗?但在带宽上,DDR3-1333就是DDR2-800的1.67倍,而且在增加两个核心后,内存通道仍然是2个,HT总线带宽倒是提高了,可仍然比领先其3个月发布的Nehalem的QPI峰值低很多,只是Nehalem最低端型号的4.8GT/s的速率。

要知道HT总线最早出现于2001年,到现在已经发展到第3代,居然还拼不过刚出现的QPI,我真是有些无语。而从HT 3.1的标准上来看,传输率是与QPI持平的,可是“伊斯坦布尔”只用到了2.4GHz的时钟频率。有人说,内存不上DDR3,HT不上最高频,是出于保护既有用户的投资考虑。但我想说的是,看看大环境吧,是新买服务器的人多,还是升级服务器的人多?而且在竞争态势如此紧急的情况下,不拿出硬货怎么让人信服呢?

HT总线的历代标准总览,最新的3.1标准2008年7月出台,不知何时用在Opteron处理器上

由于内存与HT带宽的制约,6核心的伊斯坦布尔在很多企业应用测试中都败给了4核心的至强5500就不足为奇了,在这很多媒体的评测中都有体现。

在2009年某次高性能计算研讨会上,笔者曾与一名大学HPC中心的教授探讨过AMD与英特尔处理器的差异。该教授就明确表示,AMD的核心运算性能其实非常好,但内存与I/O带宽拖了后退,所以我们最终选择了至强5500搭建新一代的HPC系统。听着是不是有些讽刺?内存与I/O带宽原本是AMD的优势,现在却是客户放弃AMD处理器的理由,不知AMD的人听到这些会有什么想法。这也再次证明了上文所说的,好的电脑是平衡的,只有CPU好并不足够,同样的道理也适用于CPU自己,好的内核并不是最关键的,尤其在当前的应用环境下,数据的带宽往往对最终的性能有着明显的“制约”作用,这也是为在一些HPC上应用SSD后,性能也会明显提升的原因,就是因为I/O的效率提高了。

再往未来看,新一代的12核心的马尼库尔也在路上,规格有了全面的提升,不过也是像当初英特尔第一批双核心处理器一样,采用的是两个伊斯坦布尔的DIE集成在一个封装里,是不是有点“三十年河东,三十年河西”的感觉?

在指令集开发方面,AMD似乎也完全放弃了,SSE5将不会出现,而投向英特尔的AVX。这也说明了英特尔在x86里有自己强大而完善的生态环境,AMD在这个大环境中只能另辟蹊径,但如果坚持不下来,最终也就只能跟随了。但前提是,必须要有自己的优势,这个优势不是价格,没有哪个厂商只靠价格战就能生存的。而且只有在性能达到可对抗的程度时,才能再去谈性价比,否则只能是空谈。我所说的是自己独有且先进的技术,这样的技术越多,生存能越强,反之就越低。

7年前的AMD做出正确的选择,7年后的AMD因为自己的停滞不前而让自己身陷危机,并将7年间积累的优势丧失殆尽。但这又能怪谁呢?如果当初不收购ATI,专注于提高产能与CPU的研发,如果能及时切换到DDR3并提高HT的带宽,即使在核心不处于优势的情况下(Nehalem的超线程也让AMD在核心设计上感受到了压力),性能差距也不会太明显,但现实中没有这么多的如果,AMD只能面对现实。

AMD的守——专注且避免错误

本文开头,AMD全球营销副总裁莱斯利·索本的那番话道出了AMD当前的窘境,而且随着Nehalem家族的不断壮大,AMD在企业级市场上的份额还将面临更为严酷的考验,先不说8核心的Nehalem-EX(至强7500),光是6核心32nm的Westmere-EP就将进一步扩大英特尔的领先优势。而8核心的Nehalem-EX将直击AMD的要害——8路及以上服务器市场,因为大家都是直联总线了,即使规格相当,那部分用户的倒戈也是不可避免的,这在很大程度上要于至强5500已经树立了很好的形象,让业界知道了Nehalem架构的实力,即使马尼库尔在性能上能顶得住Nehalem-EX的进攻(笔者预计很悬),但8路及以上市场肯定也不再是AMD的天堂了,所以AMD在2010年的形势将更为严峻。

英特尔2010的产品线已经整装待发

AMD十二核心处理器马尼库尔技术详解

马尼库尔的外围配置与Nehalem-EX相当(4路6.4GT/s的HT对4路6.4GT/s的QPI,同为4路DDR3-1333内存配置),但缓存容量远不及后者的24MB,下面就看看12个物理核心的效率能不能超过Nehalem-EX的16个逻辑核心了

现在回头看看AMD当初收购ATI,到底是对还是错,可能并没有绝对的说法,凡事有利有弊,收购ATI让AMD无法及时扩充产能的同时也的确完善了它的平台,虽然这个平台对于AMD的企业级应用来说没有什么意义,但它的确大大加强了AMD在桌面市场上的地位。这是因为桌面市场对成本敏感,Nehalem的桌面版Core i7就因为价格的问题而受到很大的阻碍,与至强5500的境遇完全不同。而且桌面市场上GPU的份量明显重得多,玩游戏的人,大多更关注显卡而不是CPU。另外,随着高清的普及,也让具备高清播放功能的AMD整合芯片组大为走俏,可以说现在组装HTPC的用户,基本都选择AMD的平台。显然,这些都有ATI的巨大功劳,ATI显卡近年来的表现优异,也在很大程度上弥补了AMD在企业级市场上的亏损,可以说ATI是现在AMD最重要的财产,只可惜这个资产还无法立即在企业级市场上发力。

有人会说,GPU的通用计算将让AMD与ATI成为黄金组合,但在当前OpenMP并行优化还不那么成熟的情况下,充分利用GPU中上百个核心谈何容易?所以GPU大规模参与到企业级运算的日程还很遥远,即使是HPC应用,也范围很窄,况且HPC应用中通用CPU也十分重要,如果AMD的通用CPU不给劲,那么最终用户的选择仍然成问题。另外,英特尔也没闲着,正在研发自己的x86 GPU——Larrabee,以便更好的实现与CPU的整合,实现未来的“众核化”CPU,因此ATI的优势也并非一成不变。

我相信,众核也应该是AMD的发展方向,所以AMD应该会加强ATI GPU与AMD CPU的设计融合,最近发布的OpenCL的编程套件显示出其在这一领域对英特尔的领先态势。但我们也说了,让GPU发挥更大的通用计算作用的时候还很远,关键就看AMD能不能撑到那个时候。所以,ATI是AMD目前最大的法宝,借助于它,AMD会继续在桌面市场与英特尔保持强有力的竞争态势,由于桌面市场对性价比的敏感,AMD在这一市场上受到Nehalem的冲击力度将小很多。所以,AMD也将会未来一段时间内集中保住这一领域的优势(平台的综合性价比),因为这也是AMD最后的阵地了。

另一方面,AMD必须大力强大新技术的创新,这是IT企业的生存根本,也是当初AMD得以真正成长起来的资本,但当时积累的优势现在已经让英特尔完全超越,现在反到成了追赶者。因此,技术创新的脚步不能放慢,如果不想企业级市场上断了香火,就必须缩小与英特尔产品的性能差距,只有这样,再保持更低的价格才有更大的作用。

总之,AMD曾经拥有辉煌的历史与令人怀念的创新传统,但伴随着这类创新与革命性的突破越来越少,资本运作的不断介入,让AMD似乎有些迷失了方向,也逐渐丧失了自己的优势,最终让人们又开始担心它的前途。

文章写到这,真有些让人唏嘘不已。就像开头所说的,我们期望有两家厂商的竞争,这样的市场才会更健康,因此我们出于这样的私心祝愿AMD能坚持下来,沿着正确的方向继续前进,与英特尔一道为这个星球的CPU市场带来更多的惊喜……

综合评分:8.07 分
云能力:7.1 分
营业额:54.2亿美元[2012]
云服务:AMD虚拟化

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