十年之前,x86处理器市场的竞争烈度远远达不到当下的水平。当时的AMD,也还没有成为如今这股足以左右市场动向的强大力量。
2014年初,在Rory Read的领导之下,AMD已经很久没有尝过胜利的滋味了。一直到Read离开,该公司最后一次对英特尔构成真正威胁还是在2000年代初,即AMD推出的Athlon 64处理器。在此之后,AMD公司逐渐成为那些无法承受英特尔芯片高昂售价的用户们眼中的廉价替代选项。
到2014年,AMD桌面芯片的主要核心架构代号为Piledriver,意在接替上代架构Bulldozer。但这两款架构给人们留下的唯一印象,就是耗电高、性能却乏善可陈——曾有报道开玩笑说,它们甚至可以用作便携式的“小太阳”暖炉。至于同时期的英特尔Sandy和Ivy Bridge芯片,它们不仅在设计上更胜一筹,也让芯片巨头轻而易举就赢得了整个x86市场的主导地位。当时的AMD根本无法给英特尔造成太多阻力,其平庸无奇的架构也让芯片巨头能够随意将桌面市场的走向玩弄于股掌之间。
除此之外,AMD的收入也很有限、市场份额更是不值一提。从当时的情况看,AMD想要重新崛起无疑是困难重重。
没人比出身麻省理工学院的工程师苏姿丰更了解这一点。当时的她在AMD担任首席运营官,负责管理公司的销售和营销团队。苏姿丰于2009年以飞思卡尔半导体首席技术官的身份当选IEEE院士,但很快于2012年被AMD挖走。短短两年之后,苏姿丰于2014年出任AMD公司CEO——她的任务不仅是要改变公司的运营状况和市场形象,还需要制定出一份在技术上能够紧跟时代的发展路线图。
要想夺回市场份额,AMD的第一要务就是从头开始重建其核心架构。在苏姿丰的领导下,AMD从“经济实惠”的廉价替代品转变成了真正的竞争者。Ryzen系列处理器让AMD重返台式机市场,Epyc开始蚕食英特尔在数据中心领域的领导地位,RDNA让AMD的GPU重获新生。现如今,AMD已经不再是囊中羞涩者的专属,反而在价格和性能方面保持领先,使得英特尔倒成了踉踉跄跄的追赶者。
AMD在2010年代初一直在为生存而苦苦挣扎。曾被其寄予厚望的Bulldozer CPU架构本该能让AMD与英特尔具有一战之力,但却相反成为错失良机的典型案例。为什么会这样?理由是Bulldozer过分强调堆核心数量,却牺牲了单核性能,于是结果适得其反。毕竟大多数软件仍然依赖强大的单线程性能,而这也正是英特尔的强项所在。AMD芯片的发热量也相当夸张,在性能上又无法与对手竞争,只能坐视英特尔稳稳占据台式机CPU市场的主导地位。
苏姿丰在2014年接任CEO后没有浪费一分一秒。她果断抛弃失败策略,为AMD制定了新的发展路线图,重新专注于坚实的工程设计。
此番努力的成果就是Zen,即我们如今所熟知的AMD Ryzen系列处理器。初代Zen微架构于2017年推出,这是一款全新设计的芯片方案,专注于性能、能效与可扩展性。它不仅让AMD重返台式机市场,还成为AMD后续所有主要产品线中关键处理器的设计基础。
Zen+微架构于2018年伴随Ryzen 2000系列一同问世。该架构采用12纳米制程工艺,在一定程度上实现了时钟速率的小幅提升并降低了内在和缓存的延迟。在服务器领域,AMD的第一代Epyc处理器(代号Naples)也是该公司首款基于Zen架构的服务器芯片,开启了AMD缓慢回归数据中心市场的道路。AMD的Epyc系列处理器目前在服务器领域处于领先地位。根据SemiSnalysis分析师Sravan Kundojjala的介绍,AMD在2024年第三季度首次在数据中心处理器收入方面超越英特尔。当然,AMD的数据中心增收计划还面对着另外一位强敌——看似不可战胜的英伟达。事实上,英伟达的“仅网络(大计算)收入”就已经超过了AMD的整体业务规模。
2019年,AMD推出了Zen 2,并在更新的7纳米制程工艺之上推出了后续Ryzen 3000系列。这标志着AMD基于芯粒设计的新一轮架构调整,能够在实现更高核心数量的同时带来更强大的整体性能与能效优化。
在服务器方面,Epyc Rome紧随其后,将处理器扩展至64个核心,为企业市场带来了更好的价值回报。第一款Ryzen Mobile 4000系列(Renoir)于2020年推出,正式将Zen 2设计引入笔记本电脑平台。Renoir将能效核心与Vega显卡相结合,让AMD在多年游离之后再次成为笔记本电脑市场上的一股中坚力量。
正如苏姿丰在2019年第四季度财报电话会议上所强调,“凭借市场对于Ryzen台式机与移动版处理器的强劲需求,我们在2019年底实现了最近六年以来最高的单季消费级处理器出货量。”
2020年,Zen 3架构携Ryzen 5000系列横空出世,其每周期指令数大幅提升,帮助AMD最终在单线程赛道上也击败了英特尔。这样一个光彩熠熠的转折点不仅让市场竞争更加激烈,也首次让英特尔处于劣势。一年之后,基于Zen 3的Epyc Milan芯片推出,进一步扩大了AMD的服务器产品线,而且与前几代产品相比其每瓦性能也有显著增强。随后是Ryzen Mobile 5000系列(Cezanne),这款将Zen 3核心与新一代Vega集成显卡相结合的处理器主要面向轻薄版笔记本产品。
到2022年,Zen 4在台积电的5纳米制程节点上携Ryzen 7000正式亮相,新增对最新DDR5内存及PCIe 5.0的支持能力。在移动方面,Ryzen Mobile 6000系列(Rembrandt)搭载Zen 3+核心与RDNA 2集成显卡,提高了整体电池续航与性能。Epyc Genoa将服务器核心数量推向96个大关,Bergamo则针对密度更高的云原生工作负载进行了优化,以更为紧凑的核心设计提高了其在云环境下的性能、价值与能效表现。
2022年2月,AMD以500亿美元收购了领先的现场可编程门阵列(FPGA)供应商赛灵思。此番并购也让AMD在AI领域牢牢站稳了脚跟,其Ryzen AI引擎被嵌入至多款移动产品当中。事实证明这一决策极其明智,因为芯片制造商目前所做的一切都围绕着AI展开,神经处理单元(NPU)使得芯片能够直接计算AI工作负载,借此摆脱了对于云端处理资源的高度依赖。
最近,AMD还推出了搭载Zen 5的Ryzen 8000,以及采用台积电4纳米制程工艺的Epyc Turin芯片。Turin增加了片上AI加速设计,Ryzen Mobile 8000(Strix Point)则将全功能Zen 5与更紧凑的Zen 5c核心加上RDNA 3显卡引入笔记本平台,在保持高能效的同时重点关注AI相关功能。
AMD过去十年间承受的最大压力可能来自图形市场。尽管RDNA和RDNA2都实现了重大性能改进,但AMD的显卡仍然落后于英伟达。在光线追踪、基于AI的升级以及开发者支持等领域,AMD还远无法与英伟达相匹敌。英伟达的CUDA生态系统让这位绿色巨人成为GPU领域的主导力量,尤其是在AI和游戏赛道。而尽管AMD产品在价格和性能方面颇具竞争力,但仍无法撼动前者的霸主地位。
在笔记本电脑市场上,Ryzen Mobile在性能、能效以及主要产品线的整体OEM采用率等方面均取得了重大进展,但同样远远无法取代英特尔。大多数OEM仍不愿意在其最高端的消费级与企业级笔记本电脑中使用AMD处理器,英特尔继续在这一领域把握着强大的影响力和话语权。
不过现实仍在不断变化,我们也看到了所谓AMD“优势笔记本”——即采用AMD CPU加GPU的设备——越来越多。虽然AMD在移动领域的市场份额仍然有限,但其为移动领域带来的Ryzen AI等创新仍然有目共睹,AMD的台式机和服务器市场也在同时保持着稳步发展。
强大的AMD当然不会满足于上述技术进步,他们还在努力立足移动领域建立起有凝聚力的生态系统,希望借此向英特尔发起新一轮冲击。英特尔的Evo平台为高端笔记本电脑设定的标准锁定了不少忠实客户,而AMD却缺少类似的认证,这导致OEM厂商很难说服高端移动设备的消费者们选择AMD产品。种种现实挑战证明,尽管AMD在诸多领域取得了成功,但仍有不少障碍亟待克服。
苏姿丰在任期间经历过一系列人事变动,而且不少都对AMD造成了沉重打击。Jim Keller这位曾帮助AMD CPU复兴的关键人物、AMD公司的核心架构师之一,于2015年选择离职。虽然Zen团队还是成功落实了当期路线图,但Keller的离职还是让AMD失去了一位享誉业界的工程技术大牛。
另一位重量级架构师则是Mike Clarke。他曾是AMD CPU设计团队的核心人物,被称为“Zen之父”。他也短暂离开过公司,只是后来又重新回归协助领导Zen家族的发展。Clarke的缺席曾造成暂时的不稳定,但回归之后再次巩固了AMD落实技术路线图的能力。
在图形方面,领导Radeon Technologies部门的Raja Koduri于2017年底从AMD辞职加入英特尔。Koduri在帮助AMD重组图形部门方面发挥了重要作用,也为RDNA架构的实现贡献了不可或缺的力量。但就在AMD在GPU市场重新获得关注的时间点上,他选择离开。虽然RDNA当时进展顺利,并成为帮助AMD提高市场竞争力的核心,但AMD与英伟达在游戏和AI市场上的图形领导地位之间仍存在明显差距。Koduri的离职很可能会打乱AMD在图形领域的发展势头。
其他重大人事变动还包括Mike Rayfield,他于2019年离开了AMD的嵌入式与Pro部门。
不过AMD成功留住了Forrest Norrod,他在戴尔任职13年后于2014年首次加入。Norrod是Epyc和服务器领导团队中的关键人物,并在AMD的数据中心与服务器复兴计划中发挥了重要作用。
Jack Huynh则在AMD的核心图形领导团队中至关重要,他在公司工作了20多年,去年被正式任命为计算与图形高级副总裁兼总经理。当被问及AMD在数据中心领域的成功是否会分散掉投入到游戏和图形产品线的资源时,Huynh暗示称AMD暂时不会去争夺最顶尖的旗舰级产品份额。他在今年9月的采访中表示,“我目前的首要任务是扩大业务规模,让我们尽快拿下40%到50%的市场份额。如果非要从10%的顶端份额和80%的总体目标市场之间做选择,那我选80%,毕竟我不希望AMD成为那种保时捷和法拉利客户才消费得起的产品。”
过去十年间AMD的道路并非一帆风顺,但至少就增长而言,其的确取得了重大进展。AMD不断推出成功产品,而且在台式机市场、移动市场乃至数据中心市场都有出色表现。
就市场份额而言,AMD也真正开启了复苏之路。2014年,AMD的台式机市场份额已经下降到20%左右,但目前已经恢复至29%上下。与一年之前相比,这位英特尔的有力挑战者也实现了近10%的增幅——从2023年第三季度的19.2%增长至今年第三季度的28.7%,而且其中一半增长发生在上个季度。
Mercury Research公布的全包市场数据则显示,AMD目前在全部x86芯片出货量中占据约四分之一——其中不仅包括服务器与台式机CPU,还涉及物联网芯片和游戏主机等套件中使用的半定制产品。
AMD近期最大的胜利来自其服务器市场份额,意味着其终于拿下了多年来长期无法攻入的一块业务领域。目前MD的份额占比约为24%,而且与英特尔相比,Epyc处理器在核心数量上仍占据显著优势,且肯定会在未来几年中进一步扩大战果。苏姿丰在公司2024年第三季度的财报电话会议上指出,“Epyc已经成为现代数据中心的首选CPU,我们的多代产品组合在几乎所有企业和云端工作负载中,都实现了领先的性能和显著的总体拥有成本优势。”
面对这股汹涌而来的复苏巨力,英特尔必须谨慎以对。当然,迎来服务器CPU出货量增长的不只有AMD,英特尔也是如此。据Mercury统计,英特尔在数据中心和网络/通信领域都取得了增长。分析师观察到:“由于增长率几乎同步提升,AMD的总体份额增长几乎可以忽略不计。我们注意到,随着英特尔NEX出货量的恢复,英特尔至强SP的出货量增幅已略高于AMD Epyc。”
看来处理器领域的这场双王对决,结局仍是未定之天。
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