过去这10年AMD是如何翻身的?
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责任编辑:邹大斌
电脑商情在线
时间:2024-12-09 13:42
AMD x86 AI
十年前,x86处理器市场的竞争远不及现在激烈。AMD在处理器市场上并不像今天这样举足轻重。
2014年初,在罗里·里德(Rory Read)的领导下,AMD已经有一段时间没有尝到胜利的滋味了。里德离职前,AMD上一次对英特尔构成真正威胁是在21世纪初,当时推出了Athlon 64处理器。在那之后,该公司逐渐沦为那些无法证明或负担不起英特尔定价的用户的预算替代品。
到2014年,AMD用于台式机芯片的主要核心架构代号为Piledriver,是Bulldozer的后续产品,但人们真正记住的只有其耗电量大且性能不佳,有人开玩笑说它们可以兼作便携式空间加热器。至于英特尔的Sandy和Ivy Bridge芯片,它们在设计上取得了巨大成功,使英特尔轻松赢得了并保持了整个x86市场的霸主地位。而且,AMD并未对其构成太大威胁,其乏善可陈的架构让英特尔得以主导台式机市场的方向。
除此之外,AMD的收入也差强人意,市场份额更小,这意味着如果它想重回正轨,还有很长的路要走。
没有人比苏姿丰博士更了解这一点。她当时已是AMD的首席运营官,负责管理公司的销售和营销团队。2009年,苏姿丰被IEEE授予会士称号。2012年,她从飞思卡尔半导体公司被AMD挖角,担任首席技术官。2014年,苏姿丰被任命为AMD的首席执行官,她的任务不仅是改变AMD的整体形象和公众认知,还要制定一份技术上达到标准的发展路线图。
AMD需要从头开始重建其核心架构,才有希望夺回市场份额。在她的领导下,AMD从“价格实惠”的替代品转变为真正的竞争者。Ryzen使AMD重新进入台式机市场,Epyc开始逐渐削弱英特尔在数据中心的主导地位,而RDNA则赋予了AMD的GPU第二次生命。如今,AMD不再只是预算之选;它在价格和性能方面都处于领先地位,迫使英特尔不得不迎头赶上。
帮AMD翻身的Zen
2010年代初,AMD一直在努力保持其市场地位。它寄予厚望的CPU架构Bulldozer本应使AMD与英特尔保持竞争。然而,它却成为了错失机会的研究案例。为什么?Bulldozer专注于核心数量,却牺牲了每个核心的性能,这适得其反,因为大多数软件仍然依赖于单线程性能,而这正是英特尔的强项。AMD的芯片运行过热,根本无法在速度上与英特尔竞争,这使得英特尔在性能上主导了台式机CPU市场。
2014年,苏姿丰接任首席执行官后,没有浪费任何时间。她摒弃了那些失败的策略,并带领AMD制定了一个专注于扎实工程的新路线图。
这一切的成果就是Zen,也就是我们今天所熟知的AMD Ryzen系列。Zen微架构最早于2017年推出,它是一次全面的重新设计,专注于性能、效率和可扩展性。它使AMD重新回到了桌面游戏领域,同时也成为了AMD在其所有主要产品领域中的关键处理器的基础。
Zen+微架构于2018年随Ryzen 2000系列问世。它采用12nm工艺,带来了轻微的时钟速度提升,并降低了内存和缓存延迟。在服务器方面,AMD的第一代Epyc处理器(代号为Naples)是该公司首款基于Zen的服务器芯片,标志着AMD开始缓慢进军数据中心。AMD的Epyc产品线目前在服务器领域处于领先地位。根据两家公司最近一个季度财报(2024年第三季度),AMD在数据中心收入方面已经超越了英特尔(AMD为35亿,英特尔为33亿)。不过,从长远来看,AMD的数据中心收入规模相对于Nvidia等公司仍然较小,Nvidia的“仅网络(非计算)收入”就超过了AMD。
2019年,AMD推出了Zen 2,并采用更新的7nm工艺推出了随后的Ryzen 3000系列。这也标志着AMD转向了基于小芯片的新设计,从而实现了更高的核心数量和更出色的整体性能与能效。
在服务器端,Epyc Rome紧随其后,将其芯片扩展至64核,为企业市场提供了更好的价值。2020年,首款Ryzen Mobile 4000系列(Renoir)问世,将Zen 2设计引入笔记本电脑。Renoir将高效能核心与Vega显卡相结合,使AMD在多年缺席后重返笔记本电脑市场。
正如苏姿丰在2019年第四季度的电话财报会议上所指出的:“基于对Ryzen台式机和移动处理器的强劲需求,我们在2019年以超过六年来最高的季度客户端处理器出货量结束。”
转折点
2020年,Zen 3将Ryzen 5000系列推向市场,带来了重大的IPC提升,帮助AMD终于在单线程性能上击败了Intel。这对AMD来说是一个转折点,它不仅使产品更具竞争力,还让Intel处于劣势。一年后,基于Zen 3的Epyc Milan芯片推出,与前几代产品相比,其每瓦性能大幅提升,扩大了AMD的服务器产品线。随后,Ryzen Mobile 5000系列(Cezanne)问世,将Zen 3内核与更新的Vega集成显卡相结合,适用于轻薄笔记本电脑。
到2022年,Zen 4在台积电的5nm节点上与Ryzen 7000一起推出,增加了对最新DDR5内存和PCIe 5.0的支持。在移动端,Ryzen Mobile 6000系列(Rembrandt)搭载了Zen 3+内核和RDNA 2集成显卡,提高了整体电池寿命和性能。Epyc Genoa将服务器核心数量提升至96个,而Bergamo则通过更紧凑的核心优化了密集的云原生工作负载,在这些环境中提升了性能、价值和能效。
2022年2月,AMD以500亿美元收购了领先的FPGA供应商赛灵思。此次并购使AMD牢牢地进入了人工智能领域,其Ryzen AI引擎已嵌入其大多数移动产品中。这是一次明智的举措,因为目前芯片制造商所做的一切都围绕着人工智能展开,神经处理单元(NPU)使芯片能够直接计算人工智能工作负载,而无需在云端进行处理。
最近,AMD推出了搭载Zen 5的Ryzen 8000,以及采用台积电4nm工艺的Epyc Turin芯片。Turin芯片增加了片上AI加速功能,而Ryzen Mobile 8000(Strix Point)则将完整的Zen 5和更紧凑的Zen 5c核心以及RDNA 3图形处理器引入笔记本电脑,具有更高的效率,并重点关注基于AI的功能。
挑战仍然不少
过去十年中,AMD前进最大的障碍或许就是显卡市场。尽管RDNA和RDNA 2都取得了显著的进步,但AMD在性能上仍然落后于Nvidia。在光线追踪、基于AI的图像放大以及开发者支持等领域,AMD仍然难以与Nvidia竞争。Nvidia的CUDA生态系统使其在GPU领域保持主导地位,特别是在人工智能和游戏领域,这使得AMD尽管在价格和性能上具有竞争力,但仍只能屈居第二。
在笔记本电脑市场,Ryzen Mobile在性能、能效以及其关键产品线的整体OEM采用率方面都取得了显著进步。然而,AMD在移动市场要取代Intel仍需时日。大多数OEM仍不愿在其最顶级的消费级和企业级笔记本电脑中采用AMD处理器,这使得Intel在高端市场仍占据主导地位。
然而,这是一个不断变化的目标,我们正越来越多地看到AMD所称的“优势笔记本电脑”——它们采用了AMD的CPU和GPU。尽管AMD在移动领域推出了诸如Ryzen AI等创新技术,但与在台式机和服务器市场取得的显著进展相比,AMD在移动领域的市场份额仍然有限。
尽管Ryzen在技术上取得了显著进步,但与英特尔相比,AMD在移动领域仍难以构建一个有凝聚力的生态系统。英特尔的Evo平台通过为高端笔记本电脑设定标准,赢得了客户的忠诚度,而AMD缺乏相应的认证,这使得OEM在高端移动领域向消费者推广产品变得更加困难。这些挑战凸显出,尽管AMD在许多领域取得了成功,但苏博士仍需克服不少障碍。
十年来的人员变动
在苏姿丰博士的领导下,AMD经历了一连串的人事变动,但并非所有变动都进展顺利。其中一位关键人物的离职是吉姆·凯勒(Jim Keller),他是AMD的主要架构师之一,在助力AMD的CPU复兴后于2015年离职。尽管Zen团队成功推进了研发路线图,但凯勒的离职意味着AMD失去了一位最著名的工程师。
另一位关键设计师是迈克·克拉克(Mike Clarke),他是AMD CPU设计团队的核心人物,被誉为“Zen之父”。他也曾短暂离开公司,但后来又回来帮助领导Zen系列。克拉克的缺席造成了短暂的不稳定,但他的回归帮助加强了AMD实现其路线图的能力。
在图形处理方面,曾领导Radeon Technologies Group的Raja Koduri于2017年底从AMD辞职,转而加入英特尔。Koduri在帮助AMD重组图形处理部门方面发挥了重要作用,并在启动RDNA架构方面起到了关键作用。就在AMD开始在GPU市场重新获得吸引力之际,他离开了公司。尽管RDNA进展顺利,并在帮助AMD提升竞争力方面发挥了关键作用,但AMD此时仍在努力缩小与Nvidia在游戏和人工智能市场上的图形处理领导地位差距。Koduri的离职可能会扰乱AMD在图形处理领域的上升势头。
其他值得注意的离职人员包括迈克·雷菲尔德(Mike Rayfield),他于2019年离开了AMD的嵌入式和Pro部门。
然而,AMD成功挽留了福里斯特·诺罗德(Forrest Norrod),他于2014年加入AMD,此前在戴尔公司任职13年。诺罗德是Epyc和服务器领导团队中的关键人物,在AMD的数据中心和服务器业务发展中发挥了重要作用。
对于AMD在图形处理领域的核心领导地位而言,Jack Huynh至关重要。他是一位在公司任职超过20年的资深人士,去年被任命为高级副总裁兼计算与图形部门总经理。
当被问及AMD在数据中心领域的成功是否会分散其在游戏和图形领域的注意力时,Huynh表示,AMD不会试图争夺这一旗舰市场的份额。
他在9月接受Tom's Hardware采访时表示:“我现在的首要任务是扩大规模,让我们更快地占据40%到50%的市场份额。我是那种追求80%的人,因为我不想让AMD成为只有那些买得起保时捷和法拉利的人才能购买的公司。”
十年的起起伏伏
过去十年,公司并非没有失误,但就增长而言,确实有了明显的进步。AMD不仅在台式机市场,而且在移动设备和数据中心领域,都推出了一个又一个成功的产品。
在市场份额方面,它开始取得实质性的进展。早在2014年,AMD在台式机市场的份额就下降到了20%左右,而现在这一份额约为29%。与一年前相比,作为英特尔的挑战者,AMD已经增长了近10个百分点——从2023年第三季度的19.2%增长到今年第三季度的28.7%,其中一半的增长是在上个季度实现的。
来自Mercury Research的市场数据显示,AMD目前出货量约占所有x86芯片的四分之一,不仅包括服务器和台式机CPU,还包括物联网芯片和游戏机等套件中使用的半定制产品。
AMD最近最大的胜利是在服务器领域所占的市场份额,此前它在这一领域毫无影响力。现在这一份额约为24%,这是一个重大的进步,而且,与英特尔相比,Epyc在核心数量上占据主导地位,这肯定会在未来几年内帮助其进一步提升市场份额。
苏姿丰在该公司2024年第三季度电话财报会议上指出:“Epyc已成为现代数据中心首选的CPU,我们的多代产品组合几乎在每个企业和云工作负载中都提供了领先性能和显著的TCO优势。”
不过,AMD也必须小心谨慎。AMD在服务器CPU出货量方面实现了显著增长,英特尔也并非停滞不前。据Mercury报道,英特尔在数据中心和网络/通信领域均有所增长。分析师观察到:“由于增长率非常相似,AMD的总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的出货量增长略高于AMD的Epyc。”
总之,一切皆有可能。