在过去的十年里,x86 处理器市场的格局发生了翻天覆地的变化。十年前,这个市场远没有今天这般竞争激烈,而那时的 AMD 还远不是今天我们所熟知的那个行业巨头。
2014 年初,在罗瑞·里德(Rory Read)领导下,AMD 已经很久没有尝到胜利的滋味了。在里德离职时,公司最后一次对英特尔构成真正威胁还要追溯到 2000 年代初,凭借其 Athlon 64 处理器。自那以后,AMD 逐渐滑落成为那些无法证明或负担不起英特尔定价用户的经济型选择。
到了 2014 年,AMD 用于桌面芯片的主要核心架构代号为 Piledriver,是 Bulldozer 架构的继任者,但这些产品以高功耗和低性能著称,甚至有人戏称它们可以当作便携式空间加热器使用。与此同时,英特尔的 Sandy Bridge 和 Ivy Bridge 芯片设计得非常成功,使得英特尔轻松赢得了整个 x86 市场的主导权,并保持了这一地位。由于 AMD 架构表现平平,英特尔得以主导桌面市场的发展方向。
此外,AMD 的收入不尽如人意,市场份额更薄,这意味着如果想要重返赛场,前面还有很长的一段路要走。
没有人比麻省理工学院工程师、当时已是 AMD 首席运营官负责销售与营销团队的苏姿丰博士更清楚这一点。她在 2009 年被选为 IEEE 院士,2012 年从飞思卡尔半导体公司(Freescale Semiconductor)加入 AMD 担任首席技术官。2014 年,苏姿丰被任命为 CEO,她的任务不仅是重塑 AMD 的整体叙述和公众形象,还要定义一个技术上能够匹敌竞争对手的发展路线图。
AMD 需要从头开始重建其核心架构,以期重新夺回市场份额。在她的领导下,AMD 从“经济实惠”的替代品转变为真正的竞争者。Ryzen 系列让 AMD 重回桌面市场;Epyc 系列开始侵蚀英特尔的数据中心霸主地位;RDNA 架构给 AMD 的 GPU 带来了新的生机。如今,AMD 不再仅仅是廉价的选择;它在价格和性能方面设定了步伐,迫使英特尔跟上脚步。
为 Zen 打下基础
AMD 在 2010 年代初期挣扎着保持相关性。它寄予厚望的 CPU 架构 Bulldozer 本应使 AMD 与英特尔保持竞争,结果却成了错失良机的案例研究。为什么?因为 Bulldozer 过于专注于核心数量,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单线程性能,这是英特尔的优势所在。AMD 的芯片运行温度高且速度上无法与之抗衡,这让英特尔在台式机 CPU 市场上占据了性能优势。
苏姿丰在 2014 年接任 CEO 后并未浪费时间。她放弃了失败的战略,带领 AMD 着手制定一个注重坚实工程的新路线图。
这一切的结果就是 Zen,即我们今天所知的 AMD Ryzen 系列。最初的 Zen 微架构于 2017 年推出,是一个专注于性能、效率和可扩展性的全新设计。它不仅将 AMD 带回了桌面游戏,也成为 AMD 在其主要产品领域中关键处理器的基础。
随后几年,随着 Ryzen 2000 系列、3000 系列以及后来的 5000 系列等产品的发布,AMD 不断改进其架构,提高了性能和能效。特别是在服务器端,AMD 的第一代 Epyc 处理器 Naples,开启了 AMD 回归数据中心的步伐。根据最新的报告,AMD 在 2024 年第三季度首次超越英特尔,在数据中心收入方面取得了领先地位。
转折点
2020 年,Zen 3 带来了 Ryzen 5000 系列,显著提升了 IPC(每时钟指令),帮助 AMD 最终在单线程性能上击败了英特尔。这对 AMD 来说是一个转折点,不仅使竞争更加激烈,而且让英特尔处于守势。一年后,基于 Zen 3 的 Epyc Milan 芯片推出,与前几代相比,每瓦性能有了很大的改进。接着是 Ryzen Mobile 5000 系列(Cezanne),它结合了 Zen 3 核心与更新的 Vega 集成显卡,适用于轻薄笔记本。
到了 2022 年,Zen 4 在台积电脑(TSMC)的 5 纳米节点上推出,伴随 Ryzen 7000 支持最新的 DDR5 内存和 PCIe 5.0。在移动端,Ryzen Mobile 6000 系列(Rembrandt)配备 Zen 3+ 核心和 RDNA 2 集成显卡,改善了整体电池寿命和性能。Epyc Genoa 将服务器核心数增加到 96 个,而 Bergamo 则针对密集型、云原生工作负载进行了优化,具有更紧凑的核心,提高了这些环境下的性能、价值和能效。
2022 年 2 月,AMD 完成了对 Xilinx 的 500 亿美元收购,后者是现场可编程门阵列(FPGA)的领先供应商。这次合并将 AMD 牢牢地拉入了人工智能领域,其 Ryzen AI 引擎嵌入了大部分移动产品中。这是一个精明之举,因为目前芯片制造商的一切都围绕着 AI,神经处理单元(NPU)赋予了芯片直接计算 AI 工作负载的能力,而不是在云端进行处理。
最近,AMD 推出了搭载 Zen 5 的 Ryzen 8000,以及采用 TSMC 4 纳米工艺的 Epyc Turin 芯片。Turin 增加了片上 AI 加速功能,而 Ryzen Mobile 8000(Strix Point)则为笔记本电脑带来了完整的 Zen 5 核心和更为紧凑的 Zen 5c 核心,加上 RDNA 3 图形,具备更好的能效和对基于 AI 功能的重点关注。
图形领域的挑战
尽管在过去十年中,AMD 通过 RDNA 和 RDNA 2 架构在图形性能上取得了显著进步,但在光线追踪、基于 AI 的放大和一般开发者支持等领域,AMD 仍难以与 Nvidia 竞争。Nvidia 的 CUDA 生态系统使其在 GPU 领域,尤其是在 AI 和游戏方面,保持着绿色军团的主导地位,即使在竞争性的定价和性能下,AMD 也依然处于次要位置。
在笔记本电脑市场,Ryzen Mobile 在性能、能效以及 OEM 厂商对其关键产品线的采用率方面取得了重大进展。然而,AMD 距离在移动市场推翻英特尔的地位还很遥远。大多数 OEM 厂商仍然不愿意在其最高端的消费级和企业级笔记本中采用 AMD 处理器,这让英特尔在顶级市场占据主导地位。
不过,这是一个不断变化的目标,我们看到越来越多 AMD 所谓的“Advantage Notebooks” – 即同时使用 AMD CPU 和 GPU 的笔记本。即便如此,尽管 AMD 在移动领域带来了诸如 Ryzen AI 等创新,但在移动市场的份额仍然有限,相比之下,它在桌面和服务器市场取得了坚实的进展。
十年间的人事变动
在苏姿丰的领导下,AMD 经历了一系列人事变动,并非所有变动都进行得一帆风顺。其中一位关键人物是吉姆·凯勒(Jim Keller),作为 AMD 的主要架构师之一,在帮助推动 AMD CPU 复兴后于 2015 年离职。尽管 Zen 团队成功地推进了路线图,但凯勒的离开意味着 AMD 失去了一位最著名的工程师。
另一位重要架构师是迈克·克拉克(Mike Clarke),他是 AMD CPU 设计团队中的核心人物,被称为“Zen 之父”。他也曾短暂离开公司,之后又回归以帮助领导 Zen 系列的发展。克拉克的缺席造成了暂时的不稳定性,但他的回归有助于加强 AMD 执行其路线图的能力。
在图形方面,领导 Radeon 技术集团的拉贾·科杜里(Raja Koduri)在 2017 年末从 AMD 辞职加入了英特尔。科杜里在重组 AMD 图形部门以及启动 RDNA 架构方面起到了重要作用。他离开时正值 AMD 开始重新获得 GPU 市场份额的时候。虽然 RDNA 已经进展顺利并且成为帮助 AMD 更具竞争力的关键,但当时 AMD 仍在努力缩小与 Nvidia 在游戏和 AI 市场上的图形领导地位差距。科杜里的离开可能打乱了 AMD 在图形领域的势头。
其他值得注意的离职人员还包括迈克·雷菲尔德(Mike Rayfield),他在 2019 年离开了 AMD 的嵌入式和专业部门。
然而,AMD 成功留住了福雷斯特·诺罗德(Forrest Norrod),他在 2014 年加入 AMD 之前曾在戴尔工作了 13 年。诺罗德是 Epyc 和服务器领导团队中的关键人物,并且在 AMD 的数据中心和服务器抱负中发挥了重要作用。
对 AMD 核心图形领导力至关重要的还有杰克·胡因(Jack Huynh),这位在公司工作超过 20 年的老将在去年被任命为计算与图形部门的高级副总裁兼总经理。当被问及 AMD 在数据中心的成功是否会分散其在游戏和图形产品线上的努力时,胡因似乎表示 AMD 不会试图争夺旗舰产品的市场份额。他在 9 月告诉 Tom’s Hardware:
我现在的首要任务是扩大规模,更快地将我们的市场份额提升到 40% 至 50%。我是那种追求 80% 市场份额的人,因为我不希望 AMD 成为只有买得起保时捷和法拉利的人才能购买的产品。
十年的起伏
过去十年对 AMD 来说并非没有失误,但在增长方面确实发生了显著的变化。AMD 不仅在台式机市场,而且在移动设备和数据中心领域也连续推出了成功的产品。
就市场份额而言,它开始取得真正的进展。2014 年时,AMD 在台式机市场的份额降至约 20%,而根据本月早些时候 The Register 的报道,现在这一数字约为 29%。与一年前相比,这个英特尔挑战者几乎增加了十个百分点 – 从 2023 年第三季度的 19.2% 增加到了今年第三季度的 28.7%,其中一半的增长发生在最近一个季度。
Mercury Research 提供的全面市场数据显示,AMD 目前出货的 x86 芯片约占总量的四分之一 – 这不仅包括服务器和台式机 CPU,还包括物联网芯片以及用于游戏机等设备的半定制产品。
AMD 近期最大的胜利是在服务器领域的市场份额上,以前在这个领域它完全没有存在感。而现在它的市场份额约为 24%,这是一个重大进步,并且鉴于 Epyc 在核心数量上相对于英特尔的优势,未来几年内这一比例有望进一步提高。苏姿丰在公司 2024 年第三季度最新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每个企业和云工作负载中都提供了领先的性能和显著的[总拥有成本]优势。”
不过,AMD 也需要保持警惕。正如我们所写的,不只是 AMD 在服务器 CPU 出货量上经历了显著增长,英特尔也一样。根据 Mercury 的数据,英特尔在数据中心和网络/通信领域都有所增长。分析师观察到:“由于增长率非常相似,AMD 的整体市场份额只出现了接近可以忽略不计的增长,我们注意到,随着英特尔 NEX 出货量的恢复,其至强 SP 处理器的出货增长略高于 AMD 的 Epyc。”
在苏姿丰博士的带领下,AMD 不仅成功地从一个被视为英特尔廉价替代品的角色中脱颖而出,而且在多个关键领域成为了真正的行业领导者。通过一系列的技术创新和战略调整,AMD 不仅在桌面和服务器市场上取得了显著的市场份额,还在移动设备和图形处理领域展现了强大的竞争力。尽管未来仍充满挑战,特别是在与英特尔和 Nvidia 的竞争中,但A MD 已经证明了它具备持续创新和适应市场变化的能力。随着新的技术和产品的不断推出,AMD 有望继续巩固其在 x86 市场中的地位,并在全球范围内实现更大的突破。
文章名称:《苏姿丰领导的十年,AMD 如何重新定义 x86 处理器市场》
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