【x86 興衰史】AMD 翻身有望?英特爾規格製程擠牙膏與 AMD 的躍進

作者 | 發布日期 2020 年 02 月 08 日 12:00 | 分類 晶片 , 處理器 follow us in feedly


時間過得很快,距離 2017 年 7 月發表的前文,相隔整整兩年後,AMD 在 2019 年 7 月發表採用台積電 7 奈米製程的 Zen 2 家族產品線,加上英特爾(Intel)擠 14 奈米製程的牙膏,擠到爆發史無前例的 CPU 大缺貨,讓 x86 處理器市場戰局似乎真的出現改觀契機,讓人深感世事難料,現實總比虛構更加離奇。

當「擠牙膏」對決「大躍進」

這幾年規格與製程一進一退,我們先從時間軸來看,雙方時程進度如下。

2016 年 8 月:英特爾開始擠牙膏:Skylake「第一代改良」Kaby Lake 為第七代 Core 的心臟。

2017 年 5 月:「集英特爾伺服器尖端技術大成(AVX-512、Omni-Path)」的 Skylake-SP 總算問世,剛好趕在 AMD 第一代 EPYC 前一個月,同時有原生 10 核(LCC,Low Core Count)、原生 18 核(HCC,High Core Count)和原生 28 核(XCC,Extreme Core Count)3 種版本。

2017 年 6 月:配合當年 COMPUTEX,包 4 顆 8 核心 CCD(Core Complex Die)組成 32 核心的第一代 EPYC 發表,象徵 AMD 正式重返伺服器戰場。

2017 年 8 月:Kaby Lake 還可再擠一次牙膏:第八代 Core 的 Kaby Lake-R(Refresh)。

2017 年 10 月:Skylake「第二代改良」同時用在第八代和第九代 Core 的 Coffee Lake,最高原生核心數倍增到 8 核。直到「今日」,Coffee Lake 依舊是英特爾中低階桌機處理器的主力,已經越來越多人搞不懂英特爾到底在幹麼了。

2018 年初:英特爾與 AMD 破天荒攜手合作,採用「高級膠水技術」EMIB 整合 AMD Vega 繪圖核心的 Kaby Lake-G 上市。

2018 年 4 月:AMD 發表微幅改進、Global Foundry 12 奈米製程的 Zen+,但沒有導入伺服器的 EPYC 產品線。值得注意的是,12 奈米製程 APU 遲至 2019 年初才出現,而 2019 年底 AMD 替微軟 Surface 推出的「特仕版」Ryzen 5 3580U 和 Ryzen 7 3780U,看起來就很像多一個 Vega GPU CU、繪圖效能比正規版好一點的「封印解除」版。

2018 年 5 月:英特爾首款 10 奈米製程,也是首度整合 AVX-512 的桌上型處理器 Cannon Lake(原名為 Skymont),僅一種原生雙核、L3 快取只有 4MB、也沒有整合繪圖核心的 Core i3-8121U,「試產」意味濃厚,然後英特爾 10 奈米製程產品就再也沒有下文了,隱約透露不祥的預兆。

2018 年 8 月:喝咖啡喝不夠,英特爾還會請你喝威士忌,最大核心組態只有 4 核的 Skylake「第三代改良」Whisky Lake 完全是筆電限定的產品線,而 PCH 系統晶片組也轉進 14 奈米製程,暗示未來一堆產品將擠在相同製程的產能危機。

2018 年 9 月:英特爾 CPU 缺貨危機開始占據新聞版面,OEM 廠商紛紛哀號。

2018 年 11 月:AMD 在自辦的 Next Horizon 活動公布第二代 EPYC 技術細節:多晶片封裝,包 8 顆台積電 7 奈米製程 8 核心 CCD(Core Complex Die)和一顆格芯 12 奈米製程 SIOD(Sever I/O Die)組成 64 核/128 執行緒的怪物。

2018 年 12 月:英特爾在自辦的 Architecture Day 活動公開新一代處理器微架構「Sunny Cove」與 10 奈米製程 Ice Lake 概要訊息。

2019 年 4 月:伺服器用的 Skylake-SP、真正完全體「Cascade Lake-SP」默默登場,補足之前趕不上 Skylake-SP 的 3D XPoint 記憶體模組(原名 Apache Pass)並看似有點趕流行的新增深度學習專用的指令,但最讓人訝異的莫過於英特爾也開始包水餃拚核心數了,只是包兩顆 Cascade Lake-SP 的 Xeon Platinum 9200,最多也只有 56 核心。

Cascade Lake-SP 的 3 種核心配置(28 核 XCC、18 核 HCC、10 核 LCC)也構成英特爾 8 核心以上高階桌機產品線的地基,但在製程沒有進化、被迫用伺服器等級多核心的更大型晶粒去對抗 AMD 的多餡水餃,也成為日後產能不足的可能性。

上一次這樣做,已是 2009 年 AMD 包兩顆 6 核心 Istanbul 湊 12 核的 Magny-Cours。

2019 年 7 月:AMD Zen 2 產品線陸續登場,但據傳因台積電 7 奈米製程產能太滿,AMD 搶不太到,導致部分高階產品型號延期上市,包含 16 核心的 Ryzen 9 3950X。

2019 年 8 月:Skylake「第四代改良」Comet Lake 相較前代 Whisky Lake 帶來激增 50% 的 12MB L3 快取容量,但英特爾被迫要用更大的晶片才能抗衡 AMD 7 奈米製程產品,減少單一晶圓可產出的產品數量,已是無法閃躲的劣勢了。Comet Lake 的產品生命週期,恐怕也將正如其名,如流星稍縱即逝。

2019 年 9 月:10 奈米製程 Ice Lake 核心的第十代 Core 產品線總算上市了,但還是僅限筆電,還是看不到桌機和伺服器轉進新製程。

2019 年 11 月:AMD 宣布 Zen 3 完成開發,並於 2020 下半年,採用台積電使用 EUV 光刻技術的 7 奈米+ 製程量產。

2019 年 11 月 21 日:針對長達一年的缺貨危機,英特爾執行副總裁 Michelle Johnston Holthaus 公開發表道歉信。

2020 年 1 月:AMD 在 CES 發表 7 奈米製程、單一晶粒整合 8 核心 Zen 2 與 8 CU Vega 繪圖核心的「Renoir」APU,網路充斥 Ryzen 7 4800H 的遊戲性能超越「Coffee Lake 世代」Core i7-9700K 的討論,而前者的表定功耗還不到後者的一半(45W vs. 95W)。更有趣的是,AMD 實際上還留一手,封印了一個 Vega CU,讓人不得不聯想是否日後又有「微軟 Surface 特仕封印解除版」的可能性。

2020 年 1 月:AMD 公開 7 奈米製程 APU 後沒多久,英特爾公布採用「Willow Cove」核心與 Xe 繪圖技術的「Tiger Lake」,為 2020 年筆電產品的主力,但 10 奈米製程的桌機和伺服器 CPU 依舊沒有下文,僅有「Sapphire Rapids」這個代號,而 2020 年會不會浮上檯面,也不得而知。

談完雙方的進度與處理器現況,接下來的文章將針對 AMD 的 Zen 2 應用來討論實際應用面的真正優勢和看不到的劣勢,而不是談到快爛掉的微架構。

(首圖來源:AMD

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