【x86 興衰史】AMD 與英特爾的「戰局」真的改觀了嗎?

作者 | 發布日期 2020 年 02 月 10 日 11:00 | 分類 GPU , 伺服器 , 處理器 follow us in feedly


環顧 AMD 過去在 x86 處理器市場的歷史,幾乎都是推出嶄新核心之後,偶然般極盛一時,接著就被英特爾(Intel)徹底壓倒,周而復始。這次有機會跳脫歷史的輪迴嗎?沒人敢打包票。

前文提要:

2004 年,當時 AMD 總裁兼執行長 Hector Ruiz 宣示極具野心的願景:2004 年內奪取 10% 的低階伺服器市場、2008 年前分別拿下 30% 及 50% 的商用及消費端個人電腦市場占有率,不過這件事情從來沒有發生,即使在 Opteron 的全盛時期(2006~2008 年),AMD 也從來沒有在 x86 伺服器市場突破 30% 市占率的門檻,頂多就是擁有明顯技術優勢的 4 處理器高階機種比例再高一點(接近 40%),而現在的 AMD 距離歷史高峰還差了好一大段距離。

至於「投資未來」,相對已推出簡化量子電腦「Horse Ridge」晶片的英特爾,以及自駕車平台被 Toyota 採用、並開始在 IEEE Hotchips 發表歷經好幾代實驗用 AI 晶片的 NVIDIA,現在專注 x86 處理器和 GPU 的 AMD,乍看之下更像台灣某些板卡業者,變成另類「傳統產業」。在 AMD 真的「發大財」累積足夠本錢之前,我們大概是很難看到 AMD 拋出高度前瞻性的技術和產品。

但有一件事依然值得眾人關心:英特爾的製程霸權是否一去不復返?英特爾過去高度垂直整合的 IDM(Integrated Design and Manufacture)商業模式是否走到了盡頭?

總而言之,當年 AMD 創辦人在晶圓代工產業發展初期的名言「有晶圓廠才是真男人」,現在看來真的是莫大的諷刺,而 AMD 的 Zen 2 和 7 奈米製程 GPU,則意謂著 AMD 總算擺脫了 2009 年分割晶圓廠後的十年陣痛期。

天災和奇蹟都需要天時地利人和

最後,我們事後諸葛一下,回顧兩年多年的舊文結尾,遺留下來的諸多疑問,複習這兩年來發生了哪些大事。

  • 半導體業界不約而同一起撞上製程之牆,「抵消」英特爾最具威脅力的優勢。

結果只有英特爾自己低頭擠 14 奈米牙膏擠到撞牆。

同場加映:放棄爭奪先進製程霸權的格芯,正在幫 AMD 生產 12 奈米製程的 I/O Die,他們也得擔心 AMD 會不會哪天想不開,盡速讓 I/O Die 轉進台積電的先進製程。

  • AMD 持續專注於針對特定市場「客製化」降低客戶的持有成本,但這有極限,畢竟 AMD 還有桌機與筆電市場要顧,不可能做得太極端。

台積電 7 奈米製程 CCD 搭配兩種格芯 12 奈米製程的 I/O Die 吃遍 APU 以外市場。

  • 其實處理器業界在 IBM Power7 之後,核心微架構的效能發展就開始趨緩了(蘋果購併的 PA Semi 是另一種截然不同的故事),因為投資記憶體子系統和資料平行化處理,遠比增加指令派發寬度有效益多了,所以英特爾「擠牙膏」還算情有可原。既然如此,AMD 重蹈推土機覆轍的機率就小多了,當然前提也要 AMD 能維持核心數量的優勢與一定程度的多核心「水餃」效能延展性。

包 8 顆 7 奈米製程 CCD 和一顆 Server I/O Die 組成 64 核心/128 執行緒的怪物,包兩顆 7 奈米製程 CCD 和一顆 Client I/O Die 變出售價 749 美元的 16 核/32 執行緒的桌上型處理器,單晶粒 7 奈米製程、最高時脈 4.2GHz 並整合 8 個 Vega CU 的 8 核心/16 執行緒的桌機/筆電兩用 APU,然後 7 奈米製程的 Zen 2 微架構其實也帶來不少明顯改進。

「反觀」現在英特爾的產品線,AMD 真的沒有什麼好挑剔的地方了。

  • 英特爾自己犯錯,不小心選擇激進路線打造驚世駭俗的 x86 微架構,卻又走上「超大+超重+超熱=超生」的 NetBurst 老路。

英特爾目前看來還是步步為營,但對他們來說,10 奈米製程何時產能良率才能衝起來,遠比 CPU 微架構(以及重起爐灶發展 Xe 體系 GPU)的演進還重要。

  • 軟體定義儲存殺聲震天的當下、伺服器逐漸「吸回」外接儲存設備的大勢中,AMD 能不能掌握獨特的優勢?

光 EPYC 有一堆用不完的 PCIe 通道,就是很獨特的優勢了。以技嘉 R272-Z32 機架式伺服器為例,只要一顆 7 奈米製程 EPYC,就足以「供養」24 台 NVMe SSD,這在「硬要 2 顆英特爾 CPU 才能勉強擠出 PCIe 給少少幾顆 NVMe SSD」的過去,真是令人難以想像。

缺乏 NVDIMM 方案是 AMD 眼前的弱點,但 Zen 2 新增的 CLWB 指令(將 Cache Line 寫回 NVDIMM),卻也透露了未來的可能性。

(圖片來源:技嘉科技

  • AMD 購併 ATI 後,遲遲沒有真正打好 GPU 這張牌,看在人工智慧與深度學習等新興應用開始炙手可熱的份上,這次打鐵趁熱會有機會嗎?

AMD 執行長蘇姿丰(Lisa Su)在 2019 年 IEEE HotChips 31 的主題演講「Delivering the Future of High-Performance Computing」內容還是非常空洞,短期內還是先藉由 7 奈米製程優勢,設法從 NVIDIA 手上奪回 GPU 技術優勢會比較實際,能搶回多少 Top500 的 GPU 市占率就得看天吃飯了,畢竟 NVIDIA 已經耕耘十幾年了,在這塊的地位幾乎牢不可破。

  • ARM 伺服器到底還有沒有搞頭?AMD 的 K12 跑哪去了?還有人在關心 Cortex-A57 的 Opteron 嗎?

沒人關心了,現在眾人還比較關心亞馬遜自行開發的第二代 ARM 處理器到底有多厲害。

  • 還在巨資供養老妖怪魔神 Z 和古老商用 RISC 之首 Power 的 IBM,以及共同支撐 SPARC 家族的甲骨文與 Fujitsu,近況究竟如何?

大家還是繼續看著 IBM 在 Power9 擠牙膏,2019 年 IEEE HotChips 31 還是沒看到 Power10 的影子。Fujitsu 則在 Supercomputing 2019 公開 A64FX 晶圓,Fujitsu 與理化學研究所合作打造的「富岳」去年奪下「超級電腦消費電力性能賽豬公」Green500 第一名。

甲骨文?SPARC-M8 之後就沒消沒息了,該不會步上 Solaris 和 ZFS 的後塵了吧?

  • 雲端資料中心中的不同服務也有不同性能需求,那 AMD EPYC 究竟適合哪幾塊?

管它適合哪幾塊,奪回失去的市場、重振當年 Opteron 的榮光,AMD 發大財,存夠放眼未來的資本還比較重要。

族繁不及備載,應該說再寫下去就要被人宰了。所以身為失業中年的筆者又要出門找工作了,祝各位鼠年行大運,不要像筆者一樣乏人問津啊。

(首圖來源:Unsplash

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