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蘇姿豐掌舵十年,AMD如何從Intel的廉價替代品躍升為x86強勁對手

2024年12月02日 首頁 » 熱門科技

蘇姿豐掌舵十年,AMD如何從Intel的廉價替代品躍升為x86強勁對手


十年前,x86處理器市場的競爭格局遠不如現在激烈。當時的AMD還遠非如今這般舉足輕重的角色。

2014年初,在羅里·里德(Rory Read)擔任首席執行官的時期,AMD已經許久未曾品嘗過市場的榮耀。在Read離任時,AMD上一次真正威脅到Intel的時期,已經要追溯到2000年代初推出Athlon 64處理器的時候。之後,AMD逐漸淪為預算有限或無力負擔Intel價格的用戶的廉價替代品。

到2014年,AMD主要的台式機核心架構代號為Piledriver(Bulldozer的繼任者),但這款架構唯一被記住的原因,是它功耗驚人且性能不足。在一些媒體的報道中,甚至開玩笑說它還能充當便攜式暖爐。與此同時,Intel推出的Sandy Bridge與Ivy Bridge晶片則大獲成功,讓Intel這個「晶片巨人」毫不費力地鞏固了其在x86市場的統治地位。而AMD乏善可陳的架構,讓Intel得以掌控桌面市場的方向,也看不見AMD有太多反擊。

此外,AMD的營收令人堪憂,市場占有率更是少得可憐。若要重新回到競爭的舞台,AMD面臨著漫長的爬坡之路。

沒有人比麻省理工學院的工程師蘇姿豐博士更了解這一點了,她在2014年被任命為AMD首席執行官之前,已是AMD的首席運營官,負責公司的銷售與營銷團隊。蘇博士是2009年IEEE院士,曾任飛思卡爾半導體(Freescale Semiconductor)的首席技術官,並於2012年被AMD延攬加入。在2014年上任後,她的使命不僅僅是改變AMD的敘事方式與公眾形象,更是要為公司制定出具有技術實力的發展規劃藍圖。

AMD需要從頭開始重建其核心架構,才有希望奪回市場占有率。在她的領導下,AMD從「平價」替代品轉變為真正的競爭者。Ryzen使AMD重返桌面市場,Epyc開始蠶食Intel的數據中心霸主地位,RDNA則賦予了AMD GPU第二生命。如今,AMD不再只是廉價的選擇;它正在價格和性能方面引領潮流,迫使Intel迎頭趕上。

進入2010年代早期,AMD苦苦掙扎於市場邊緣。原本被寄予厚望的Bulldozer CPU架構,本應讓AMD與Intel一較高下,卻成為錯失良機的經典案例。為什麼?Bulldozer將重點放在核心數量上,而犧牲了單核心性能。然而,大多數軟體仍依賴於單線程性能,而這正是Intel的強項。結果是AMD的晶片功耗高,速度無法與對手競爭,使Intel牢牢掌控桌面CPU市場的主導地位。

蘇姿豐博士在2014年接任CEO後,迅速終止了失敗的策略,並帶領AMD開發一條全新的技術規劃藍圖,專注於紮實的工程技術。

這一切的成果便是Zen,也就是我們今天所熟知的Ryzen系列處理器。2017年推出的原始Zen微架構是一次完全重新設計,其核心目標是性能、效率與可拓展性。它不僅讓AMD重返桌面處理器市場,也成為AMD各主要產品線的基礎處理器架構。

2018年,AMD推出了基於Zen 微架構的Ryzen 2000系列,採用12nm製程,提升了時脈速度並降低內存與緩存延遲。在伺服器市場,AMD的首代Epyc處理器代號Naples,是基於Zen架構的首款伺服器晶片,為AMD打開了重返數據中心的緩慢進程。如今,Epyc系列已成為伺服器市場的領軍力量。根據SemiAnalysis分析師史拉文·昆多加拉(Sravan Kundojjala)最近的報告,AMD在2024年第三季度的數據中心收入首次超越Intel。然而,從規模來看,AMD的數據中心收入仍然相對較小,例如,僅Nvidia的「網路(非運算)收入」就已超過AMD的整體收入。

2019年,AMD推出了Zen 2微架構,隨後推出採用全新7nm製程的Ryzen 3000系列。這次還引入了新的小晶片(chiplet)設計架構,大幅提升核心數量,並改進了整體性能與功耗效率。

在伺服器領域,Epyc Rome緊隨其後,晶片核心數量最高達到64核心,為企業市場提供了更高的價值。同時,2020年推出的首款Ryzen Mobile 4000系列(代號Renoir),將Zen 2架構帶入筆記本市場。Renoir結合了高性能核心與Vega圖形技術,讓AMD在多年沉寂後重新進入筆記本市場。

蘇姿豐在2019年第四季度的財報電話會議中指出:「2019年第四季度,我們的客戶端處理器出貨量達到了六年來的最高水準,這得益於Ryzen桌面和移動處理器的強勁需求。」

2020年,Zen 3架構的推出帶來了Ryzen 5000系列,實現了顯著的每時脈指令數(IPC)提升,使AMD最終在單線程性能方面超越了Intel。這對AMD來說是一個關鍵轉折點,不僅使市場競爭更加激烈,還使Intel採取了防禦姿態。基於Zen 3架構的Epyc Milan處理器於次年推出,進一步拓展了AMD的伺服器產品線,在每瓦性能方面相比前幾代有了顯著改善。而Ryzen Mobile 5000系列(Cezanne)隨後問世,將Zen 3核心與更新的Vega集成圖形結合,用於輕薄筆記本。

到了2022年,AMD推出了基於TSMC 5nm製程的Zen 4架構,對應Ryzen 7000系列,並增強了對最新DDR5內存和PCIe 5.0的支持。在移動端,Ryzen Mobile 6000系列(Rembrandt)使用Zen 3 核心和RDNA 2集成圖形,提升了整體電池壽命與性能。同時,Epyc Genoa處理器將伺服器核心數提升至96個,而Bergamo處理器則專為高密度、雲計算原生工作負載進行優化,進一步提升了這些環境中的性能、價值和能效。

2022年2月,AMD以500億美元完成了對領先的現場可程序化邏輯門數組(FPGA)供應商Xilinx的收購。此併購將AMD穩固推向人工智慧(AI)領域,並將Ryzen AI引擎嵌入到大多數移動產品中。這是一個精明的舉措,因為目前晶片製造商的一切都圍繞AI展開,神經處理單元(NPU)使晶片能夠直接處理AI工作負載,而不是依賴於雲計算。

近期,AMD推出了基於Zen 5的Ryzen 8000系列處理器,以及使用TSMC 4nm製程的Epyc Turin處理器。Turin增加了晶片上的AI加速能力,而Ryzen Mobile 8000系列(Strix Point)則在筆記本上結合了完整的Zen 5核心、緊湊的Zen 5c核心與RDNA 3圖形,提升效率並著重於AI功能。

過去十年間,AMD最大的障礙之一是圖形市場。儘管RDNA和RDNA 2都有顯著進步,但AMD的性能仍落後於Nvidia。在光線關注、AI提升技術以及開發者支持等領域,AMD依然難以抗衡。Nvidia的CUDA生態系統使其在AI和遊戲領域保持主導地位,儘管AMD的定價和性能具競爭力,但仍難以擺脫其次要地位。

在筆記本市場,Ryzen Mobile在性能、能效以及OEM廠商採用率方面取得了顯著進展。然而,AMD距離取代Intel在移動市場的領導地位仍有不小的距離。大多數OEM廠商仍不願在其最高端的消費者和企業筆記本中採用AMD處理器,使Intel能夠穩坐頂端市場。

這仍是一個不斷變化的目標,但我們開始看到AMD所謂的「Advantage筆記本」——配備AMD CPU和GPU的設備——逐漸增多。即便AMD為移動端帶來了像Ryzen AI這樣的創新技術,與其在桌面和伺服器市場的穩定進展相比,AMD在移動市場的市場占有率仍然有限。

儘管Ryzen系列在技術上取得了很大進步,但AMD在移動端仍然難以構建一個完整的生態系統,尤其是相較於Intel。後者的Evo平台通過為高端筆記本設立標準,牢牢鞏固了客戶的忠誠度,而AMD缺乏類似的認證計劃,這使得OEM廠商在高端移動市場中難以向消費者推銷其產品。這些挑戰顯示,即便AMD在許多領域取得成功,仍有許多障礙需要蘇博士克服。

過去十年,在蘇姿豐博士的領導下,AMD經歷了一系列的人事變動,其中並非所有變動都順利。2015年,一位關鍵人物——AMD的主要架構師之一吉姆·凱勒(Jim Keller)離開了公司。他在AMD的CPU復甦中扮演了重要角色。儘管Zen團隊成功地延續了技術規劃藍圖,但凱勒的離職意味著AMD失去了一位備受尊敬的工程師。

另一位重要架構師是邁可·克拉克(Mike Clarke),他是AMD CPU設計團隊的核心人物,被譽為「Zen之父」。克拉克曾短暫離開AMD,但後來回歸,協助推動Zen家族的進一步發展。他的離職一度造成了暫時的不穩定,但他的回歸鞏固了AMD按計劃交付產品的能力。

在圖形技術方面,領導Radeon技術集團的拉賈·柯杜里(Raja Koduri)於2017年底離職,轉投Intel。柯杜里在重組AMD的圖形部門和啟動RDNA架構方面發揮了關鍵作用。他的離職正值AMD開始在GPU市場重新獲得動能之時。雖然RDNA架構的發展仍在穩步進行,並成為AMD提升競爭力的核心,但在遊戲和AI市場,AMD與Nvidia的領導地位差距依然存在。柯杜里的離職可能對AMD在圖形領域的動能造成了一定程度的干擾。

其他值得注意的離職還包括2019年離開AMD嵌入式和Pro部門的邁可·雷菲爾德(Mike Rayfield)。

然而,AMD成功挽留了佛瑞斯特·諾羅德(Forrest Norrod)。他於2014年加入AMD,在此之前曾在Dell工作13年。他是Epyc和伺服器領導團隊中的關鍵人物,在推動AMD的數據中心與伺服器業務發展中發揮了重要作用。

至於圖形領域,傑克·黃(Jack Huynh)是AMD的核心領導之一。他擁有超過20年的公司資歷,於去年被任命為計算與圖形部門的資深副總裁兼總經理。當被問及AMD在數據中心的成功是否會影響其在遊戲與圖形產品線上的努力時,黃表示,AMD不會為了爭奪旗艦產品市場的一小部分而分散注意力。他在9月接受《Tom's Hardware》採訪時說:「我目前的首要任務是擴大規模,讓我們更快地達到40%到50%的市場占有率。我想要的是80%的目標市場(TAM),而不是10%,因為我不希望AMD成為一個只有能負擔得起保時捷和法拉利的人才能購買的公司。」

在過去十年中,AMD雖然出現了一些失誤,但就增長而言,無疑發生了顯著的變化。AMD不僅在桌面市場推出了一個又一個成功的產品,也在行動和數據中心領域取得了亮眼的成績。

在市場占有率方面,AMD開始取得實質性進展。2014年,AMD在桌面市場的市場占有率僅約20%,而現在已提升至約29%。報道稱,與一年前相比,AMD的市場占有率增加了近十個百分點——從2023年第三季度的19.2%增至今年同期的28.7%,其中一半的增幅出現在過去一個季度。

根據Mercury Research的綜合市場數據,AMD目前出貨的x86處理器約占全球總量的四分之一,包括伺服器和桌面CPU,也涵蓋用於遊戲主機等設備的IoT晶片和半定製產品。

AMD最近最大的成功是其在伺服器市場的市場占有率。過去AMD在這一領域幾乎毫無存在感,而現在其市場占有率約為24%,這是一個巨大的進步。Epyc處理器在核心數量上的優勢相比Intel,勢必會在未來幾年進一步推動AMD的市場占有率提升。在2024年第三季度的財報電話會議中,蘇姿豐表示:「Epyc已成為現代數據中心的首選CPU,我們的多代產品組合在幾乎每個企業和雲計算工作負載中提供領先的性能和顯著的總擁有成本優勢。」

但AMD仍需保持警惕。正如我們所述,伺服器CPU出貨量的增長並非AMD獨享,Intel也在數據中心和網路通信領域取得了增長。Mercury分析師指出:「由於增長率非常相近,AMD的總市場占有率僅略有增長。我們注意到,Intel Xeon SP的出貨增速略微超過了AMD Epyc,這得益於Intel的NEX出貨量的回升。」

未來的市場競爭充滿變量,一切仍有待觀察。

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