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AMD的兴起、衰落及未来

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编者按:AMD,这个几乎与Intel同时诞生的公司也跟Intel纠缠了四十年了,从最初的X86备胎到转正,再到发展壮大以致于 被Intel视为眼中钉,她也一度把Intel逼得为P4频率一事下跪致歉,但是更多的时候还是处在Intel的巨人阴影下。无论你是否喜欢她,每个人心 里都希望AMD能更强大一些,因为真正的消费者并不希望X86只有一个选择。


可惜天不遂人愿,四十多年来Intel越来越强大,AMD依然还在盈利边缘挣扎。当他们正式宣布一只脚迈进ARM领域之后,大家应该想得到 X86时代不同以往了,AMD需要向蓝海前进了,去寻找X86架构力有不逮的更广阔的市场。这并不意味着X86的末日,AMD也不会完全放弃X86处理 器,不过多年后我们或许会这样回忆:AMD公司在X86领域曾经也是数一数二的公司的。


别误会,我们并不是在唱衰AMD,相反我们非常希望看到有一个强大的AMD。今天我们要做的是回顾AMD过去走过的路,再谈谈AMD未来要走的路。无论如何,她都应该是一家值得敬重的公司,就像堂吉诃德一样,虽然悲情,但总是个英雄。


翻译来源:http://www.techspot.com/article/599-amd-rise-and-fall/


对于技术狂热者来说AMD一直都带来令人激辩的话题,它的历史也为数不清的讨论提供了丰富材料,以及惹起不同阵营爱好者间的敌视。它曾被认为是 英特尔的真正对手,但现在的衰落却引来无数不解。其实我们更应该问:为什么这家公司可以生存这么长时间?在回顾它的往昔,检视现在和展望未来时,我们将会 探索这个问题。


AMD的崛起






创立初期


1969年5月,在Jerry Sanders(仙童公司的市场总监)带头下,七位仙童半导体公司前雇员成立了AMD公司。那时英特尔推出了4004处理器这款新产品。这些人从仙童和美 国国家半导体公司走出来另立门户,虽然付出了这样的努力,但AMD一开始就已经不被看好。在2000年前,AMD都一直尽力去摆脱英特尔的阴影。


回到1969年,成立数月后,AMD从英特尔的家园——加利福尼亚的圣克拉拉搬到了桑尼维尔。他们重新设计出具有更高效率和速度的IC。初期计算机产业对质量控制有多种要求,AMD按美国的军用规范设计芯片带来了巨大优势,逻辑芯片的设计生产继续稳定增长。






1975年,AMD已成长为一间大公司。那年出现了Am2900处理器家族,包括多路复用器,算术逻辑单元,系统时钟发生器和存储控制器,部分 技术在现在的CPU中仍可找到,但那时这些都是分离的集成电路。AMD也开始了对英特尔8080处理器进行逆向工程,在1976年AMD和英特尔达成了交 换许可协议后 ,原来命名为AM9080的产品改名8080A,这个过程花费了AMD 325,000美元(相当于现在130万美元)。


1977年8085处理器(3MHz)诞生,随后1979年在德克萨斯州的奥斯丁,AMD又成功制作了8086(8MHz)和 8088(5-10MHz)处理器。在1982年公司走向了一个新阶段,IBM开始从大型主机向PC迁移,相应的设备打算外包出去。IBM为了保证 PC/AT的正常供应,选择了英特尔的8086处理器作为供应的配件,而AMD的产品则作为第二供应源。


与英特尔结怨


1982年2月英特尔和AMD签订了一份合约,后者除了向IBM,还可以为其他IBM兼容机商——如康柏,生产8086、8088、80186 和80188处理器。在这年年末,AMD也开始生产英特尔80286性质的Am286处理器,这是第一款真正意义上的PC处理器。当英特尔的型号还处在 6-10MHz时,AMD的已经达到8MHz并继续往上提高速度,达到16-20MHz,超越了英特尔。


这情况显露出早期PC市场发展迅速。Am286性能比80286强,令英特尔打算阻止AMD往后的发展,于 是把它剔除在下代的386处理器之外,然后就出现了诉讼,持续了四年半。法官判定英特尔并没有义务把每一代的产品都授权给AMD,这显现了英特尔对AMD 已经不再有任何善意。






后来IBM的PC市场占有率从55%增长到84%,英特尔在这时拒绝给AMD 386处理器的授权。AMD得不到相应规格资料,于是花了五年时间去按照80386重新设计出Am386,这并不简单。在英特尔的386处理器达到 33MHz时,Am386DX达到了40MHz,接近486的水平。这是AMD第一次提供更高性价比的产品,可能为很多人熟知。


逐渐壮大


Am386成功后,1993年40MHz的Am486处理器面世。比起33MHz的英特尔i486处理器,AMD在相同价格下提供了性能约高出 20%的产品。在整个486阶段都是这种AMD领先的情况,当英特尔的486DX达到100MHz时,AMD则已到了120MHz。这样的好势头令AMD 收入大增,1990年时还是10亿,1994年时达到了两倍的20亿。






1995年,AMD推出Am5x86处理器,让用户可以直接从旧机升级。Am5x86 P75+型号达到150MHz,“P75”表示它的性能相当于英特尔的奔腾75,“+”表示AMD的处理器比英特尔的产品稍快一些。英特尔在这时已经开始 改变了产品的命名规律,希望拉开和AMD及其他处理器供应商的差距。无论是用户单独新买还是升级购买,Am5x86都在市场上为AMD赚了很多钱。通过 Am286,386,486系列处理器,AMD延续着自己的发展。


1996年,AMD推出了首款自主研发的处理器,5k86,后来改名为K5,用于和英特尔的奔腾及Cyrix 6x86系列展开竞争。比起Cyrix的产品,K5具有更佳的浮点单元,大体和奔腾100持平,在整数运算方面则达到了奔腾200的水平,这是AMD历史 上的关键点。不幸的是,因为设计和制造问题,这个项目没能达到预期目标,产品很迟才上市,引致销售不佳,错失时机。


在这个时期,AMD花了8.57亿收购NexGen。这是一家无晶圆厂的小型芯片公司,处理器都是由IBM代工制造。NexGen展示其 Nx686达到了180MHz的速度,但AMD却在研发更高速度的CPU过程中遇到了问题。在收购后,Nx686成为了AMD的K6,原来的AMD K6则被废弃了。






当AMD崛起时,英特尔在与K6的早期交锋中走着下坡路。奔腾、奔腾2、奔腾3时期双方都斗得很激烈。K6令AMD获得了更大的成功,事实上这 还得感谢前英特尔员工Vinod Dham。他在1995年离开了英特尔,后来到NexGen工作,并为K6的研发付出了很多。


当K6在1997年上架时,它提供了奔腾MMX以外的可行性产品选择。当英特尔还在向Netburst架构蹒跚前行时,K6变得越来越强大,从 233MHz起步,到1998年1月的300MHz版本,再到5月350MHz的K6-2,然后到9月的550MHz。K6-2引入了AMD的 3DNow! SIMD指令集(类似英特尔的SSE),程序员需要另外加入新的指令,编译器也需要重新编写才能使用这种新特性。


和K6一样,K6-2具有很高性价比,通常只有英特尔奔腾处理器一半的价格。K6的最后一代——K6-3是复杂的CPU系列。K6有880万晶 体管,K6-2是940万,K6-3达到了2140万。它也带来了AMD的PowerNow!技术,能根据负载量动态调整时钟速度。最终K6-3发展到 570MHz,这时要再发展下去已经很艰难,其生命时期也将结束,为了更好地和奔腾3进行竞争,K7出现了。


黄金岁月


1999年K7降临,名字叫Athlon,也就是速龙了。它代表了AMD的黄金岁月,从500MHz开始起跳,使用新的Socket A插口,内部系统总线来自DEC的授权,为200MHz,当时英特尔的为133MHz。2000年更带来了Athlon雷鸟,支持DDR内存,具备全速 L2 on-die缓存,为很多超频者所喜爱。






雷鸟和其后的Palomino、Thoroughbred、Barton、Thorton在新世纪前五年与英特尔的奔腾4交战了很多回合,通常 都是使用低价策略。Athlon在2003年9月有了K8(代号ClawHammer),之后又有了Athlon 64,把64位运算能力加入到x86架构。


这里只介绍了AMD的几个关键时期,这时英特尔花费了大量金钱到Netburst架构,也慢慢陷入唯主频论的误区(尤其是早期的奔腾4),同时也显现出其自大。


但为什么之后AMD没有继续其成功之路?这就是众多人的争辩所开始的地方了。


AMD的衰落


在2006年早期出现了不止一个因素令AMD的发展势头出现逆转,包括公司的衰落和自身的管理不当,对未来的错误预计,已获得的成功,英特尔获得的机遇和施加的打压。从英特尔的说起吧。


Netburst架构的设计重塑了之前的CPU设计思路,原本是想用更高的频率来获得更高的性能,这被视为Netburst架构的一个最大缺陷。






不管什么原因,英特尔转向了旧款奔腾Pro和奔腾M CPU架构并成功打造新款奔腾4。英特尔Conroe架构的出现令它开始掌握主动权。它向移动处理器的设计方向转变,而这也符合市场的变化。


AMD受已获得的成功拖累。在英特尔忙于发展Core 2 Duo和新的965/975X芯片组时,AMD却推出与Socket 939不兼容的AM2插口主板,而AM2插槽的CPU只能带来少量的性能提升。


在英特尔发布Conroe的前三天,AMD打算出奇招。在2006年6月24日,AMD宣布将以54亿购买ATI。其中43亿为现金,另外11亿来自5800万股份。这是一次巨大的商业赌博,并且令AMD付出了很大代价。


ATI的价值被高估了,最后AMD承认高估了ATI 26.5亿的商誉价值。因为缺乏管理方面的先见,为ATI提供手持式设备图形加速技术的部门,Imageon,被6500万低价卖给高通(Imageon 变成了现在的Adreno),而数字电视和电视分线盒的32位片上系统Xilleon则以1.928亿卖给博通。


在AMD宣布完成了ATI的收购后,在2006年10月25日正式公布了Fusion,这令AMD花了五年去搞Brazos和Llano,推迟了产品的出现。






Conroe(Core 2 Duo)发布两周后,AMD的CEO梅耶尔宣布四核处理器Barcelona终结。AMD还学了英特尔不好的东西,CPU在少数情况下涉及到缓存读写时会 出现锁定情况,这种TLB错误导致AMD K10产品出现严重问题。虽然一个BIOS补丁就可以解决此问题,但会带来处理器约10%的性能损失。改进过B3步进的CPU虽开始供应,但对销售和声誉 已经造成破坏。


AMD还错过了在小型处理器方面发展的时机。GlobalFoundries(AMD之前的晶圆制造厂,在2009年3月出售)在32纳米技术方面遇到问题,进展缓慢,令Llano和Bulldozer大批量上市的时间严重推迟。


除了这个,英特尔还使用了一些不正当的手段。它通过垄断地位,向OEM厂商支付约十亿的钱,让他们推出的新电脑不搭载AMD产品。


在2007年第一季度,英特尔向戴尔支付了7.23亿以确保自己成为唯一的处理器和芯片组供应商,之后AMD在对英特尔的诉讼中获得了12.5亿的和解费用,看起来有些少,而AMD也不能为现有客户提供足够的CPU。


最后是令AMD衰落的管理问题,放弃广告宣传以及缺乏商业软件支持,只顾半导体技术的研发是不行的。缺乏长远的规划和僵化的领导能力也导致了问题出现。


以现时的情况看来,AMD要重新回到优势地位,除了要避免各种失误,他们还要祈求英特尔的产品出现很大问题,但可惜这似乎不会发生。


以英特尔的经营理念可以防范那些也许会出现的问题。不像AMD,英特尔具有很长远而严谨的计划,产品精良而多样,行销,研发,软件方面都有充足预算,晶圆厂按时间表生产产品,这些因素都决定了AMD需要在市场上苦苦挣扎。


这并不意味着AMD不能再次兴盛。它可以把多付给ATI的25亿(伴随贷款利息)分配到需要的地方,尤其是研发方面去改良产品,提高产品发布速度。现时AMD的地位也有利于向英特尔提出反垄断诉讼。


AMD的未来


合并,出售,还是注资?都不大可能。AMD的众多价值来自它的x86/x86-64知识产权,其他买家收购的话将希望x86授权不会落入英特尔手中,所以市场收入只能单独依靠特许使用金,这些特许使用金来自对英特尔64位扩展技术的授权。


合并之所以不大可能是因为能进行合并的公司虽然需要x86技术,但更青睐ARM架构,而潜在的买家在合并后还要对付难搞的英特尔。


最后,来自大股东的注资,如拥有AMD 15%股份的Mubadala,这也不大可能出现。现时他们不想投资太多。Mubadala的资产接近500亿美元,由阿布达比酋长国和Al Nahyan拥有。Al Nahyan是阿拉伯联合酋长国七个掌权家族之一,资金来说是不成问题的。


AMD公司的董事会CEO罗瑞德对公司未来方向相当明晰,有着全新理念。他打算退出那些不能占得什么好处的市场,同时令资源和工业生产在一个更 公平的竞争环境及新兴市场里最大化。这样的调整是一场赌博,但保持原有的方式基本上是死路一条,所以是需要作出艰难决断的。2013年新一轮的裁员令 AMD节约开支,到第三季度应该会达到收支平衡。






几乎肯定会令AMD大为改善的是下一代游戏机。AMD将会从游戏机的处理器供应中获得稳定收入。顺利的话这会推动AMD的图形技术发展,并大大促进游戏机和电脑游戏融合的情况出现。


AMD似乎也在调整中力求保障Radeon系列产品线。AMD和英伟达都受制于硅晶片的制造成本,如果游戏的开拓工作持续带来画面质量的提升,更高分辨率的面板成为主流,AMD零散的市场就会整合起来得到提升。






AMD的下一代代号为“Sea Islands”的图形处理器会在2013年第一季度末出现,是28纳米技术产品,属于对已有的Radeon HD 7000(南方群岛)架构进行调整,而不是大改进。性能提升预计约为10%-15%,有着更高的处理器效率,时钟速度稍高,电源功率降低,并有更多着色 器。


在处理器相同的情况下,性能的巨大提升需要更高的功率。28纳米仍是现时的选择,直到TSMC在2014年过渡到20纳米。很难想象现时AMD会得到很大的发展。


长远来说AMD可能会退出传统CPU市场,而AMD会尽可能延长当前架构的生命周期。最初可能会在2013年出现的压路机被延至2014年,而挖掘机则被推得更后了(如果还存在的话)。






打桩机现在会继续服役直到2013年,可能会有所升级。压路机的意外推迟也带来了Kaveri APU的出现,它作为Trinity的继承者会在2013年发布。预期Kaveri结合了压路机的逻辑核心和GCN(HD 7000系列)图形核心。AMD在今年6月于西雅图召开Fusion开发者大会并宣传Kaveri。当时他们已作好计划,但这个计划在四个月后变得很糟 糕。


无论Kaveri有多好,又或是属于20纳米技术的处理器,现在它已在路线图上消失。这个处理器系列本来还预计由 Globalfoundries以28纳米技术制作,现在它的位置被Richland取代,Richland看起来像是改进了的Trinity APU,配以Bolton芯片组。


随着对应Trinity APU的Bolton D4芯片组(支持8×SATA 6GB/s,4×USB 3.0,14×USB 2.0,4 PCI-E)到来,AMD和它的董事会伙伴可以进行一些宣传了。1090/1070芯片组主板可以填补原有的空位,尝试为AMD赚些钱。


在桌面领域AMD的境况似乎会保持原样,并且在英特尔的Haswell到来后会失去更多市场,而移动计算领域APU可通过OEM厂商去争取到一些胜利。


AMD在2013年没有重大的产品出现,除了Kabini,这是嵌入式产品Brazos在明年年中的继承者,另外可能还有低于5瓦的片上系统 (SoC)Temash。虽然以后将有英特尔的Avoton凌动(传闻是八核),ARM的Cortex-A15/A50,但随着平板电脑和笔记本电脑市场 的稳步增长,AMD可能也会尝试以新的设计去取胜。


AMD向着ARM设计方向发展,他们已保证在2014年加入64位ARM架构的皓龙服务器CPU,并且在这年会进行SeaMicro的布署。AMD仍在为这个目标奋斗着。






SeaMicro可以提供ARM架构的服务器,但不是AMD的产品,当SeaMicro能从事这方面的工作时,戴尔、惠普、Penguin、 System Fabric Works,还有Boston都已经开始研发Marvell,Calxeda和AppliedMicro这些ARM处理器。AMD计划使用哪种类型的 ARMv8-A架构还有待观察。使用这核心的还有英伟达的Logan Tegra和大量的Cortex-A50供应商,他们都会进入市场。


最后,AMD能否成功要看它未来的眼界,还有应付对手的方式。
关键词: intel CPU 技术 AMD
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