英特爾一生的對手:AMD浮沉錄

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人們都知道AMDIntel是兩個生死冤家,但你們知道他們很早以前曾經是一家企業麼?

矽谷里的「叛徒們」


在半導體行業史上,「電晶體之父」威廉·肖克利 (William Shockley)曾有一個名詞被認為是矽谷精神的代表——「八叛徒」 (Traitorous Eight)。

肖克利曾開辦過一家公司,但因為團隊不和等,包括羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾等在內的八名員工最終在一美元的紙幣上共同簽名,宣告退出公司,這也是「八叛徒」的由來,而這八人隨後於1957年成立另一家傳奇公司——仙童。


一位名叫Donald C。

Hoefler的美國記者,曾在1971年寫過名為《美國矽谷》的系列報導,他在稿件中分析道,幾乎矽谷中的所有半導體公司都源於仙童。

也正是Hoefler的稿件,加州聖塔克拉拉谷地首次被賦予「矽谷」的稱號。

可以說,矽谷里的公司多多少少與仙童有著淵源。

曾有報導稱,在1969年矽谷的一次半導體峰會上,400多名參會者只有24名不是仙童的前雇員,這也足以表明仙童在半導體史上的地位。

隨著矽谷里半導體產業蓬勃發展,仙童在培育半導體人才的同時,人才不斷出走,紛紛成立自己的公司,英特爾和AMD是「叛徒們」成立公司的代表。

1968年,「八叛徒」中的羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾成立了英特爾,而同樣出身仙童的傑里·桑德斯則在1969年成立了AMD


AMD創始人傑里·桑德斯

但與英特爾相比,AMD的出身似乎差了不少,諾伊斯被稱為「集成電路之父」, 摩爾則是「摩爾定律」的提出者,而桑德斯只是仙童負責銷售的高管

如此出身使得英特爾以技術發展為導向,而AMD則以市場為導向。

在業內人士看來,技術發展導向使得英特爾優勢明顯。

華美半導體協會理事繆英妤在接受21世紀經濟報導記者採訪時指出,從20世紀60年代起,英特爾在過去50年里推動了摩爾定律,帶動了整個產業鏈的發展,對美國半導體行業起到引領作用。

實際上在成立之初,英特爾的成功主要依賴於內存晶片。

1970年,英特爾推出了第一個動態隨機存儲器(DRAM)晶片C1103,並在兩年後實現年收入超過2300萬美元,到1974年,英特爾在全球DRAM的市場份額達到了82.9%。


DRAM的成功助力英特爾在1971年上市,也就在這一年,英特爾研製出了第一款商用微處理器4004。

但在彼時,內存晶片仍然是英特爾的主要營收來源。

隨著日本等國家的半導體行業興起,在內存領域英特爾的市場份額不斷下降,至1984年已下降至全球DRAM市場份額的1.4%。

此期間內英特爾的處理器業務開始展露光芒,1974年英特生產的8080處理器更是為X86架構的處理器往後30年的輝煌奠定了基礎。

1982年IBM公司對計算機系統和微處理器採用第三方外包,但因為英特爾在8086處理器產能不足,被迫開放允許第二家晶片處理廠商加入,以保證IBM對於處理器的供給。

Intel與AMD開始聯手生產8086處理器,AMD淪為intel的代工廠,正是這個原因AMD挖到了第一桶金。


早期AMD8086處理器生產於1982年

這段時期一度被視作兩家處理器巨頭的「蜜月期」。

然而好景不長,1986年Intel推出了成功的80386系列處理器,代表性的產品為386DX-33,主頻達到33MHz。

它集成了32萬個電晶體,處理器支持多任務操作,PC圖形用戶介面,為運行Windows3.X提供了可能。

然而從intel 80286兼容處理器來看,intel主頻卻遠遠落後AMD。

因此intel決定與AMD決裂,並將AMD推到聯邦法院,不過在裁定之後,AMD銷量並沒有受到影響反而處理器出貨數量反超Intel。

因此也讓intel十分苦惱。

劇情反轉:趕超與被趕超


似乎在對簿公堂之後,故事應該畫上句號,但往後的劇情卻像肥皂劇,出現多次反轉。

英特爾的技術優勢使得WinChip和Cyrix等小市場份額的公司逐漸被淘汰,而AMD卻一直在夾縫中生存。

1995年,AMD收購了陷入困境的CPU設計公司NexGen,並成功推出K6系列。

而K7(之後更名為Athlon,「速龍」)的推出則讓AMD的風頭壓過英特爾,速龍高速FSB及高性能表現使得AMD占據了一定市場份額,能夠「超頻」也讓AMD獲得了忠實用戶。


英特爾推出586處理器擁有310萬個電晶體


1993年586處理器問世,它繼承了310萬個電晶體,每秒可以運行一億條加法指令,奔騰處理器的問世遠遠的把AMD甩在了身後,而為了避免與AMD命名雷同,英特爾並沒有沿用之前586的叫法,而是採用全新的系列命名為Pentium。

AMD則在長達4年的研發過程當中從來沒有贏過intel。

直到1999年,AMD發布K7構架處理器,也就是我們熟知的速龍系列,頻率從500MHz起,使用新的Socket A插口,而當時Intel的奔騰處理器僅為133MHz。

K7的成功讓AMD賺的盆滿缽滿,2000年AMD的凈銷售額達到了46億美元。

隨便AMD乘勝追擊,繼續推出了K8架構處理器,K8最大的變化就是支持64位X86指令集。

這種擴展技術後來成為了行業標準,擊敗了Intel的64位架構。

到了2004年,台式機處理器市場份額竟然超過50%,首次高於Intel,當然這也是AMD最後一次高於Intel。


AMD速龍64 K8架構處理器


在當時,行業人士普遍認為,速龍處理器可能會吞噬大部分英特爾的市場份額。

市場諮詢公司Mercury Research的數據顯示,在2006年時AMD占處理器市場的份額已達到22%。

超越似乎指日可待。

2005年戈登·摩爾正式提出鐘擺計劃。

即每一次處理器微架構的更新和每一次晶片製程的更新遵循「Tick-Tock」規律,每一次「Tick」代表著一代微架構的處理器晶片製程的更新,而每一次「Tock」代表著在上一次「Tick」的晶片製程的基礎上,也正是這套計劃,讓Intel在06年之後逆轉了局面,AMD開始節節敗退。


AMD將業務中心轉移到GPU研發上

至此Intel在高端處理器市場就一直處於領先地位,至今無人能敵。

AMD不得不改變策略,被迫只能在價格方面展開競爭,這跟AMD在早期面臨的困境如出一轍。

到了2009年,AMD開始把業務重心放在GPU上,在CPU上不與Intel正面競爭。


AMD Fusion融聚計劃將CPU和GPU相結合


AMD收購了ATI之後實現了快速融合,並逐漸公布了代號為AMD Fusion融聚計劃。

AMD堅持在一塊晶片上,集成傳統中央處理器和圖形處理器,也就是APU。

雖然在價格上擁有一定優勢,但在性能上卻顯得差強人意。


官方給出的Ryzen1900系列產品對比英特爾i9和i7產品


十一年過去了,那些孩童時代一直使用AMD的人逐漸的步入了工作崗位,而AMD的APU在十一年後給了我們驚喜,2017年AMD推出了全新的CPU、GPU架構,製程工藝也升級到了14nm,Ryzen時代的處理器相比前面的產品提升明顯。

尤其是Ryzen 71800X售價僅為intel二分之一不到,並且線程撕裂者Ryzen 1950X也隨即上市銷售。

這也使得intel迅速慌了手腳,急忙推出旗下的i9系列處理器。

2018年1月AMD公布了產品線路圖,其中包括12nm Ryzen CPU、7nm Vega等多款產品,這也預示著AMD再次擁有了追趕intel的實力,而不僅僅只是跟隨者。



2018 Tech Day AMD CEO Lisa su公布了2018-2020年產品路線圖


不可否認Ryzen的發布給了AMD又一次反超intel的機會,這也是沉浸了十一年之後的又一次驚喜,不管是曇花一現還是絕地反超,AMD和intel都讓我們看到了處理器市場的競合關係,也正是因為有了AMD這樣的廠商存在,才能讓處理器晶片行業持續健康發展。

延伸閱讀:AMD處理器十大高光時刻


·2000年,AMD贏得了1GHz處理器頻率大戰




在大多數處理器還在500-850MHz頻率下運行時,AMD的Athlon 1000處理器成為首款1GHz消費級處理器,代號Magnolia的Athlon 1000使用的是K75架構,0.18um工藝,集成了2200萬個電晶體,TDP 65W,使用Slot-A插槽,運行電壓僅為1.8V。

·2003:Athlon 64及64 FX首次集成內存控制器




AMD並不是第一家在處理器中集成內存主控的公司,全美達的Crusoe系列處理器才是第一款,不過AMD的Athlon 64及後來的64 FX依然憑藉集成內存控制器擊敗了Intel,集成內存主控有助於降低系統內存延遲並提升性能,Intel在2008年的Nehalem架構上才首次集成內存主控。

·2003:AMD Athlon 64「大錘」處理器首發64位指令集




在AMD之前,64位指令集處理器主要用於工作站和伺服器領域,AMD推出的Athlon 64 FX-51打破了這一局面,代號Sledgehammer大錘的它是一款2.2GHz的單核處理器,基於0.13um SOI工藝生產。

·2004:AMD Opteron為雙核X86鋪平了道路




隨著時間的推移,計算任務變得更加複雜,這推動了對更高性能處理器的需求。

AMD早在2004年就意識到了兩件事——你只能從單核處理器中擠出這些性能,而單核遲早會遇到頻率牆,解決方法也很簡單,那就是製造多核處理器。

AMD在奧斯汀的工廠向全球推出了雙核Opteron處理器,基於90nm SOI工藝製造,Socket 940插槽,電晶體數量2.33億個。

·2011:AMD的FX-8150曾是全球最快的處理器

無論你是否為Bulldozer推土機架構的粉絲,它都給AMD帶來了多個第一。

早在2011年AMD推出了推土機架構的FX處理器。

AMD還組織了一支精英級超頻專家團隊,將FX-8150處理器推向了新高度,最終創下了8429MHz的超頻頻率,金氏世界紀錄組織也向AMD頒發了「計算機處理器最高頻率」的記錄,並保持至今。

·2011:FX-8150成為世界首款消費級8核處理器


在與Intel的競爭中,AMD的FX-8150不僅成為頻率最高的處理器,還是內核最多的消費級處理器,這是全球首個消費級8核處理器,125W TDP功耗,基本頻率3.6GHz,加速頻率可達4.2GHz,Globalfoundries公司使用32nm SOI生產,電晶體數量高達12億個。

·2011:AMD APU使集顯玩遊戲成為現實


在AMD APU問世之前,集顯就已經存在了,但是大家並不能用它玩遊戲——至少不能以讓人滿意的幀率、解析度玩遊戲。

AMD的Llano是第一代APU(PS:應該是針對桌面市場來說),整合了2-4個HD 6000系列顯卡的內核,不過它的遊戲性能雖然比Intel集顯更好,但是CPU性能並不能讓人滿意,直到2017年Raven Ridge家族的Ryzen APU問世,才可以在720p下提供穩定的遊戲性能,設置得當的話1080p解析度也可以。

·2013:FX-9590奪回5GHz冠軍



2013年AMD推出了FX-9590處理器,在頻率戰爭中再次贏過了Intel,基礎頻率4.7GHz,加速頻率5GHz,這是第一個商用頻率達到5GHz的處理器。

5年後Intel才通過發布Core i7-8086K達到了5GHz的頻率。

不過馴服FX-9590處理器也不容易,TDP功耗高達220W,只有有限數量的主板支持這個處理器。

·2013:Temash、Kabini成為全球首個X86 SoC處理器


2013年平板電腦處理器市場競爭很激烈,市場上大多數產品都使用ARM處理器,AMD當年在CES上展示了Temash、Kabini APU,這是首款X86 SoC處理器。

其中Tesmash為2核、4核APU,主頻1GHz,TDP分別是4W、8W,主要用於Windows 8平板及混合筆記本。

Kabini也使用2核、4核架構,頻率1GHz到2.2GHz,TDP也更高,最低型號也要9W,最高超過25W。

·2017年:Ryzen Threadripper 1950X為HEDT平台帶來更多核心


這個不用多說了,大家都知道了,AMD去年推出了Ryzen Threadripper處理器,最多16核32線程,是全球首款桌面級16核處理器,其中旗艦1950X頻率3.4GHz,加速頻率4.0GHz,180W TDP,支持四路DDR4內存通道及64組PCIe 3.0通道。


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