英特爾一生的對手:AMD浮沉錄

人們都知道AMDIntel是兩個(gè)生死冤家,但你們知道他們很早以前曾經(jīng)是一家企業(yè)么? 

硅谷里的“叛徒們”

在半導(dǎo)體行業(yè)史上,“晶體管之父”威廉·肖克利 (William Shockley)曾有一個(gè)名詞被認(rèn)為是硅谷精神的代表——“八叛徒” (Traitorous Eight)。

英特爾一生的對手:AMD浮沉錄的圖1 

肖克利曾開辦過一家公司,但因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)不和等,包括羅伯特·諾伊斯和戈登·摩爾等在內(nèi)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,而這八人隨后于1957年成立另一家傳奇公司——仙童。

英特爾一生的對手:AMD浮沉錄的圖2 

一位名叫Donald C。 Hoefler的美國記者,曾在1971年寫過名為《美國硅谷》的系列報(bào)道,他在稿件中分析道,幾乎硅谷中的所有半導(dǎo)體公司都源于仙童。也正是Hoefler的稿件,加州圣塔克拉拉谷地首次被賦予“硅谷”的稱號。

可以說,硅谷里的公司多多少少與仙童有著淵源。曾有報(bào)道稱,在1969年硅谷的一次半導(dǎo)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(dǎo)體史上的地位。

隨著硅谷里半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,仙童在培育半導(dǎo)體人才的同時(shí),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,而同樣出身仙童的杰里·桑德斯則在1969年成立了AMD

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AMD創(chuàng)始人杰里·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(fù)責(zé)銷售的高管。如此出身使得英特爾以技術(shù)發(fā)展為導(dǎo)向,而AMD則以市場為導(dǎo)向。

在業(yè)內(nèi)人士看來,技術(shù)發(fā)展導(dǎo)向使得英特爾優(yōu)勢明顯。華美半導(dǎo)體協(xié)會理事繆英妤在接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪時(shí)指出,從20世紀(jì)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(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,對美國半導(dǎo)體行業(yè)起到引領(lǐng)作用。

實(shí)際上在成立之初,英特爾的成功主要依賴于內(nèi)存芯片。1970年,英特爾推出了第一個(gè)動態(tài)隨機(jī)存儲器(DRAM)芯片C1103,并在兩年后實(shí)現(xiàn)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(dá)到了82.9%。

DRAM的成功助力英特爾在1971年上市,也就在這一年,英特爾研制出了第一款商用微處理器4004。但在彼時(shí),內(nèi)存芯片仍然是英特爾的主要營收來源。

隨著日本等國家的半導(dǎo)體行業(yè)興起,在內(nèi)存領(lǐng)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(nèi)英特爾的處理器業(yè)務(wù)開始展露光芒,1974年英特生產(chǎn)的8080處理器更是為X86架構(gòu)的處理器往后30年的輝煌奠定了基礎(chǔ)。

1982年IBM公司對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和微處理器采用第三方外包,但因?yàn)橛⑻貭栐?086處理器產(chǎn)能不足,被迫開放允許第二家芯片處理廠商加入,以保證IBM對于處理器的供給。Intel與AMD開始聯(lián)手生產(chǎn)8086處理器,AMD淪為intel的代工廠,正是這個(gè)原因AMD挖到了第一桶金。

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早期AMD8086處理器生產(chǎn)于1982年

這段時(shí)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(chǎn)品為386DX-33,主頻達(dá)到33MHz。它集成了32萬個(gè)晶體管,處理器支持多任務(wù)操作,PC圖形用戶界面,為運(yùn)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(yuǎn)遠(yuǎn)落后AMD。因此intel決定與AMD決裂,并將AMD推到聯(lián)邦法院,不過在裁定之后,AMD銷量并沒有受到影響反而處理器出貨數(shù)量反超Intel。因此也讓intel十分苦惱。

劇情反轉(zhuǎn):趕超與被趕超

似乎在對簿公堂之后,故事應(yīng)該畫上句號,但往后的劇情卻像肥皂劇,出現(xiàn)多次反轉(zhuǎn)。

英特爾的技術(shù)優(yōu)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(shè)計(jì)公司NexGen,并成功推出K6系列。而K7(之后更名為Athlon,“速龍”)的推出則讓AMD的風(fēng)頭壓過英特爾,速龍高速FSB及高性能表現(xiàn)使得AMD占據(jù)了一定市場份額,能夠“超頻”也讓AMD獲得了忠實(shí)用戶。

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英特爾推出586處理器擁有310萬個(gè)晶體管

1993年586處理器問世,它繼承了310萬個(gè)晶體管,每秒可以運(yùn)行一億條加法指令,奔騰處理器的問世遠(yuǎn)遠(yuǎn)的把AMD甩在了身后,而為了避免與AMD命名雷同,英特爾并沒有沿用之前586的叫法,而是采用全新的系列命名為Pentium。AMD則在長達(dá)4年的研發(fā)過程當(dāng)中從來沒有贏過intel。

直到1999年,AMD發(fā)布K7構(gòu)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(dāng)時(shí)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(dá)到了46億美元。隨便AMD乘勝追擊,繼續(xù)推出了K8架構(gòu)處理器,K8最大的變化就是支持64位X86指令集。這種擴(kuò)展技術(shù)后來成為了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),擊敗了Intel的64位架構(gòu)。到了2004年,臺式機(jī)處理器市場份額竟然超過50%,首次高于Intel,當(dāng)然這也是AMD最后一次高于Intel。

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  AMD速龍64 K8架構(gòu)處理器

在當(dāng)時(shí),行業(yè)人士普遍認(rèn)為,速龍?zhí)幚砥骺赡軙淌纱蟛糠钟⑻貭柕氖袌龇蓊~。市場咨詢公司Mercury Research的數(shù)據(jù)顯示,在2006年時(shí)AMD占處理器市場的份額已達(dá)到22%。超越似乎指日可待。

2005年戈登·摩爾正式提出鐘擺計(jì)劃。即每一次處理器微架構(gòu)的更新和每一次芯片制程的更新遵循“Tick-Tock”規(guī)律,每一次“Tick”代表著一代微架構(gòu)的處理器芯片制程的更新,而每一次“Tock”代表著在上一次“Tick”的芯片制程的基礎(chǔ)上,也正是這套計(jì)劃,讓Intel在06年之后逆轉(zhuǎn)了局面,AMD開始節(jié)節(jié)敗退。

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AMD將業(yè)務(wù)中心轉(zhuǎn)移到GPU研發(fā)上

至此Intel在高端處理器市場就一直處于領(lǐng)先地位,至今無人能敵。AMD不得不改變策略,被迫只能在價(jià)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(yè)務(wù)重心放在GPU上,在CPU上不與Intel正面競爭。

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AMD Fusion融聚計(jì)劃將CPU和GPU相結(jié)合

AMD收購了ATI之后實(shí)現(xiàn)了快速融合,并逐漸公布了代號為AMD Fusion融聚計(jì)劃。AMD堅(jiān)持在一塊芯片上,集成傳統(tǒng)中央處理器和圖形處理器,也就是APU。雖然在價(jià)格上擁有一定優(yōu)勢,但在性能上卻顯得差強(qiáng)人意。

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官方給出的Ryzen1900系列產(chǎn)品對比英特爾i9和i7產(chǎn)品

十一年過去了,那些孩童時(shí)代一直使用AMD的人逐漸的步入了工作崗位,而AMD的APU在十一年后給了我們驚喜,2017年AMD推出了全新的CPU、GPU架構(gòu),制程工藝也升級到了14nm,Ryzen時(shí)代的處理器相比前面的產(chǎn)品提升明顯。尤其是Ryzen 71800X售價(jià)僅為intel二分之一不到,并且線程撕裂者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(chǎn)品線路圖,其中包括12nm Ryzen CPU、7nm Vega等多款產(chǎn)品,這也預(yù)示著AMD再次擁有了追趕intel的實(shí)力,而不僅僅只是跟隨者。

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2018 Tech Day AMD CEO Lisa su公布了2018-2020年產(chǎn)品路線圖

不可否認(rèn)Ryzen的發(fā)布給了AMD又一次反超intel的機(jī)會,這也是沉浸了十一年之后的又一次驚喜,不管是曇花一現(xiàn)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(guān)系,也正是因?yàn)橛辛薃MD這樣的廠商存在,才能讓處理器芯片行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

延伸閱讀:AMD處理器十大高光時(shí)刻

·2000年,AMD贏得了1GHz處理器頻率大戰(zhàn)

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在大多數(shù)處理器還在500-850MHz頻率下運(yùn)行時(shí),AMD的Athlon 1000處理器成為首款1GHz消費(fèi)級處理器,代號Magnolia的Athlon 1000使用的是K75架構(gòu),0.18um工藝,集成了2200萬個(gè)晶體管,TDP 65W,使用Slot-A插槽,運(yùn)行電壓僅為1.8V。

·2003:Athlon 64及64 FX首次集成內(nèi)存控制器

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AMD并不是第一家在處理器中集成內(nèi)存主控的公司,全美達(dá)的Crusoe系列處理器才是第一款,不過AMD的Athlon 64及后來的64 FX依然憑借集成內(nèi)存控制器擊敗了Intel,集成內(nèi)存主控有助于降低系統(tǒng)內(nèi)存延遲并提升性能,Intel在2008年的Nehalem架構(gòu)上才首次集成內(nèi)存主控。

·2003:AMD Athlon 64“大錘”處理器首發(fā)64位指令集

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在AMD之前,64位指令集處理器主要用于工作站和服務(wù)器領(lǐng)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,基于0.13um SOI工藝生產(chǎn)。

·2004:AMD Opteron為雙核X86鋪平了道路

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隨著時(shí)間的推移,計(jì)算任務(wù)變得更加復(fù)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墻,解決方法也很簡單,那就是制造多核處理器。

AMD在奧斯汀的工廠向全球推出了雙核Opteron處理器,基于90nm SOI工藝制造,Socket 940插槽,晶體管數(shù)量2.33億個(gè)。

·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(jī)架構(gòu)的粉絲,它都給AMD帶來了多個(gè)第一。早在2011年AMD推出了推土機(jī)架構(gòu)的FX處理器。AMD還組織了一支精英級超頻專家團(tuán)隊(duì),將FX-8150處理器推向了新高度,最終創(chuàng)下了8429MHz的超頻頻率,吉尼斯世界紀(jì)錄組織也向AMD頒發(fā)了“計(jì)算機(jī)處理器最高頻率”的記錄,并保持至今。

·2011:FX-8150成為世界首款消費(fèi)級8核處理器

英特爾一生的對手:AMD浮沉錄的圖15 

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(nèi)核最多的消費(fèi)級處理器,這是全球首個(gè)消費(fèi)級8核處理器,125W TDP功耗,基本頻率3.6GHz,加速頻率可達(dá)4.2GHz,Globalfoundries公司使用32nm SOI生產(chǎn),晶體管數(shù)量高達(dá)12億個(gè)。

·2011:AMD APU使集顯玩游戲成為現(xiàn)實(shí)

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在AMD APU問世之前,集顯就已經(jīng)存在了,但是大家并不能用它玩游戲——至少不能以讓人滿意的幀率、分辨率玩游戲。AMD的Llano是第一代APU(PS:應(yīng)該是針對桌面市場來說),整合了2-4個(gè)HD 6000系列顯卡的內(nèi)核,不過它的游戲性能雖然比Intel集顯更好,但是CPU性能并不能讓人滿意,直到2017年Raven Ridge家族的Ryzen APU問世,才可以在720p下提供穩(wěn)定的游戲性能,設(shè)置得當(dāng)?shù)脑?080p分辨率也可以。

·2013:FX-9590奪回5GHz冠軍

英特爾一生的對手:AMD浮沉錄的圖17

2013年AMD推出了FX-9590處理器,在頻率戰(zhàn)爭中再次贏過了Intel,基礎(chǔ)頻率4.7GHz,加速頻率5GHz,這是第一個(gè)商用頻率達(dá)到5GHz的處理器。5年后Intel才通過發(fā)布Core i7-8086K達(dá)到了5GHz的頻率。

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

·2013:Temash、Kabini成為全球首個(gè)X86 SoC處理器

英特爾一生的對手:AMD浮沉錄的圖18 

2013年平板電腦處理器市場競爭很激烈,市場上大多數(shù)產(chǎn)品都使用ARM處理器,AMD當(dāng)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,主要用于Windows 8平板及混合筆記本。Kabini也使用2核、4核架構(gòu),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平臺帶來更多核心英特爾一生的對手:AMD浮沉錄的圖19

這個(gè)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(nèi)存通道及64組PCIe 3.0通道。

來源:EDA365

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