悲情英雄:那些年AMD的起起伏伏
AMD,這個(gè)幾乎與Intel同時(shí)誕生的公司也跟Intel糾纏了四十年了,從最初的x86備胎到轉(zhuǎn)正,再到發(fā)展壯大以致于被Intel視為眼中釘,她也一度把Intel逼得為P4頻率一事下跪致歉,但是更多的時(shí)候還是處在Intel的巨人陰影下。無論你是否喜歡她,每個(gè)人心里都希望AMD能更強(qiáng)大一些,因?yàn)檎嬲南M(fèi)者并不希望x86只有一個(gè)選擇。
可惜天不遂人愿,四十多年來Intel越來越強(qiáng)大,AMD依然還在盈利邊緣掙扎。當(dāng)他們正式宣布一只腳邁進(jìn)ARM領(lǐng)域之后,大家應(yīng)該想得到x86時(shí)代不同以往了,AMD需要向藍(lán)海前進(jìn)了,去尋找x86架構(gòu)力有不逮的更廣闊的市場。這并不意味著x86的末日,AMD也不會(huì)完全放棄x86處理器,不過多年后我們或許會(huì)這樣回憶:AMD公司在x86領(lǐng)域曾經(jīng)也是數(shù)一數(shù)二的公司的。
別誤會(huì),我們并不是在唱衰AMD,相反我們非常希望看到有一個(gè)強(qiáng)大的AMD。今天我們要做的是回顧AMD過去走過的路,再談?wù)凙MD未來要走的路。無論如何,她都應(yīng)該是一家值得敬重的公司,就像堂吉訶德一樣,雖然悲情,但總是個(gè)英雄。
對(duì)于技術(shù)狂熱者來說AMD一直都帶來令人激辯的話題,它的歷史也為數(shù)不清的討論提供了豐富材料,以及惹起不同陣營愛好者間的敵視。它曾被認(rèn)為是Intel的真正對(duì)手,但現(xiàn)在的衰落卻引來無數(shù)不解。其實(shí)我們更應(yīng)該問:為什么這家公司可以生存這么長時(shí)間?在回顧它的往昔,檢視現(xiàn)在和展望未來時(shí),我們將會(huì)探索這個(gè)問題。
AMD的崛起
創(chuàng)立初期
1969年5月,在Jerry Sanders(仙童公司的市場總監(jiān))帶頭下,七位仙童半導(dǎo)體公司前雇員成立了AMD公司。那時(shí)Intel推出了4004處理器這款新產(chǎn)品。這些人從仙童和美國國家半導(dǎo)體公司走出來另立門戶,雖然付出了這樣的努力,但AMD一開始就已經(jīng)不被看好。在2000年前,AMD都一直盡力去擺脫Intel的陰影。
回到1969年,成立數(shù)月后,AMD從Intel的家園——加利福尼亞的圣克拉拉搬到了桑尼維爾。他們重新設(shè)計(jì)出具有更高效率和速度的IC。初期計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)對(duì)質(zhì)量控制有多種要求,AMD按美國軍用規(guī)范設(shè)計(jì)芯片帶來了巨大優(yōu)勢(shì),邏輯芯片的設(shè)計(jì)生產(chǎn)繼續(xù)穩(wěn)定增長。
1975年,AMD已成長為一家大公司。那年出現(xiàn)了Am2900處理器家族,包括多路復(fù)用器、算術(shù)邏輯單元、系統(tǒng)時(shí)鐘發(fā)生器和存儲(chǔ)控制器,部分技術(shù)在現(xiàn)在的CPU中仍可找到,但那時(shí)這些都是分離的集成電路。AMD也開始了對(duì)Intel 8080處理器進(jìn)行逆向工程,在1976年AMD和Intel達(dá)成了交換許可協(xié)議后,原來命名為AM9080的產(chǎn)品改名8080A,這個(gè)過程花費(fèi)了AMD 325000美元(相當(dāng)于現(xiàn)在130萬美元)。
1977年8085處理器(3MHz)誕生,隨后1979年在德克薩斯州的奧斯丁,AMD又成功制作了8086(8MHz)和8088(5-10MHz)處理器。在1982年公司走向了一個(gè)新階段,IBM開始從大型主機(jī)向PC遷移,相應(yīng)的設(shè)備打算外包出去。IBM為了保證PC/AT的正常供應(yīng),選擇了Intel的8086處理器作為供應(yīng)的配件,而AMD的產(chǎn)品則作為第二供應(yīng)源。
與Intel結(jié)怨
1982年2月Intel和AMD簽訂了一份合約,后者除了向IBM,還可以為其他IBM兼容機(jī)商——如康柏,生產(chǎn)8086、8088、80186和80188處理器。在這年年末,AMD也開始生產(chǎn)Intel 80286性質(zhì)的Am286處理器,這是AMD第一款真正意義上的PC處理器。當(dāng)Intel的型號(hào)還處在6-10MHz時(shí),AMD的已經(jīng)達(dá)到8MHz并繼續(xù)往上提高速度,達(dá)到16-20MHz,超越了Intel。
這情況顯露出早期PC市場發(fā)展迅速。Am286性能比80286強(qiáng),令I(lǐng)ntel打算阻止AMD往后的發(fā)展,于是把它剔除在下代的386處理器之外,然后就出現(xiàn)了訴訟,持續(xù)了四年半。法官判定Intel并沒有義務(wù)把每一代的產(chǎn)品都授權(quán)給AMD,這顯現(xiàn)了Intel對(duì)AMD已經(jīng)不再有任何善意。
后來IBM的PC市場占有率從55%增長到84%,Intel在這時(shí)拒絕給AMD 386處理器的授權(quán)。AMD得不到相應(yīng)規(guī)格資料,于是花了五年時(shí)間去按照80386重新設(shè)計(jì)出Am386,這并不簡單。在Intel的386處理器達(dá)到33MHz時(shí),Am386DX達(dá)到了40MHz,接近486的水平。這是AMD第一次提供更高性價(jià)比的產(chǎn)品,可能為很多人熟知。
逐漸壯大
Am386成功后,1993年40MHz的Am486處理器面世。比起33MHz的Intel i486處理器,AMD在相同價(jià)格下提供了性能約高出20%的產(chǎn)品。在整個(gè)486階段都是這種AMD領(lǐng)先的情況,當(dāng)Intel的486DX達(dá)到100MHz時(shí),AMD則已到了120MHz。這樣的好勢(shì)頭令A(yù)MD收入大增,1990年時(shí)還是10億美元,1994年時(shí)達(dá)到了兩倍的20億美元。
1995年,AMD推出Am5x86處理器,讓用戶可以直接從舊機(jī)升級(jí)。Am5x86 P75+型號(hào)達(dá)到150MHz,“P75”表示它的性能相當(dāng)于Intel的奔騰75,“+”表示AMD的處理器比Intel的產(chǎn)品稍快一些。Intel在這時(shí)已經(jīng)開始改變了產(chǎn)品的命名規(guī)律,希望拉開和AMD及其他處理器供應(yīng)商的差距。無論是用戶單獨(dú)新買還是升級(jí)購買,Am5x86都在市場上為AMD賺了很多錢。通過Am286、386、486系列處理器,AMD延續(xù)著自己的發(fā)展。
1996年,AMD推出了首款自主研發(fā)的處理器5k86,后來改名為K5,用于和Intel的奔騰及Cyrix 6x86系列展開競爭。比起Cyrix的產(chǎn)品,K5具有更佳的浮點(diǎn)單元,大體和奔騰100持平,在整數(shù)運(yùn)算方面則達(dá)到了奔騰200的水平,這是AMD歷史上的關(guān)鍵點(diǎn)。不幸的是,因?yàn)樵O(shè)計(jì)和制造問題,這個(gè)項(xiàng)目沒能達(dá)到預(yù)期目標(biāo),產(chǎn)品很遲才上市,引致銷售不佳,錯(cuò)失時(shí)機(jī)。
在這個(gè)時(shí)期,AMD花了8.57億美元收購NexGen。這是一家無晶圓廠的小型芯片公司,處理器都是由IBM代工制造。NexGen展示其Nx686達(dá)到了180MHz的速度,但AMD卻在研發(fā)更高速度的CPU過程中遇到了問題。在收購后,Nx686成為了AMD的K6,原來的AMD K6則被廢棄了。
當(dāng)AMD崛起時(shí),Intel在與K6的早期交鋒中走著下坡路。奔騰、奔騰2、奔騰3時(shí)期雙方都斗得很激烈。K6令A(yù)MD獲得了更大的成功,事實(shí)上這還得感謝前Intel員工Vinod Dham。他在1995年離開了Intel,后來到NexGen工作,并為K6的研發(fā)付出了很多。
當(dāng)K6在1997年上架時(shí),它提供了奔騰MMX以外的可行性產(chǎn)品選擇。當(dāng)Intel還在向Netburst架構(gòu)蹣跚前行時(shí),K6變得越來越強(qiáng)大,從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(類似Intel的SSE),程序員需要另外加入新的指令,編譯器也需要重新編寫才能使用這種新特性。
和K6一樣,K6-2具有很高性價(jià)比,通常只有Intel奔騰處理器一半的價(jià)格。K6的最后一代——K6-3是復(fù)雜的CPU系列。K6有880萬晶體管,K6-2是940萬,K6-3達(dá)到了2140萬。它也帶來了AMD的PowerNow!技術(shù),能根據(jù)負(fù)載量動(dòng)態(tài)調(diào)整時(shí)鐘速度。最終K6-3發(fā)展到570MHz,這時(shí)要再發(fā)展下去已經(jīng)很艱難,其生命時(shí)期也將結(jié)束,為了更好地和奔騰3進(jìn)行競爭,K7出現(xiàn)了。
黃金歲月
1999年K7降臨,名字叫Athlon,也就是速龍了。它代表了AMD的黃金歲月,從500MHz開始起跳,使用新的Socket A插口,內(nèi)部系統(tǒng)總線來自DEC的授權(quán),為200MHz,當(dāng)時(shí)Intel的為133MHz。2000年更帶來了Athlon雷鳥,支持DDR內(nèi)存,具備全速L2 on-die緩存,為很多超頻者所喜愛。
雷鳥和其后的Palomino、Thoroughbred、Barton、Thorton在新世紀(jì)前五年與Intel的奔騰4交戰(zhàn)了很多回合,通常都是使用低價(jià)策略。Athlon在2003年9月有了K8(代號(hào)ClawHammer),之后又有了Athlon 64,把64位運(yùn)算能力加入到x86架構(gòu)。
這里只介紹了AMD的幾個(gè)關(guān)鍵時(shí)期,這時(shí)Intel花費(fèi)了大量金錢到NetBurst架構(gòu),也慢慢陷入唯主頻論的誤區(qū)(尤其是早期的奔騰4),同時(shí)也顯現(xiàn)出其自大。
但為什么之后AMD沒有繼續(xù)其成功之路?這就是眾多人的爭辯所開始的地方了。
AMD的衰落
在2006年早期出現(xiàn)了不止一個(gè)因素令A(yù)MD的發(fā)展勢(shì)頭出現(xiàn)逆轉(zhuǎn),包括公司的衰落、自身的管理不當(dāng)、對(duì)未來的錯(cuò)誤預(yù)計(jì)、已獲得的成功、Intel獲得的機(jī)遇和施加的打壓。從Intel的說起吧。
Netburst架構(gòu)的設(shè)計(jì)重塑了之前的CPU設(shè)計(jì)思路,原本是想用更高的頻率來獲得更高的性能,這被視為NetBurst架構(gòu)的一個(gè)最大缺陷。
不管什么原因,Intel轉(zhuǎn)向了舊款奔騰Pro和奔騰M CPU架構(gòu)并成功打造新款奔騰4。Intel Conroe架構(gòu)的出現(xiàn)令它開始掌握主動(dòng)權(quán)。它向移動(dòng)處理器的設(shè)計(jì)方向轉(zhuǎn)變,而這也符合市場的變化。
AMD受已獲得的成功拖累。在Intel忙于發(fā)展Core 2 Duo和新的965/975X芯片組時(shí),AMD卻推出與Socket 939不兼容的AM2插口主板,而AM2插槽的CPU只能帶來少量的性能提升。
在Intel發(fā)布Conroe的前三天,AMD打算出奇招。在2006年6月24日,AMD宣布將以54億美元購買ATI,其中43億美元為現(xiàn)金,另外11億美元來自5800萬股份。這是一次巨大的商業(yè)賭博,令A(yù)MD付出了很大代價(jià)。
ATI的價(jià)值被高估了,最后AMD承認(rèn)高估了ATI 26.5億美元的商業(yè)價(jià)值。因?yàn)槿狈芾矸矫娴南纫姡瑸锳TI提供手持式設(shè)備圖形加速技術(shù)的部門Imageon被6500萬低價(jià)賣給高通(Imageon變成了現(xiàn)在的Adreno),而數(shù)字電視和電視分線盒的32位片上系統(tǒng)Xilleon則以1.928億美元賣給博通。
在AMD宣布完成了ATI的收購后,在2006年10月25日正式公布了Fusion,這令A(yù)MD花了五年去搞Brazos和Llano,推遲了產(chǎn)品的出現(xiàn)。
Conroe(Core 2 Duo)發(fā)布兩周后,AMD的CEO梅耶爾宣布四核處理器Barcelona終結(jié)。AMD還學(xué)了Intel不好的東西,CPU在少數(shù)情況下涉及到緩存讀寫時(shí)會(huì)出現(xiàn)鎖定情況,這種TLB錯(cuò)誤導(dǎo)致AMD K10產(chǎn)品出現(xiàn)嚴(yán)重問題。雖然一個(gè)BIOS補(bǔ)丁就可以解決此問題,但會(huì)帶來處理器約10%的性能損失。改進(jìn)過B3步進(jìn)的CPU雖開始供應(yīng),但對(duì)銷售和聲譽(yù)已經(jīng)造成破壞。
AMD還錯(cuò)過了在小型處理器方面發(fā)展的時(shí)機(jī)。GlobalFoundries(AMD之前的晶圓制造廠,在2009年3月出售)在32納米技術(shù)方面遇到問題,進(jìn)展緩慢,令Llano和Bulldozer大批量上市的時(shí)間嚴(yán)重推遲。
除了這個(gè),Intel還使用了一些不正當(dāng)?shù)氖侄?。它通過壟斷地位,向OEM廠商支付約十億美元的錢,讓他們推出的新電腦不搭載AMD產(chǎn)品。
在2007年第一季度,Intel向戴爾支付了7.23億美元以確保自己成為唯一的處理器和芯片組供應(yīng)商,之后AMD在對(duì)Intel的訴訟中獲得了12.5億美元的和解費(fèi)用,看起來有些少,而AMD也不能為現(xiàn)有客戶提供足夠的CPU。
最后是令A(yù)MD衰落的管理問題,放棄廣告宣傳以及缺乏商業(yè)軟件支持,只顧半導(dǎo)體技術(shù)的研發(fā)是不行的。缺乏長遠(yuǎn)的規(guī)劃和僵化的領(lǐng)導(dǎo)能力也導(dǎo)致了問題出現(xiàn)。
以現(xiàn)時(shí)的情況看來,AMD要重新回到優(yōu)勢(shì)地位,除了要避免各種失誤,他們還要祈求Intel的產(chǎn)品出現(xiàn)很大問題,但可惜這似乎不會(huì)發(fā)生。
以Intel的經(jīng)營理念可以防范那些也許會(huì)出現(xiàn)的問題。不像AMD,Intel具有很長遠(yuǎn)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)劃,產(chǎn)品精良而多樣,行銷、研發(fā)、軟件方面都有充足預(yù)算,晶圓廠按時(shí)間表生產(chǎn)產(chǎn)品,這些因素都決定了AMD需要在市場上苦苦掙扎。
這并不意味著AMD不能再次興盛。它可以把多付給ATI的25億美元(伴隨貸款利息)分配到需要的地方,尤其是研發(fā)方面去改良產(chǎn)品,提高產(chǎn)品發(fā)布速度?,F(xiàn)時(shí)AMD的地位也有利于向Intel提出反壟斷訴訟。
AMD的未來
合并,出售,還是注資?都不大可能。AMD的眾多價(jià)值來自它的x86/x86-64知識(shí)產(chǎn)權(quán),其他買家收購的話將希望x86授權(quán)不會(huì)落入Intel手中,所以市場收入只能單獨(dú)依靠特許使用金,這些特許使用金來自對(duì)Intel64位擴(kuò)展技術(shù)的授權(quán)。
合并之所以不大可能是因?yàn)槟苓M(jìn)行合并的公司雖然需要x86技術(shù),但更青睞ARM架構(gòu),而潛在的買家在合并后還要對(duì)付難搞的Intel。
最后,來自大股東的注資,如擁有AMD 15%股份的中東穆巴達(dá)拉,這也不大可能出現(xiàn)?,F(xiàn)時(shí)他們不想投資太多。穆巴達(dá)拉的資產(chǎn)接近500億美元,由阿布達(dá)比酋長國和Al Nahyan擁有。Al Nahyan是阿拉伯聯(lián)合酋長國七個(gè)掌權(quán)家族之一,資金來說是不成問題的。
AMD公司的董事會(huì)CEO羅瑞德對(duì)公司未來方向相當(dāng)明晰,有著全新理念。他打算退出那些不能占得什么好處的市場,同時(shí)令資源和工業(yè)生產(chǎn)在一個(gè)更公平的競爭環(huán)境及新興市場里最大化。這樣的調(diào)整是一場賭博,但保持原有的方式基本上是死路一條,所以是需要作出艱難決斷的。2013年新一輪的裁員令A(yù)MD節(jié)約開支,到第三季度應(yīng)該會(huì)達(dá)到收支平衡。
幾乎肯定會(huì)令A(yù)MD大為改善的是下一代游戲機(jī)。AMD將會(huì)從游戲機(jī)的處理器供應(yīng)中獲得穩(wěn)定收入。順利的話這會(huì)推動(dòng)AMD的圖形技術(shù)發(fā)展,并大大促進(jìn)游戲機(jī)和電腦游戲融合的情況出現(xiàn)。
AMD似乎也在調(diào)整中力求保障Radeon系列產(chǎn)品線。AMD和NVIDIA都受制于硅晶片的制造成本,如果游戲的開拓工作持續(xù)帶來畫面質(zhì)量的提升,更高分辨率的面板成為主流,AMD零散的市場就會(huì)整合起來得到提升。
AMD的下一代代號(hào)為“Sea Islands”的圖形處理器會(huì)在2013年第一季度末出現(xiàn),是28納米技術(shù)產(chǎn)品,屬于對(duì)已有的Radeon HD 7000(南方群島)架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,而不是大改進(jìn),性能提升預(yù)計(jì)約為10%-15%,有著更高的處理器效率,時(shí)鐘速度稍高,電源功率降低,并有更多著色器。
在處理器相同的情況下,性能的巨大提升需要更高的功率。28納米仍是現(xiàn)時(shí)的選擇,直到臺(tái)積電在2014年過渡到20納米。很難想象現(xiàn)時(shí)AMD會(huì)得到很大的發(fā)展。
長遠(yuǎn)來說AMD可能會(huì)退出傳統(tǒng)CPU市場,而AMD會(huì)盡可能延長當(dāng)前架構(gòu)的生命周期。最初可能會(huì)在2013年出現(xiàn)的壓路機(jī)被延至2014年,而挖掘機(jī)則被推得更后了(如果還存在的話)。
打樁機(jī)現(xiàn)在會(huì)繼續(xù)服役直到2013年,可能會(huì)有所升級(jí)。壓路機(jī)的意外推遲也帶來了Kaveri APU的出現(xiàn),它作為Trinity的繼承者會(huì)在2013年發(fā)布。預(yù)期Kaveri結(jié)合了壓路機(jī)的邏輯核心和GCN(HD 7000系列)圖形核心。AMD在今年6月于西雅圖召開Fusion開發(fā)者大會(huì)并宣傳Kaveri。當(dāng)時(shí)他們已作好計(jì)劃,但這個(gè)計(jì)劃在四個(gè)月后變得很糟糕。
無論Kaveri有多好,又或是屬于20納米技術(shù)的處理器,現(xiàn)在它已在路線圖上消失。這個(gè)處理器系列本來還預(yù)計(jì)由Globalfoundries以28納米技術(shù)制作,現(xiàn)在它的位置被Richland取代,Richland看起來像是改進(jìn)了的Trinity APU,配以Bolton芯片組。
隨著對(duì)應(yīng)Trinity APU的Bolton D4芯片組(支持8×SATA 6GB/s,4×USB 3.0,14×USB 2.0,4 PCI-E)到來,AMD和它的董事會(huì)伙伴可以進(jìn)行一些宣傳了。1090/1070芯片組主板可以填補(bǔ)原有的空位,嘗試為AMD賺些錢。
在桌面領(lǐng)域AMD的境況似乎會(huì)保持原樣,并且在Intel的Haswell到來后會(huì)失去更多市場,而移動(dòng)計(jì)算領(lǐng)域APU可通過OEM廠商去爭取到一些勝利。
AMD在2013年沒有重大的產(chǎn)品出現(xiàn),除了Kabini,這是嵌入式產(chǎn)品Brazos在明年年中的繼承者,另外可能還有低于5瓦的片上系統(tǒng)(SoC)Temash。雖然以后將有Intel的Avoton凌動(dòng)(傳聞是八核),ARM的Cortex-A15/A50,但隨著平板電腦和筆記本電腦市場的穩(wěn)步增長,AMD可能也會(huì)嘗試以新的設(shè)計(jì)去取勝。
AMD向著ARM設(shè)計(jì)方向發(fā)展,他們已保證在2014年加入64位ARM架構(gòu)的皓龍服務(wù)器CPU,并且在這年會(huì)進(jìn)行SeaMicro的布署。AMD仍在為這個(gè)目標(biāo)奮斗著。
SeaMicro可以提供ARM架構(gòu)的服務(wù)器,但不是AMD的產(chǎn)品,當(dāng)SeaMicro能從事這方面的工作時(shí),戴爾、惠普、Penguin、System Fabric Works,還有Boston都已經(jīng)開始研發(fā)Marvell,Calxeda和AppliedMicro這些ARM處理器。AMD計(jì)劃使用哪種類型的ARMv8-A架構(gòu)還有待觀察。使用這核心的還有英偉達(dá)的Logan Tegra和大量的Cortex-A50供應(yīng)商,他們都會(huì)進(jìn)入市場。
最后,AMD能否成功要看它未來的眼界,還有應(yīng)付對(duì)手的方式。