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    仙童同宗上演“最强德比”:AMD活成了Intel最强劲敌?

    2023年01月05日 11:42:31   来源:互联网那些事

      要说手机圈的最强德比,系出步步高同门的OPPO和vivo恐怕是最佳范例,而说到半导体圈,放眼全球,最强德比非Intel和AMD莫属~

      风云激荡五十年,系出仙童同宗的AMD,一步步活成了Intel的最强劲敌,有人说,是Intel当年的仁慈,给了AMD喘息之机;也有人说是Intel的不努力,造就了AMD的超越……

      仙童究竟是何方神圣?

      “如果你没听过仙童,那你绝不了解半导体!”——笔者。

      作为硅谷最古老最传奇的半导体企业,成立于60年代的仙童半导体是公认的“硅谷摇篮”和电子、电脑行业的“西点军校”,早在1967年,仙童公司的营业额就已逼近2亿美元,这在当时是堪称天文级的数据,但真正令仙童出圈的却是其灵魂人物“硅谷八叛将”的闻名遐迩。

      时光倒回到1947年12月,美国贝尔实验室,肖克利与同事巴丁和布拉顿成功研制出世界第一个晶体管,作为20世纪最伟大的发明之一,晶体管自诞生起就成功吹响了信息技术革命的号角,意义重大且深远,肖克利更成了令无数半体导后辈高山仰止的“晶体管之父”:

      1955年,因发明晶体管而获得诺贝尔物理学奖的肖克利博士,离开贝尔,创立了名震江湖的肖克利半导体实验室,因为肖克利声名在前,实验室成立伊始,就吸引了全世界的半导体英才到来,1956年,八位年轻有为的科学家齐刷刷加盟肖克利实验室 ,他们便是后来的“肖克利八弟子”。

      毋庸置疑,肖克利是一位伟大的天才型科学家,但却不是一位好的企业管理者,其偏执于技术突破也一度让晶体管的商业化进程受阻,而且为人独断专横,对下属充满了不信任,在这样的大背景下,肖克利座下“忍无可忍”的八大天才门徒开始了集体大出走,才有了后来的“硅谷八叛将”一说。

      1957年10月,“八叛将”租下了位于硅谷瞭望山查尔斯顿路的一处公寓,这便是后来名声大噪的仙童公司的办公场所。

      60年代是仙童的全盛时期,彼时进入仙童的虞有澄博士(现英特尔副总裁)无比自豪地回忆道:“进入仙童公司,就等于跨进了硅谷半导体工业的大门”。

      不过也许是创业的惯性使然,眼看仙童家大业大,八叛将们却各自为营,打起了算盘,最终酝酿了第二次的大出走,Intel和AMD才有了面世的机遇:

      1966~1967年,鲍勃·韦勒和仙童总经理查尔斯·斯波克先后离开仙童,加盟美国国家半导体公司;

      1968年,“八叛将之首”罗伯特·诺伊斯、戈登·摩尔(大名鼎鼎的摩尔定律发明人)和安迪·格鲁夫成立了英特尔公司;

      1969年,仙童公司营销总监杰里·桑德斯带着7位仙童员工成立了AMD(美国超微半导体公司);

      包括后来大名鼎鼎的红杉资本,其创始人也是由曾履职仙童销售VP的Don Valentine所创立

      ……

      据统计,1969年森尼维尔举行的世界半导体工程师大会,来自全球各地的400位与会者中,未曾有仙童公司履历的工程师,仅有24位,意味着,376位半导体工程师都曾与仙童有过关联,而仙童“分崩离析”后,与仙童有渊源的半导体公司,多达400余家。

      “仙童半导体公司就像一个成熟的蒲公英,你一吹它,这种创业精神的种子就随风四处飘扬了”苹果已故创始人&CEO史蒂夫·乔布斯曾如此形容道。

      某种程度上讲,是仙童造就了硅谷如今的繁荣景象,当然,系出仙童同宗的半导体巨头中,尤以Intel和AMD最为人瞩目,问题也就来了,自创立之始就一直处于英特尔阴影笼罩之下的AMD,是如何一步步完成逆袭的?

      AMD和Intel的宿命之争!

      从仙童脱胎之后,自知实力逊人一等的桑德斯避开了与英特尔、摩托罗拉和IBM等巨头在集成电路开发上的正面交锋,而是带着团队重新设计了Fairchild和Nation Semiconductor的部件,AMD的家业,在硅谷有了一个并不起眼的开始。

      当英特尔等芯片豪强在SoC集成电路上发力时,AMD也在全力在RAM芯片、逻辑计数器和位变速杆等微芯片领域开枝散叶,AMD真正涉猎到SoC领域,其实源自于对英特尔技术的“剽窃”:

      1974年,英特尔发布了首款8位微处理器8008,奠定了半导体行业的江湖地位

      1975年,AMD发布了Am2900集成电路和2MHz的8位微处理器Am9080,值得一提的是,这是英特尔8008微处理器的逆向工程副本(山寨版)

      在微处理器刚起步的芯片江湖,逆向工程是行业内司空见惯的操作,不过英特尔也不是吃素的,不能“白给”不是?

      1976年,英特尔与AMD签署了一份交叉许可协议,随后AMD的克隆CPU被迫更名为8080A,最终面向市场销售的定价为350美元/颗,是美方“军用”采购价的2倍,英特尔和AMD这一时期赚得盆满钵满;

      1977年,英特尔又相继推出了8085处理器(3MHz)和8086处理器(8MHz),市场份额进一步水涨船高;

      1979年,AMD位于得克萨斯州奥斯汀的工厂(1978年基地动工)开始启动生产,同年,AMD登陆纽交所;

      1981年,AMD设计生产的芯片已被用于建造哥伦比亚号航天飞机,同年,圣安东尼奥生产基地建成;

      1982年,IBM开始转型PC业务,彼时IBM决定外包部件而非自行开发处理器,Intel的8086顺理成章成为第一个x86处理器,而AMD彼时也进入了IBM的二供名单(备选供应商,确保PC能稳定供货);

      1982年2月,AMD与Intel签署了一份合同,由AMD来生产8086、8088、80186和80188型号的处理器,以供应给IBM、Compaq(康柏,后被惠普收购)等PC巨头,同年年底,AMD已开始生产16位英特尔80286处理器,不过市售型号标记为Am286;

      值得一提的是,AMD制造的Am286比英特尔制造的80286主频更高,前者最高达20MHz,后者最高10MHz左右,故而Am286成了台式PC处理器的首选,也因此

      AM286成了AMD和Intel开启CPU霸主争夺战的标志!

      英特尔发现AMD生产制造的Am286相较之于自家80286具有显著的速度提升后,危机意识凸显,一度试图阻止AMD的发展,并且直接拒绝了向AMD提供下一代386的处理器许可。

      AMD也断然不是吃素的,明明和英特尔有约(交叉授权许可协议)在先,岂料英特尔却突然毁约,AMD提起了诉讼,经过4年半的漫长等待,法院判决认定英特尔没有将所有新产品转让给AMD的义务,但同时确定英特尔违返了默示的诚信契约。

      AMD和Intel这厢对簿公堂,那头PC市场IBM已然一家独大,市场份额从55%一路飙至84%,眼看着这样一大块蛋糕被Intel独享,不甘心的AMD一边推出彼时业内最高的质量标准int.std.1000,并成立新加坡分公司(1983年),一边又使出了看家本领——用5年时间,居然逆向工程了80386,AMD不愧为逆向鬼才!

      1985年,AMD的Am386首次亮相,频率最终高达33MHz,产品推出后,果然获得了市场的青睐,AMD趁势打铁,于1989年推出了频率高达40MHz的386的高阶版本Am386DX,1993年,AMD再度推出极具竞争力的Am486版本,相较之于Intel的i486,性能高于约20%;

      1994年,AMD营收已超20亿美元,较之于90年的10亿美元出头,近乎翻了一番;

      1995年,AMD又推出了Am5x86处理器,拥有150MHz的频率,市售型号为Am5x86 P75+,对标英特尔奔腾P75之意一目了然;

      当然,靠着山寨Intel设计并不断堆工艺的AMD,很快就发现CPU产品边际效应递减了,也就是说,如果再不想方设法真正提升产品的原创设计能力,AMD很难撬动Intel的芯片霸主地位,于是,我们看到了奇迹的发生:

      “K6+3D Now”暴击Intel!

      1996年,为了搞定原创IC设计,不再依附于Intel做逆向工程,AMD豪掷8.57亿美元收购了IC设计公司NexGen(仅设计的无晶圆芯片公司,类似于苹果、高通和华为海思),NexGen虽然是一家小型的IC公司,但是却因奔腾之父Vinod Dham的加盟而名声大噪,Vinod Dham于1995年从英特尔离职,并来到了NexGen工作。

      1997年,AMD K6横空出世,从初始版本的233MHz一路提速至1998年1月的300MHz、5月的350MHz、9月的550MHz,用实力彻底惊艳了半导体芯片界,而K6的大获成功,奔腾之父可以说居功至伟。

      1998年,K6-2成功面市,对标英特尔奔II处理器,采用0.25微米,拥有930万个晶体管,自适应频率为200~5050MHz,并首次引入了3D Now指令集,性能上已然超越了Intel SSE。

      2000年,K6-2+迭代面世,采用了与后续的K6-III+同款架构,但这2款迭代产品的风头,都被对标奔腾III 及更高版本K7所淹没。

      2000年6月,AMD推出了主频高达2GHz的速龙64位处理器Althlon Thunderbird系列,因该产品拥有出众的超频能力,一经推出就大受玩家欢迎,而速龙也顺理成章成了与英特尔奔四竞争的排头兵。

      2003年9月,速龙推出了Athlon 64 FX系列,基于K8架构,FX-60双核2.6GHz,FX-57单核2.8GHz,对标英特尔奔腾Extreme Edition 955产品线,后者作为英特尔至尊顶级产品,主频高达3.46GHz。

      2006年8月,英特尔将奔腾系列CPU降级为低端预算型号,转而用Core(酷睿)取而代之,全新架构的Core系列因低功耗和高吞吐量的设计思路而大放异彩,被誉为是Intel绝地反击的最有力一役,同年年底,AMD已经从CPU天梯图中被拉下神坛——

      英特尔重夺CPU性能霸主,AMD再遭滑铁卢

      为了打赢翻身仗,AMD又在错误的时间进行了一场错误的收购

      2006年7月24日,AMD宣布拟收购ATI Technologies(显卡制造商),交易对价54亿美元,这近乎占到了当时AMD一半的市值,说是AMD的一次豪赌都完全不过分。

      ATI较之于显卡巨头nVidia,商业吸金能力天壤之差,也就是说压根没什么造血能力的ATI,完全不值54亿美元的天价,而讽刺的是,ATI真正有商业化前景的移动图形部门Imageon,竟然仅以6500万美元的对价“贱卖”给了高通。

      高通吸收了Imageon之后,摇身一变命名为Adreno,这便是后来高通骁龙SoC中的最重要组成部分之一的GPU架构,恐怕听闻这一幕,AMD肠子都要悔青了。

      这一失败透顶的收购案后来也直接导致了AMD商誉减值高达26.5亿美元,堪称挨了一记沉痛的闷拳!

      2011年10月,AMD推出了备受期待的FX-8510,同期英特尔发布了大名鼎鼎的酷睿i7-2600K,较之于AMD的8510,它仅有216平方毫米的面积,功耗也降低了30W,但运行频率却高达3.8GHz,此轮PK,INTEL力压AMD,AMD连连遇挫,处境堪忧。

      2012年,K8系列前首席架构师Jim Keller在阔别13年后回归,前飞思卡尔半导体高级VP Lisa SU也加盟AMD,尤其是大名鼎鼎的传奇人物Lisa SU,被中国消费者亲切称呼为“苏妈”,临危受命的Lisa Su很快晋升为AMD史上首位女性CEO,AMD也迎来了Lisa Su(苏姿丰)时代。

      Lisa SU是不可多得的女天才,其早在中学时代,就斩获了被誉为“中学诺贝尔”的西屋科学奖,24岁就读完了麻省理工学院电子工程博士课程顺利毕业,并且先后被德州仪器和IBM连抛橄榄枝,加盟AMD之前,Lisa SU担任着飞思卡尔半导体的首席技术官(风糜全球的Kindle使用的微处理器,就是她一手推出的杰作之一)

      对SOI MOSFET(绝缘体上硅)研究有着很深的造诣的Lisa SU,可以说是一个集技术、学术和管理天赋于一身的全才,在她的一手带领下,AMD上下齐心,数年如一日,卧薪尝胆技术攻坚。

      2016年2月,AMD在E3盛会上向全球公众民示了其全新的Zen架构,引发高度关注;

      2017年3月,AMD放弃了Phenom和FX,转而带来了全新的Ryzen架构,随后的2019、2020年,Zen2和Zen 3相继面世为AMD攻城掠地立下了汗马功劳;

      十年磨一剑,Lisa Su不辱使命,AMD终于从负债数十亿美元的泥潭一步步上岸!

      据统计,自2019年11月~2021年5月的观测周期中,AMD在PC市场的处理器份额占比,持续飙至30%,达到了其历史最高点,与此同时,Intel的份额也慢慢地下滑至70%,在全球PC市场,AMD和Intel已然是“三七开”。

      而细分到桌面级CPU领域(主要是台式机),据Statista的数据显示,2021年,桌面CPU领域AMD占有率已飙至49.6%,近乎追平INTEL。

      除了PC处理器市场,在服务器市场,AMD也开始渐渐崭露头角,英特尔一度霸占了99%的服务器芯片市场份额,而如今AMD已抢到了15%的服务器芯片市场蛋糕,并且在大摩分析师看来,AMD未来的服务器芯片市场份额将达到40%,说Intel不急怕是也不现实。

      2021年AMD营收已破164亿美元大关,归母净利润达31.62亿美元,同比上年增速达68%。

      不过芯片寒潮来袭之际,PC行业也迎来了寒冬,INTEL和AMD的日子都开始不好过了:

      2022年2月14日,AMD豪掷498亿美元收购了FPGA巨头Xilinx(赛灵思),戏剧的是,紧接着2月15日,英特尔花54亿美元收购了以色列芯片公司Tower Semiconductor(高塔半导体),AMD收购Xilinx是为拓宽FPGA产线,英特尔收购高塔半导体为完善IDM 2.0产业链

      2022年第二季度,Mercury Research的统计数据显示,报告周期内,全球PC处理器出货创下了近30年历史新低,同比降幅超过15%,另据IDC的数据,第三季度全球PC销售额同比大幅下滑了15%,主要使用英特尔处理器的惠普、载尔和联想等PC巨头在2022年的销售量均出现了显著的下滑,惠普更是一度裁员6000人……

      此外,长期以来,饱受“挤牙膏”吐槽的还有Intel的制程工艺,当前,三星已经攻克了基于GAAFET的3nm制程工艺的成功量产,虽然良率还不太高,但也算迈出了决定性的一步,台积电的3nm也开始在紧锣密鼓量产,而唯独英特尔这厢,还停留在Intel 4(7nm)的工艺水平线上。

      据业内预测,2026年,全球3nm工艺节点代工市场预计达242亿美元规模,Intel如若想承接第三方代工的订单,自家的工艺节点,必须得拼命往前赶,对手AMD已经有了首款基于5nm制程工艺和Zen4架构的锐龙7000系列了。

      据DigiTimes报道,AMD在数月前已经成为了台积电N5制程节点的第二大客户,仅次于苹果。

      经过纵深方向的梳理,不难看出,系出仙童同宗的英特尔和AMD,各自走出了属于自己的一片天,过程中,有尔虞我诈,有无声泣泪,这对“处理器双雄”相爱相杀的故事令人侧目,但商业的本谛就是产品与利润。

      谁能够提升用户体验,谁就能够在用户群体中拥有发言权,谁才有可能成为处理器的真正霸主,如今,从PC市场和桌面级CPU市场与服务器芯片市场的绝对份额上来看,AMD仍然与英特尔存在一定的差距,但是,差距已经在不断缩小了。

      下一个五年、十年,谁将真正笑到最后?

      拭目以待!

      参考资料:

      AMD公司CPU发展史——电脑信息集

      仙童半导体拆分后,形成了哪92家公司?——温戈&Elodin

      仙童传奇——鲜枣课堂

      大神破解22年前的AMD -2+处理器:打开隐藏的128KB二级缓存——快科技

      PC市场寒气逼人,处理器双雄日子难熬——天天IC

      正面“硬刚”英特尔,AMD推首款5纳米旗舰CPU——中国经营报

      盘点2022年半导体并购案:博通最“壕”——Tech web

      AMD逆袭成功,英特尔为何衰落了?——正解局

      文章内容仅供阅读,不构成投资建议,请谨慎对待。投资者据此操作,风险自担。

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