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                    仙童同宗上演“最強德比”:AMD活成了Intel最強勁敵?

                    2023年01月05日 11:42:31   來源:互聯網那些事

                      要說手機圈的最強德比,系出步步高同門的OPPO和vivo恐怕是最佳范例,而說到半導體圈,放眼全球,最強德比非Intel和AMD莫屬~

                      風云激蕩五十年,系出仙童同宗的AMD,一步步活成了Intel的最強勁敵,有人說,是Intel當年的仁慈,給了AMD喘息之機;也有人說是Intel的不努力,造就了AMD的超越……

                      仙童究竟是何方神圣?

                      “如果你沒聽過仙童,那你絕不了解半導體!”——筆者。

                      作為硅谷最古老最傳奇的半導體企業,成立于60年代的仙童半導體是公認的“硅谷搖籃”和電子、電腦行業的“西點軍校”,早在1967年,仙童公司的營業額就已逼近2億美元,這在當時是堪稱天文級的數據,但真正令仙童出圈的卻是其靈魂人物“硅谷八叛將”的聞名遐邇。

                      時光倒回到1947年12月,美國貝爾實驗室,肖克利與同事巴丁和布拉頓成功研制出世界第一個晶體管,作為20世紀最偉大的發明之一,晶體管自誕生起就成功吹響了信息技術革命的號角,意義重大且深遠,肖克利更成了令無數半體導后輩高山仰止的“晶體管之父”:

                      1955年,因發明晶體管而獲得諾貝爾物理學獎的肖克利博士,離開貝爾,創立了名震江湖的肖克利半導體實驗室,因為肖克利聲名在前,實驗室成立伊始,就吸引了全世界的半導體英才到來,1956年,八位年輕有為的科學家齊刷刷加盟肖克利實驗室 ,他們便是后來的“肖克利八弟子”。

                      毋庸置疑,肖克利是一位偉大的天才型科學家,但卻不是一位好的企業管理者,其偏執于技術突破也一度讓晶體管的商業化進程受阻,而且為人獨斷專橫,對下屬充滿了不信任,在這樣的大背景下,肖克利座下“忍無可忍”的八大天才門徒開始了集體大出走,才有了后來的“硅谷八叛將”一說。

                      1957年10月,“八叛將”租下了位于硅谷瞭望山查爾斯頓路的一處公寓,這便是后來名聲大噪的仙童公司的辦公場所。

                      60年代是仙童的全盛時期,彼時進入仙童的虞有澄博士(現英特爾副總裁)無比自豪地回憶道:“進入仙童公司,就等于跨進了硅谷半導體工業的大門”。

                      不過也許是創業的慣性使然,眼看仙童家大業大,八叛將們卻各自為營,打起了算盤,最終醞釀了第二次的大出走,Intel和AMD才有了面世的機遇:

                      1966~1967年,鮑勃·韋勒和仙童總經理查爾斯·斯波克先后離開仙童,加盟美國國家半導體公司;

                      1968年,“八叛將之首”羅伯特·諾伊斯、戈登·摩爾(大名鼎鼎的摩爾定律發明人)和安迪·格魯夫成立了英特爾公司;

                      1969年,仙童公司營銷總監杰里·桑德斯帶著7位仙童員工成立了AMD(美國超微半導體公司);

                      包括后來大名鼎鼎的紅杉資本,其創始人也是由曾履職仙童銷售VP的Don Valentine所創立

                      ……

                      據統計,1969年森尼維爾舉行的世界半導體工程師大會,來自全球各地的400位與會者中,未曾有仙童公司履歷的工程師,僅有24位,意味著,376位半導體工程師都曾與仙童有過關聯,而仙童“分崩離析”后,與仙童有淵源的半導體公司,多達400余家。

                      “仙童半導體公司就像一個成熟的蒲公英,你一吹它,這種創業精神的種子就隨風四處飄揚了”蘋果已故創始人&CEO史蒂夫·喬布斯曾如此形容道。

                      某種程度上講,是仙童造就了硅谷如今的繁榮景象,當然,系出仙童同宗的半導體巨頭中,尤以Intel和AMD最為人矚目,問題也就來了,自創立之始就一直處于英特爾陰影籠罩之下的AMD,是如何一步步完成逆襲的?

                      AMD和Intel的宿命之爭!

                      從仙童脫胎之后,自知實力遜人一等的桑德斯避開了與英特爾、摩托羅拉和IBM等巨頭在集成電路開發上的正面交鋒,而是帶著團隊重新設計了Fairchild和Nation Semiconductor的部件,AMD的家業,在硅谷有了一個并不起眼的開始。

                      當英特爾等芯片豪強在SoC集成電路上發力時,AMD也在全力在RAM芯片、邏輯計數器和位變速桿等微芯片領域開枝散葉,AMD真正涉獵到SoC領域,其實源自于對英特爾技術的“剽竊”:

                      1974年,英特爾發布了首款8位微處理器8008,奠定了半導體行業的江湖地位

                      1975年,AMD發布了Am2900集成電路和2MHz的8位微處理器Am9080,值得一提的是,這是英特爾8008微處理器的逆向工程副本(山寨版)

                      在微處理器剛起步的芯片江湖,逆向工程是行業內司空見慣的操作,不過英特爾也不是吃素的,不能“白給”不是?

                      1976年,英特爾與AMD簽署了一份交叉許可協議,隨后AMD的克隆CPU被迫更名為8080A,最終面向市場銷售的定價為350美元/顆,是美方“軍用”采購價的2倍,英特爾和AMD這一時期賺得盆滿缽滿;

                      1977年,英特爾又相繼推出了8085處理器(3MHz)和8086處理器(8MHz),市場份額進一步水漲船高;

                      1979年,AMD位于得克薩斯州奧斯汀的工廠(1978年基地動工)開始啟動生產,同年,AMD登陸紐交所;

                      1981年,AMD設計生產的芯片已被用于建造哥倫比亞號航天飛機,同年,圣安東尼奧生產基地建成;

                      1982年,IBM開始轉型PC業務,彼時IBM決定外包部件而非自行開發處理器,Intel的8086順理成章成為第一個x86處理器,而AMD彼時也進入了IBM的二供名單(備選供應商,確保PC能穩定供貨);

                      1982年2月,AMD與Intel簽署了一份合同,由AMD來生產8086、8088、80186和80188型號的處理器,以供應給IBM、Compaq(康柏,后被惠普收購)等PC巨頭,同年年底,AMD已開始生產16位英特爾80286處理器,不過市售型號標記為Am286;

                      值得一提的是,AMD制造的Am286比英特爾制造的80286主頻更高,前者最高達20MHz,后者最高10MHz左右,故而Am286成了臺式PC處理器的首選,也因此

                      AM286成了AMD和Intel開啟CPU霸主爭奪戰的標志!

                      英特爾發現AMD生產制造的Am286相較之于自家80286具有顯著的速度提升后,危機意識凸顯,一度試圖阻止AMD的發展,并且直接拒絕了向AMD提供下一代386的處理器許可。

                      AMD也斷然不是吃素的,明明和英特爾有約(交叉授權許可協議)在先,豈料英特爾卻突然毀約,AMD提起了訴訟,經過4年半的漫長等待,法院判決認定英特爾沒有將所有新產品轉讓給AMD的義務,但同時確定英特爾違返了默示的誠信契約。

                      AMD和Intel這廂對簿公堂,那頭PC市場IBM已然一家獨大,市場份額從55%一路飆至84%,眼看著這樣一大塊蛋糕被Intel獨享,不甘心的AMD一邊推出彼時業內最高的質量標準int.std.1000,并成立新加坡分公司(1983年),一邊又使出了看家本領——用5年時間,居然逆向工程了80386,AMD不愧為逆向鬼才!

                      1985年,AMD的Am386首次亮相,頻率最終高達33MHz,產品推出后,果然獲得了市場的青睞,AMD趁勢打鐵,于1989年推出了頻率高達40MHz的386的高階版本Am386DX,1993年,AMD再度推出極具競爭力的Am486版本,相較之于Intel的i486,性能高于約20%;

                      1994年,AMD營收已超20億美元,較之于90年的10億美元出頭,近乎翻了一番;

                      1995年,AMD又推出了Am5x86處理器,擁有150MHz的頻率,市售型號為Am5x86 P75+,對標英特爾奔騰P75之意一目了然;

                      當然,靠著山寨Intel設計并不斷堆工藝的AMD,很快就發現CPU產品邊際效應遞減了,也就是說,如果再不想方設法真正提升產品的原創設計能力,AMD很難撬動Intel的芯片霸主地位,于是,我們看到了奇跡的發生:

                      “K6+3D Now”暴擊Intel!

                      1996年,為了搞定原創IC設計,不再依附于Intel做逆向工程,AMD豪擲8.57億美元收購了IC設計公司NexGen(僅設計的無晶圓芯片公司,類似于蘋果、高通和華為海思),NexGen雖然是一家小型的IC公司,但是卻因奔騰之父Vinod Dham的加盟而名聲大噪,Vinod Dham于1995年從英特爾離職,并來到了NexGen工作。

                      1997年,AMD K6橫空出世,從初始版本的233MHz一路提速至1998年1月的300MHz、5月的350MHz、9月的550MHz,用實力徹底驚艷了半導體芯片界,而K6的大獲成功,奔騰之父可以說居功至偉。

                      1998年,K6-2成功面市,對標英特爾奔II處理器,采用0.25微米,擁有930萬個晶體管,自適應頻率為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,采用了與后續的K6-III+同款架構,但這2款迭代產品的風頭,都被對標奔騰III 及更高版本K7所淹沒。

                      2000年6月,AMD推出了主頻高達2GHz的速龍64位處理器Althlon Thunderbird系列,因該產品擁有出眾的超頻能力,一經推出就大受玩家歡迎,而速龍也順理成章成了與英特爾奔四競爭的排頭兵。

                      2003年9月,速龍推出了Athlon 64 FX系列,基于K8架構,FX-60雙核2.6GHz,FX-57單核2.8GHz,對標英特爾奔騰Extreme Edition 955產品線,后者作為英特爾至尊頂級產品,主頻高達3.46GHz。

                      2006年8月,英特爾將奔騰系列CPU降級為低端預算型號,轉而用Core(酷睿)取而代之,全新架構的Core系列因低功耗和高吞吐量的設計思路而大放異彩,被譽為是Intel絕地反擊的最有力一役,同年年底,AMD已經從CPU天梯圖中被拉下神壇——

                      英特爾重奪CPU性能霸主,AMD再遭滑鐵盧

                      為了打贏翻身仗,AMD又在錯誤的時間進行了一場錯誤的收購

                      2006年7月24日,AMD宣布擬收購ATI Technologies(顯卡制造商),交易對價54億美元,這近乎占到了當時AMD一半的市值,說是AMD的一次豪賭都完全不過分。

                      ATI較之于顯卡巨頭nVidia,商業吸金能力天壤之差,也就是說壓根沒什么造血能力的ATI,完全不值54億美元的天價,而諷刺的是,ATI真正有商業化前景的移動圖形部門Imageon,竟然僅以6500萬美元的對價“賤賣”給了高通。

                      高通吸收了Imageon之后,搖身一變命名為Adreno,這便是后來高通驍龍SoC中的最重要組成部分之一的GPU架構,恐怕聽聞這一幕,AMD腸子都要悔青了。

                      這一失敗透頂的收購案后來也直接導致了AMD商譽減值高達26.5億美元,堪稱挨了一記沉痛的悶拳!

                      2011年10月,AMD推出了備受期待的FX-8510,同期英特爾發布了大名鼎鼎的酷睿i7-2600K,較之于AMD的8510,它僅有216平方毫米的面積,功耗也降低了30W,但運行頻率卻高達3.8GHz,此輪PK,INTEL力壓AMD,AMD連連遇挫,處境堪憂。

                      2012年,K8系列前首席架構師Jim Keller在闊別13年后回歸,前飛思卡爾半導體高級VP Lisa SU也加盟AMD,尤其是大名鼎鼎的傳奇人物Lisa SU,被中國消費者親切稱呼為“蘇媽”,臨危受命的Lisa Su很快晉升為AMD史上首位女性CEO,AMD也迎來了Lisa Su(蘇姿豐)時代。

                      Lisa SU是不可多得的女天才,其早在中學時代,就斬獲了被譽為“中學諾貝爾”的西屋科學獎,24歲就讀完了麻省理工學院電子工程博士課程順利畢業,并且先后被德州儀器和IBM連拋橄欖枝,加盟AMD之前,Lisa SU擔任著飛思卡爾半導體的首席技術官(風糜全球的Kindle使用的微處理器,就是她一手推出的杰作之一)

                      對SOI MOSFET(絕緣體上硅)研究有著很深的造詣的Lisa SU,可以說是一個集技術、學術和管理天賦于一身的全才,在她的一手帶領下,AMD上下齊心,數年如一日,臥薪嘗膽技術攻堅。

                      2016年2月,AMD在E3盛會上向全球公眾民示了其全新的Zen架構,引發高度關注;

                      2017年3月,AMD放棄了Phenom和FX,轉而帶來了全新的Ryzen架構,隨后的2019、2020年,Zen2和Zen 3相繼面世為AMD攻城掠地立下了汗馬功勞;

                      十年磨一劍,Lisa Su不辱使命,AMD終于從負債數十億美元的泥潭一步步上岸!

                      據統計,自2019年11月~2021年5月的觀測周期中,AMD在PC市場的處理器份額占比,持續飆至30%,達到了其歷史最高點,與此同時,Intel的份額也慢慢地下滑至70%,在全球PC市場,AMD和Intel已然是“三七開”。

                      而細分到桌面級CPU領域(主要是臺式機),據Statista的數據顯示,2021年,桌面CPU領域AMD占有率已飆至49.6%,近乎追平INTEL。

                      除了PC處理器市場,在服務器市場,AMD也開始漸漸嶄露頭角,英特爾一度霸占了99%的服務器芯片市場份額,而如今AMD已搶到了15%的服務器芯片市場蛋糕,并且在大摩分析師看來,AMD未來的服務器芯片市場份額將達到40%,說Intel不急怕是也不現實。

                      2021年AMD營收已破164億美元大關,歸母凈利潤達31.62億美元,同比上年增速達68%。

                      不過芯片寒潮來襲之際,PC行業也迎來了寒冬,INTEL和AMD的日子都開始不好過了:

                      2022年2月14日,AMD豪擲498億美元收購了FPGA巨頭Xilinx(賽靈思),戲劇的是,緊接著2月15日,英特爾花54億美元收購了以色列芯片公司Tower Semiconductor(高塔半導體),AMD收購Xilinx是為拓寬FPGA產線,英特爾收購高塔半導體為完善IDM 2.0產業鏈

                      2022年第二季度,Mercury Research的統計數據顯示,報告周期內,全球PC處理器出貨創下了近30年歷史新低,同比降幅超過15%,另據IDC的數據,第三季度全球PC銷售額同比大幅下滑了15%,主要使用英特爾處理器的惠普、載爾和聯想等PC巨頭在2022年的銷售量均出現了顯著的下滑,惠普更是一度裁員6000人……

                      此外,長期以來,飽受“擠牙膏”吐槽的還有Intel的制程工藝,當前,三星已經攻克了基于GAAFET的3nm制程工藝的成功量產,雖然良率還不太高,但也算邁出了決定性的一步,臺積電的3nm也開始在緊鑼密鼓量產,而唯獨英特爾這廂,還停留在Intel 4(7nm)的工藝水平線上。

                      據業內預測,2026年,全球3nm工藝節點代工市場預計達242億美元規模,Intel如若想承接第三方代工的訂單,自家的工藝節點,必須得拼命往前趕,對手AMD已經有了首款基于5nm制程工藝和Zen4架構的銳龍7000系列了。

                      據DigiTimes報道,AMD在數月前已經成為了臺積電N5制程節點的第二大客戶,僅次于蘋果。

                      經過縱深方向的梳理,不難看出,系出仙童同宗的英特爾和AMD,各自走出了屬于自己的一片天,過程中,有爾虞我詐,有無聲泣淚,這對“處理器雙雄”相愛相殺的故事令人側目,但商業的本諦就是產品與利潤。

                      誰能夠提升用戶體驗,誰就能夠在用戶群體中擁有發言權,誰才有可能成為處理器的真正霸主,如今,從PC市場和桌面級CPU市場與服務器芯片市場的絕對份額上來看,AMD仍然與英特爾存在一定的差距,但是,差距已經在不斷縮小了。

                      下一個五年、十年,誰將真正笑到最后?

                      拭目以待!

                      參考資料:

                      AMD公司CPU發展史——電腦信息集

                      仙童半導體拆分后,形成了哪92家公司?——溫戈&Elodin

                      仙童傳奇——鮮棗課堂

                      大神破解22年前的AMD -2+處理器:打開隱藏的128KB二級緩存——快科技

                      PC市場寒氣逼人,處理器雙雄日子難熬——天天IC

                      正面“硬剛”英特爾,AMD推首款5納米旗艦CPU——中國經營報

                      盤點2022年半導體并購案:博通最“壕”——Tech web

                      AMD逆襲成功,英特爾為何衰落了?——正解局

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