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芯片巨头AMD翻身稳了?英特尔“挤牙膏模式”遭遇重锤,英伟达主力产品亦不如预期

来源:网络 日期:2018-10-06 点击:0
AMD 在 CPU 架构方面虽有大神 Jim Keller 的加持,将英特尔打到满地找牙,但 Jim Keller 已经转投英特尔,且 GPU 方面的布局其实还不明确,加上过去几位主导 GPU 架构的大神级人物同样纷纷投奔英特尔,AMD 未来能否维持整体架构的创新以及研发能量,恐怕还有变数。
AMD 近来不只在产品布局方面让人耳目一新,在股票市场方面也让投资者赚到口袋满满,甚至不少投研单位指出,AMD 这波走势将不是暂时现象,而是长期趋势。而要解读这个状况,虽然 AMD 自身也有努力,但根本还是得从 AMD 的两大竞争对手 AMD、NVIDIA 说起。
 
首先,英特尔长期以来的挤牙膏模式遭到根本性的挑战。由于英特尔在 2018 年后工艺进展不顺,且因为 AMD 的步步进逼,只能用堆核心的方式应对,拉低原有的良率与芯片产能,最终导致供应出问题,不止严重影响自身产品布局,甚至也连带影响到整个供应链环节。另一方面,英特尔拿到独家苹果基带供应乍看之下是好事,但苹果需要的庞大产量超过英特尔的预估,且由于苹果在英特尔的供应顺位属于最高地位,排挤了其他产品的生产,更让英特尔原本的处理器产品供应更是雪上加霜。
 
为了避免市场发生空缺,不少供应商也从英特尔平台转向 AMD,而根据供应链反应,英特尔这波缺货将可能延续到 2019 年中,市场也认为,AMD 将有可能在这波大缺货中,同步拉高其在 PC 与服务器处理芯片市场的市占,尤其过去仅剩 1% 的服务器市占,更有可能一举拉到超过 10% 以上。
 
另一方面,NVIDIA 这方面虽然靠著光线追踪以及 Tensor Core 等新架构的引进,为其新款消费性 GPU 带来更高的整体计算能量,但根据实际测试表现,其核心架构效率,也就是 GPU 计算单元本身的效率并没有太大的改善,游戏性能的增长主要还是通过传统堆料手法,导致成本明显增加,定价也过于昂贵,市场认为 NVIDIA 在架构革新的能力遇到了瓶颈,对其市场拓展将造成不利,甚至未来将可能难以甩开 AMD 的反扑,让 AMD 有机会重演其在 CPU 市场的咸鱼翻身戏码。
 
而 AMD 在股票市场也已经反应了一波,从今年初到现在股价已经上涨 3 倍,表现力压包括英特尔与 NVIDIA 在内的绝大多数美国科技股,而未来 AMD 是否有机会延续这样的表现,DT 君认为虽还有变数,但 AMD 近期在技术与市场布局得宜,加上对手自己不长进,这条长久以来被认为的咸鱼,翻身格局似乎已经确定。
 
英特尔产能布局失误,跟随 AMD 堆料最终陷入困局
 
AMD 在推出全新的 Zen 架构处理器之后,打得英特尔毫无招架之力,不仅市占节节攀升,股价也跟着水涨船高。而英特尔在工艺技术的落后,使得未来架构的开拓备受限制,甚至在既有的强势服务器芯片产品方面,也正面临来自AMD的严苛挑战。
 
AMD 的 Zen 架构在 CPU 大神 Jim Keller 的操刀之下,成为延展性极高的架构,未来 7nm,甚至 5nm 都能推出相对应的设计,相较之下,英特尔在架构上落后,工艺又追赶不上台积电的情况下,只能一路挨打。
 
且因为英特尔在短期之内还无法推出全新架构来应对AMD的挑战,因此只能使用最没有效率的堆料方式,也就是双核变四核、四核变八核的把戏,虽然短期间之内弥补了效能的落差,但是严重影响整体产能。
 
用简单的数学逻辑计算,如果英特尔晶圆厂的总产能固定,单一核心使用的晶体管也约略固定,假设产品的平均核心倍增,那么英特尔的芯片产出马上减半。而 CPU 产品占了英特尔总产能的八成以上,影响更为严重。另一方面,英特尔的核心倍增都不是以类似 AMD 通过多个 Die 拼接的作法来达成,而是在一个 Die 之上直接切进更多核心,虽然性能可能稍好,但良率会明显不如 AMD 的拼接作法,这也让其整体产能更是雪上加霜。
 
工艺进展不顺是远因,但近因是因为吃苹果
 
过去英特尔因为 PC 市场长期积弱不振,相关的市场需求持续减弱,加上其代工布局也没有获得市场认可,因此并没有太积极推动新工艺的革新,其实英特尔的 10nm 早在两三年前就已经小量试产,但良率迟迟无法获得突破,因此未能将新工艺引入主流产品中。
 
但这波英特尔的供需失衡,恐怕苹果也是幕后元凶之一。由于苹果这次新款 iPhone 已经全面采用英特尔基于其 14nm 工艺的 XMM7560,由于苹果的需求规模极大,更让原本已经吃紧的英特尔产能更是左支右绌,不仅让原本就已经吃紧的 PC 处理器供应更为紧张,甚至牵连到服务器产品,导致包含 HP、戴尔等英特尔的几个大客户都开始使用其下游客户推荐 AMD 的服务器方案作为替代。
 
AMD 这波得以反杀英特尔,自身产品布局的得宜虽是功臣之一,但英特尔太短视近利,轻忽对手挑战,习于挤牙膏,架构和工艺发展也不够积极才是真正原因。
 
英特尔短中期挑战大,但百足之虫死而不僵
 
虽然市场状况对英特尔而言极为严苛,要说英特尔这家半导体元老级龙头大厂会就此衰败,也还为时过早,目前英特尔已经大刀阔斧的从架构设计到工艺进程展开全方位的改革。
 
首先,英特尔挖到 Jim Keller 这位过去协助 AMD 翻身的架构大神,为英特尔操刀未来芯片设计与 SoC 整合工作,其次,在过去 AMD 的 GPU 首席架构师 Raja Koduri 加盟英特尔后,英特尔在自家 GPU 的设计也有加快的趋势,最快明年 CES 就可以看到初始设计,由于 GPU 对工艺需求低于 GPU,反而是架构设计影响较大,届时配合10nm工艺推出,可妥善利用因处理器升级至10nm工艺而闲置下来的14nm产能。
 
另一方面,英特尔在今年的 Hot CHIP 大会上针对封装技术提出了全新的概念,那就是可以无视材料、工艺差别,将多种不同芯片架构堆叠在同一封装之中。就好比乐高积木一样,可以在极低成本的前提之下,打造出整合不同的功能区块芯片的系统芯片 (SoC)。
 
若英特尔成功推出具竞争力的主流 GPU,结合之前宣布的混合式 SoC 设计,把自家的 CPU、FPGA 甚至 AI 架构整合进去,或许能打造出与过去 AMD 及 NVIDIA 不同的 GPU 计算架构,重新取得计算市场的主导优势。
 
另外,为了提振近来低迷的气氛,英特尔于美国时间28号周五盘中宣布将增加10亿美元的资本支出,借以改善产能。同时也发出声明,指出即便产能吃紧,但全年营收目标不变。英特尔的股价也因此消息而士气大振,从原本开盘下挫的局面,收盘时转而上涨3%,相较之下,AMD则是大跌5%。
 
英特尔表示,额外的10亿美元资本支出将用在14纳米生产基地,也就是美国俄勒冈州、亚利桑那州,以及爱尔兰和以色列,借此填补因PC市场回温引发芯片短缺,导致入门级PC零件供应紧张的状况。
 
英特尔也对外公开表示,目前该公司的10纳米芯片收益率正在取得良好的进展。
 
DT君认为,以半导体制造来看,资本投入到见效需要至少半年以上,换言之,其实对英特尔短时间内供货紧张的状况并不会有太大的改变,但可预期的是,通过10亿美元的额外投资,将来10nm若成功落地,产能将更能满足市场需求。
 
NVIDIA 的图灵架构换汤添料但核心变化不大,恐让 AMD 追上
 
NVIDIA 在不久前大张旗鼓的推出其最新的图灵架构,期望能够一扫其在挖矿市场遭遇的挫折,以及近 2 年来以同一架构应对市场而被质疑江郎才尽等负面评价。但市场对 NVIDIA 的努力似乎并不领情,这点从 NVIDIA 近期的股价表现就可看的出来。
 
图灵架构本身最大的变革在于光线追踪硬件处理单元与张量计算单元 TensorCore 的加入,但 GPU 本身的效率其实并没有太大的变化,目前实测所得到的性能成长基本上都来自于时钟速度的增加以及内存带宽的增长,若图灵和旧的 Pascal 在同时脉同规模的换算之下,GPU 架构的效率基本上没有太大变化。
 
当然,时钟的增长其实也是属于架构改进的一部份,能在大幅提高运作速度,且没有造成额外功耗支出的状况之下,其实也已经相当不简单。但这种技术层次的改进并没有如核心架构效率改善那般吸引人。而另外一个原因,AMD 已经获得台积电的强援,并将抢先 NVIDIA 在 GPU 制造工艺引进 7nm,早了 NVIDIA 将近一年。
 
新增计算单元仍须时间优化,短期间内难为游戏产业带来革命性帮助
 
虽然 NVIDIA 有 TensorCore 和光线追踪加速硬件单元加持,但这些新增的计算能力需要时间落地,游戏厂商需要时间开发与优化,而以目前的少数支持游戏表现来看,其引进的光线追踪性能并不出色,会大幅拖累游戏流畅度,若使用光线数量少了,又和传统打光作法相差不大,有点鸡肋意味。
 
而 TensorCore 虽号称可大幅改善游戏中的 AI 表现,但这只是 NVIDIA 单方面的宣称,要如何取用 TensorCore 的计算能力,恐怕多数游戏厂商还是满脸问号。
 
AMD 现有GPU 能效表现虽没有特别优秀,但拜其架构所赐,其在使用DirectX12 API游戏上的效率表现还是相当不错,但长期以来使用 Global Foundries 的落后工艺,使得能耗表现不如 NVIDIA,如今一举用上台积电的7nm 工艺,在能效表现上预料可以获得极大的强化,虽然 AMD 最初表示 7nm 的VEGA 架构只会供应服务器以及计算市场,但看到 NVIDIA 图灵架构的实际表现差强人意之后,也改口表示将可能推出基于 7nm VEGA 架构的游戏卡。
 
虽然 VEGA 架构并不具备 TensorCore 或光线追踪硬件处理单元等花俏的玩意,但通过 7nm 工艺的加持,以及适当的堆料,在 GPU 本身的计算效率方面还是有可能赶上 NVIDIA,作为应急手段,可稍微降低图灵架构对市场的影响力,明年的 Navi 再一举补齐 AI 与光线追踪计算能力,对 NVIDIA 造成的威胁不可谓不大。
 
AMD 这次翻身稳了?
 
AMD 在 CPU 架构方面虽有大神 Jim Keller 的加持,将英特尔打到满地找牙,但 Jim Keller 已经转投英特尔,且 GPU 方面的布局其实还不明确,加上过去几位主导 GPU 架构的大神级人物同样纷纷投奔英特尔,AMD 未来能否维持整体架构的创新以及研发能量,恐怕还有变数。
 
而 GPU 最大敌手 NVIDIA,目前的工艺也还维持在 12nm,还没有真正使出大杀招,且 NVIDIA 在研发能量方面一向极为庞大,图灵虽可能是过于轻视 AMD,在整体市场策略考量下的产品,但接手图灵的小改版或将可能在 GPU 结构上有更大刀阔斧的改善,不给 AMD 太多活路。
 
另一方面,AMD 的主要代工伙伴,包括台积电与 Global Foundries,前者使用者众,需抢产能,且代工成本极高,后者已经放弃 7nm 工艺的开发,若英特尔能在明年加快技术发展脚步,同时推出新的 CPU/GPU 架构,那么 AMD 这条咸鱼恐怕还是有机会被翻回去。
 
-End-
 

关键词:英特尔,AMD,芯片,英伟达
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