收購(gòu)ATI之后,以顯示芯片和處理器為主要產(chǎn)品的AMD并未迎來(lái)預(yù)期中的振興;相反,長(zhǎng)年在兩線與英特爾和英偉達(dá)這樣的重量級(jí)對(duì)手作戰(zhàn),使得AMD疲態(tài)盡顯。在PC市場(chǎng)逐漸萎縮、移動(dòng)設(shè)備強(qiáng)勢(shì)興起的大背景下,英特爾推出了Atom平臺(tái)、超極本等一系列應(yīng)對(duì)手段;英偉達(dá)也將Tegra系列ARM處理器和Tesla計(jì)算卡等新產(chǎn)品投入市場(chǎng)。而AMD的反應(yīng)則略顯遲鈍,甚至還遇到了制程提升的巨大障礙,以至于CHIP關(guān)注PC技術(shù)最新進(jìn)展的“前沿技術(shù)”這一欄目很長(zhǎng)一段時(shí)間都沒(méi)有AMD的技術(shù)專(zhuān)題了。
不在沉默中爆發(fā),就在沉默中滅亡。連年虧損的AMD已經(jīng)沒(méi)有繼續(xù)犯錯(cuò)誤或者停滯不前的機(jī)會(huì)了。進(jìn)入2013年以來(lái),AMD接連推出了一系列新品,并且明確了今后針對(duì)低能耗、高性能以及特殊處理器產(chǎn)品的發(fā)展策略。AMD希望能夠藉由這一系列策略,扭轉(zhuǎn)長(zhǎng)期虧損的局面,并在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)中搶得先機(jī)。從這些產(chǎn)品的定位來(lái)看,AMD準(zhǔn)確地抓住了自己的特長(zhǎng)——強(qiáng)大的GPU計(jì)算能力、異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)和建立在這些基礎(chǔ)上的各類(lèi)應(yīng)用優(yōu)勢(shì),正為它描繪出宏偉的復(fù)興藍(lán)圖。
AMD重組求生
2006年完成對(duì)ATI的收購(gòu)可謂是AMD最為風(fēng)光的一刻,但此后AMD似乎逐漸陷入了困境。在全球金融危機(jī)和PC市場(chǎng)萎縮的雙重影響下,原本以CPU和顯示芯片為主要業(yè)務(wù)的AMD受到了較大沖擊,繼2008年分拆制造業(yè)務(wù)之后,AMD又相繼爆出高管跳槽、虧損增加乃至將被收購(gòu)的傳聞。逆境之下,從 2011年年底開(kāi)始,AMD踏上了艱難的轉(zhuǎn)型之路,包括大規(guī)模的裁員、重組、出售和并購(gòu)。
傳統(tǒng)的PC市場(chǎng)已經(jīng)不再為AMD所看好,它的老對(duì)手英特爾也持同樣的態(tài)度。早在數(shù)年之前,英特爾就已經(jīng)致力于拓展Atom處理器、SSD等新興業(yè)務(wù)。不過(guò),向英特爾學(xué)習(xí)并不足以使AMD踏上復(fù)興之路:在AMD的新計(jì)劃中,傳統(tǒng)業(yè)務(wù)——處理器和顯示芯片部分被精簡(jiǎn)以節(jié)約成本,而AMD更為看好的業(yè)務(wù)——ARM架構(gòu)處理器、APU、圖形游戲設(shè)備等則獲得了更為重要的地位。在大規(guī)模裁員的同時(shí),AMD也在這些方面進(jìn)行了相應(yīng)的加強(qiáng)。比如在2013年5月份宣告成立的半定制業(yè)務(wù)部門(mén)(Semi-Custom Business Unit,SCBU),它的目標(biāo)是基于AMD在微處理器、圖形核心、多媒體等領(lǐng)域豐富的知識(shí)產(chǎn)權(quán)和技術(shù)為客戶(hù)定制開(kāi)發(fā)獨(dú)一無(wú)二的專(zhuān)屬方案,涵蓋范圍則包括游戲、機(jī)頂盒、智能電視、PC、平板電腦、服務(wù)器、高性能計(jì)算、基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)用等等。索尼和微軟就是該部門(mén)的首批客戶(hù),它們的下一代游戲機(jī)PS4和Xbox One所用的處理器都是與AMD共同開(kāi)發(fā)的。盡管定制芯片的銷(xiāo)售額可能并不很高,但對(duì)于困境中的AMD而言,也是相當(dāng)劃算的一筆買(mǎi)賣(mài)。據(jù)稱(chēng)索尼和微軟為了新游戲機(jī)的處理器共向AMD支付了近2億美元。預(yù)計(jì)到2013年年底,AMD將有20%的業(yè)務(wù)來(lái)自半定制芯片。AMD則期望這些新興業(yè)務(wù)部門(mén)的營(yíng)收能夠在2014年占到公司總營(yíng)收的50%左右,而傳統(tǒng)的CPU和GPU則由目前的85%下降到50%。
異構(gòu)計(jì)算的救贖
在APU處理器推出兩年之后,AMD的努力似乎得到了豐厚的回報(bào)。目前,APU已經(jīng)在游戲機(jī)處理器和服務(wù)器領(lǐng)域開(kāi)花結(jié)果,而在新興的平板電腦和超便攜/混合筆記本電腦領(lǐng)域,APU也有望獲得一定份額。
游戲機(jī)APU唯我獨(dú)尊
盡管AMD近年來(lái)在PC處理器領(lǐng)域挑戰(zhàn)英特爾的努力遭受了多次失敗,但在家用游戲機(jī)這個(gè)特殊的戰(zhàn)場(chǎng)上,它無(wú)疑是個(gè)成功者。2013年年初,多家媒體先后報(bào)道了AMD獲得3大游戲機(jī)廠商索尼、微軟和任天堂的下一代游戲機(jī)處理器的定制合同,這是近年來(lái)AMD所獲得的最輝煌勝利。
為何AMD能夠擊敗IBM和英偉達(dá)等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手獲得游戲機(jī)企業(yè)的青睞呢?或許AMD多年整合CPU和GPU的經(jīng)驗(yàn)起到了決定作用。AMD的老對(duì)手英偉達(dá)曾經(jīng)聲稱(chēng),索尼愿意付出的錢(qián)“太少”,它們覺(jué)得不值得做這筆買(mǎi)賣(mài);但開(kāi)發(fā)這樣高整合度和高性能的游戲機(jī)處理器,英偉達(dá)的確缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)。盤(pán)點(diǎn)3大廠商的上一代產(chǎn)品,索尼的PS3采用的是Cell處理器搭配英偉達(dá)顯示核心,微軟的Xbox 360和任天堂的Wii都采用IBM的Power PC搭配AMD顯示核心。很顯然AMD已經(jīng)在游戲機(jī)領(lǐng)域積累了相當(dāng)多的經(jīng)驗(yàn),加上英偉達(dá)并不生產(chǎn)高性能CPU,英特爾無(wú)意這一領(lǐng)域,IBM則不可能去搞圖形處理器,新一代游戲機(jī)處理器最后花落AMD家也就不那么令人意外了。
當(dāng)然,AMD在這一領(lǐng)域也投入了相當(dāng)大的精力。盡管目前索尼PS4、微軟Xbox One和任天堂Wii U處理器的具體規(guī)格并未全部曝光,但一些媒體已經(jīng)給出了大致的輪廓:它們都是基于AMD的APU解決方案,其中PS4和Xbox One的APU整合了8個(gè)“美洲虎”內(nèi)核組成CPU部分,GPU部分則為個(gè)數(shù)不等的GCN渲染架構(gòu)處理單元。以索尼PS4的APU為例,它擁有18組共1 152個(gè)流處理器,浮點(diǎn)計(jì)算性能為1.84TFlops,并搭配多通道256bit 8GB GDDR5統(tǒng)一顯存/內(nèi)存。得益于AMD和索尼共同開(kāi)發(fā)的技術(shù),GPU數(shù)據(jù)可以通過(guò)一條帶寬約20GB/s的特殊總線直接寫(xiě)入系統(tǒng)內(nèi)存,無(wú)需經(jīng)過(guò)一級(jí)、二級(jí)緩存,簡(jiǎn)化了CPU、GPU之間的數(shù)據(jù)同步步驟。此外,PS4 APU在緩存段標(biāo)記中增加了一個(gè)“易變位”(volatile bit),從而令GPU的二級(jí)緩存可以更高效地執(zhí)行圖形操作和計(jì)算操作。為了更好地滿(mǎn)足異步計(jì)算的需求,索尼還將計(jì)算指令擴(kuò)展為64路(GCN架構(gòu)僅支持一路圖形指令和兩路計(jì)算指令)。微軟Xbox One的CPU部分與PS4大致相當(dāng),但流處理器減少為768個(gè)。AMD聲稱(chēng)這些芯片年產(chǎn)量可以達(dá)到千萬(wàn)枚以上,完全能夠滿(mǎn)足游戲機(jī)廠商的需求。
服務(wù)器APU小試牛刀
AMD看好的另一個(gè)領(lǐng)域是服務(wù)器市場(chǎng),這一領(lǐng)域利潤(rùn)足夠豐厚,而且AMD也曾經(jīng)交出過(guò)不錯(cuò)的成績(jī)。不過(guò),服務(wù)器市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)壓力也是空前的:除了英特爾和AMD基于x86架構(gòu)的傳統(tǒng)服務(wù)器芯片之外,還有英特爾同樣基于x86架構(gòu)的Atom處理器以及虎視眈眈的ARM架構(gòu)和POWER架構(gòu)處理器芯片。
根據(jù)業(yè)界的認(rèn)識(shí),傳統(tǒng)的x86芯片能耗較高,但在運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)、分析計(jì)算等處理大量數(shù)據(jù)的任務(wù)時(shí)速度更快;而基于ARM和Atom這類(lèi)“小核心”的服務(wù)器芯片則在搜索引擎和社交網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面具有更高的“費(fèi)效”比。在前者的市場(chǎng)上,AMD和英特爾的競(jìng)爭(zhēng)依然在上演著,而后者所代表的“微服務(wù)器”則是一個(gè)新興的市場(chǎng),無(wú)論x86處理器還是ARM處理器都擁有機(jī)會(huì)。
英特爾方面推出的解決方案是高低并進(jìn)。性能較低但同時(shí)能耗也低的Atom S系列處理器S1200已經(jīng)在2012年年底發(fā)布,2013年還會(huì)推出下一代基于Silvermont內(nèi)核和22nm工藝的Avaton核心Atom處理器。性能更高一點(diǎn)的還有基于主流的Core微架構(gòu)、低能耗的Xeon E3系列服務(wù)器芯片。前者在輕量級(jí)應(yīng)用運(yùn)算中有優(yōu)勢(shì),后者則在增強(qiáng)計(jì)算的應(yīng)用中表現(xiàn)更好。由于x86架構(gòu)已經(jīng)用于服務(wù)器多年,因此在集成和應(yīng)用等方面不會(huì)有太多障礙。
AMD方面針對(duì)微服務(wù)器則推出了基于APU的產(chǎn)品,它的官方型號(hào)為Opteron X2150,代號(hào)為“Kyoto”(京都), TDP為11W~22W。Kyoto處理器的CPU部分是4個(gè)“美洲虎”內(nèi)核,其性能與英特爾的下一代Silvermont架構(gòu)Atom在伯仲之間,運(yùn)行頻率最高可達(dá)1.9GHz。它的GPU部分則為128個(gè)Radeon HD 8000流處理器,運(yùn)行頻率最高可到600MHz。此外,Opteron X2150還有一個(gè)屏蔽GPU的CPU版本X1150。AMD方面聲稱(chēng),Kyoto是“密度最高、能效最好”的小核心x86服務(wù)器產(chǎn)品。與英特爾的產(chǎn)品Atom S1200相比,Opteron X2150在規(guī)格和性能上都顯得更強(qiáng)。
在Kyoto處理器之后,APU將會(huì)向更高性能的服務(wù)器處理器市場(chǎng)進(jìn)軍。2014年,AMD將會(huì)發(fā)布“Berlin”(柏林)處理器,它擁有4個(gè)“壓路機(jī)”CPU內(nèi)核,GPU部分則是基于HSA異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)的Radeon流處理器(可能基于下一代顯示核心火山島)。Berlin處理器能夠支持CPU和GPU的統(tǒng)一內(nèi)存編址和訪問(wèn),可實(shí)現(xiàn)更高的性能,它預(yù)計(jì)將取代目前的Opteron X3300系列處理器。
移動(dòng)/桌面APU任重道遠(yuǎn)
平板電腦和能夠觸控操作的混合型筆記本電腦——“變形本”的處理器也是AMD試圖重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域,但目前在這一領(lǐng)域的x86處理器中,英特爾旗下的低功耗版Core和Atom處理器占據(jù)著相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。不過(guò),AMD巧妙地瞄準(zhǔn)了Core和Atom之間的市場(chǎng),推出了相應(yīng)的APU產(chǎn)品。
2013年5月,AMD發(fā)布了Kabini與Temash兩款A(yù)PU,它們是“山貓”處理器的改進(jìn)款,都基于最新的“美洲虎”CPU內(nèi)核,但搭載的GCN GPU運(yùn)行頻率有所區(qū)別。前者的定位是“主流經(jīng)典APU平臺(tái)”,瞄準(zhǔn)入門(mén)級(jí)筆記本/混合本電腦市場(chǎng)。后者的定位是“至尊移動(dòng)APU平臺(tái)”,面向13英寸以下的入門(mén)筆記本、混合本和平板電腦市場(chǎng)。當(dāng)然,二者主要強(qiáng)調(diào)的特點(diǎn)都是卓越的圖形性能:Kabini的圖形性能號(hào)稱(chēng)“同類(lèi)產(chǎn)品最佳”;而Temash則宣稱(chēng)圖形性能為“競(jìng)品的5倍”,能夠讓平板電腦運(yùn)行PC游戲。不過(guò),盡管廠商對(duì)這兩款產(chǎn)品反響較為熱烈,但它們能否成功也要看市場(chǎng)的反應(yīng)——畢竟大部分用戶(hù)在這類(lèi)平臺(tái)上只會(huì)運(yùn)行“憤怒的小鳥(niǎo)”或是“植物大戰(zhàn)僵尸”之類(lèi)的通用游戲,而非3D游戲大作。此外,英特爾下一代Atom 處理器——Bay Trail在1.46GHz下的性能已經(jīng)超過(guò)上一代產(chǎn)品50%,如果運(yùn)行在2.4GHz的高頻下,達(dá)到或接近Kabini,超過(guò)Temash的性能也并非不可能。另外它的TDP將會(huì)低于5W,而A6-1450(Temash)和A5-5000(Kabini)的 TDP分別為8W和15W。
更為高端的APU“Richland”則面向主流筆記本電腦和桌面PC平臺(tái),它的對(duì)手是英特爾引以為傲的Core處理器。盡管AMD稱(chēng)之為“高性能至尊APU”,但它的架構(gòu)和前一代Trinity處理器基本一樣,僅僅是一個(gè)改進(jìn)版本。面對(duì)目前的Ivy Bridge處理器,Richland在CPU性能測(cè)試上沒(méi)有優(yōu)勢(shì),但在支持APU加速的測(cè)試項(xiàng)目中,Richland大部分時(shí)間的表現(xiàn)都要好于前者。到2014年年初,AMD還將推出全新的Kaveri APU來(lái)取代Richland,它采用了全新的“壓路機(jī)”內(nèi)核,CPU部分的性能將會(huì)有顯著提高,而GPU部分則將會(huì)采用GCN架構(gòu),擁有多達(dá)512個(gè)流處理器并支持異構(gòu)化計(jì)算技術(shù)hUMA(heterogeneous Uniform Memory Access,異構(gòu)統(tǒng)一尋址)。
盡管APU取得了相當(dāng)顯著的進(jìn)步,但在完全實(shí)現(xiàn)異構(gòu)計(jì)算之前,在高性能處理器領(lǐng)域單憑“壓路機(jī)”內(nèi)核是無(wú)法挑戰(zhàn)英特爾的。此外,英特爾的GPU技術(shù)也在不斷取得顯著進(jìn)步,比如Haswell的高端GPU將自帶緩存以進(jìn)一步提升性能。不過(guò),目前在GPU和CPU的融合過(guò)程中,AMD占據(jù)先機(jī)和GPU性能之利,而英特爾則握有架構(gòu)和工藝兩大法寶,二者未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)的確頗具看點(diǎn)。
APU: AMD復(fù)興的關(guān)鍵
AMD收購(gòu)ATI之初,雄心勃勃地宣布了著名的“Fusion”計(jì)劃,試圖將CPU和GPU兩種內(nèi)核完美整合在一起。盡管后來(lái)“Fusion”的內(nèi)容不斷與時(shí)俱進(jìn),但此類(lèi)異構(gòu)化計(jì)算處理器無(wú)疑已經(jīng)成為AMD的重要目標(biāo)。2011年,AMD召開(kāi)了首屆融合開(kāi)發(fā)者大會(huì)(后改名為APU開(kāi)發(fā)者大會(huì)),并推出了第一代APU Llano處理器,在2012年的APU開(kāi)發(fā)者大會(huì)上,AMD又成立了HSA基金會(huì),與多家重量級(jí)廠商共同推動(dòng)HSA異構(gòu)化計(jì)算。AMD認(rèn)為,CPU和GPU的融合將分為4步進(jìn)行:第一步是物理整合,將CPU和GPU集成在同一塊硅芯片上,并利用高帶寬的內(nèi)部總線通訊,集成高性能的內(nèi)存控制器,借助開(kāi)放的軟件系統(tǒng)促成異構(gòu)計(jì)算。第二步是優(yōu)化平臺(tái),CPU和GPU之間的互連接口進(jìn)一步增強(qiáng),并且統(tǒng)一進(jìn)行雙向電源管理,GPU也支持高級(jí)編程語(yǔ)言。第三步是架構(gòu)整合,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的CPU/GPU尋址空間、GPU使用可分頁(yè)系統(tǒng)內(nèi)存、GPU硬件可調(diào)度、CPU/GPU內(nèi)存協(xié)同一致。第四步是架構(gòu)和系統(tǒng)整合,主要特點(diǎn)包括GPU計(jì)算環(huán)境切換、GPU圖形優(yōu)先計(jì)算、獨(dú)立顯示卡的PCI-E協(xié)同、任務(wù)并行運(yùn)行實(shí)時(shí)整合等等。目前,AMD的APU發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)兩步半:第一代的Llano處理器完成了片上融合,第二代的Trinity處理器和剛剛推出的 Richland處理器則實(shí)現(xiàn)了AMD提出的“平臺(tái)優(yōu)化”目標(biāo)。用于索尼PS4處理器的APU則部分實(shí)現(xiàn)了第三步。
hUMA:統(tǒng)一運(yùn)算的基石
GPU的浮點(diǎn)運(yùn)算能力究竟有多強(qiáng)大?2002年時(shí),頻率最高的Pentium 4(Northwood)處理器浮點(diǎn)運(yùn)算處理能力為12.24GFlops,同時(shí)代的Radeon 9700Pro則為31.2GFlops,二者相差不到3倍。而到了2012年, Core i7-3970X浮點(diǎn)運(yùn)算能力增加到了336GFlops,但此時(shí)Radeon HD 7970 GHz Edition的浮點(diǎn)運(yùn)算能力已經(jīng)達(dá)到4.3TFlops,是前者的十幾倍。如此強(qiáng)大的計(jì)算能力,僅僅用于游戲無(wú)疑是很大的浪費(fèi),讓GPU和CPU一起工作該有多好啊!
盡管讓CPU和GPU共同工作的想法很美好,但具體實(shí)現(xiàn)依然需要巨大的努力,其中最重要的就是要實(shí)現(xiàn)CPU和GPU統(tǒng)一內(nèi)存尋址,而非CPU和GPU各干各的。為了解決這一問(wèn)題,AMD在2012年成立了HAS基金會(huì),與高通、ARM等公司一起尋求解決方案。2013年,AMD正式宣布了“hUMA”技術(shù),為APU的進(jìn)化鋪平了道路。
根據(jù)AMD方面的技術(shù)文檔,hUMA的主要特性包括:
(1)雙向一致性?xún)?nèi)存(Bi-Directional Coherent Memory),不論是GPU還是CPU對(duì)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)做過(guò)什么改變,另外一方總是能立即“看到”更改后的數(shù)據(jù)。
(2)可調(diào)頁(yè)內(nèi)存(Pageable Memory),GPU可以處理頁(yè)面錯(cuò)誤,不受頁(yè)面鎖定內(nèi)存的限制。
(3)完整內(nèi)存空間(Entire Memory Spac),整個(gè)內(nèi)存空間可以被GPU和CPU動(dòng)態(tài)分配。
AMD聲稱(chēng),hUMA可以簡(jiǎn)化編程難度并降低編程開(kāi)發(fā)的成本。它支持主流的編程語(yǔ)言如Python、C++及Java等,開(kāi)發(fā)者無(wú)需專(zhuān)用API即可簡(jiǎn)化特殊架構(gòu)的開(kāi)發(fā)工作。同時(shí),由于 CPU和GPU的代碼可以互通,APU的能效也進(jìn)一步提高了。目前,hUMA技術(shù)已經(jīng)在索尼PS4和微軟XBOX One的處理器中投入應(yīng)用,而在2013年年底推出的 Kaveri將是首款支持這一技術(shù)的APU。
4線出擊挽頹勢(shì)
在宣布轉(zhuǎn)型之后,AMD迅速確定了自己的4大發(fā)展方向,也就是按需設(shè)計(jì)的嵌入處理器、服務(wù)器處理器、基于游戲的圖形硬件和針對(duì)移動(dòng)設(shè)備的處理器,盡管它不會(huì)放棄PC業(yè)務(wù),但在未來(lái)的芯片布局中,PC部分將會(huì)越來(lái)越少。當(dāng)然,在這4個(gè)發(fā)展方向中也不乏對(duì)手的強(qiáng)力競(jìng)爭(zhēng)。
發(fā)展嵌入式處理器
受限于產(chǎn)能,AMD在出售自己的芯片工廠之后,已經(jīng)完全從芯片制造公司轉(zhuǎn)化為芯片設(shè)計(jì)公司。按需設(shè)計(jì)芯片則是AMD最新的業(yè)務(wù)之一,AMD為此成立了半定制部門(mén),下一代游戲機(jī)處理器就是他們的杰作。除了此類(lèi)芯片之外,各類(lèi)車(chē)載芯片、工業(yè)控制芯片等特殊用途的嵌入式處理器也是AMD關(guān)注的對(duì)象,并且與多家廠商展開(kāi)了合作。兩年多前,海爾的智能數(shù)字電視就已經(jīng)開(kāi)始采用AMD的嵌入式APU。
目前在AMD的官方網(wǎng)站上,嵌入式處理器已經(jīng)擁有豐富的種類(lèi)。比如在圖形和數(shù)字應(yīng)用方面,AMD能夠提供的嵌入式處理器就包括R系列APU、G系列APU和Radeon E系列獨(dú)立嵌入式GPU。AMD還為這些產(chǎn)品提供開(kāi)發(fā)板、開(kāi)發(fā)軟件包和開(kāi)發(fā)人員支持等內(nèi)容。當(dāng)然,Athlon、Opteron等處理器以及相應(yīng)的芯片組也屬于嵌入式處理器之列。在AMD官方網(wǎng)站上列出的嵌入式處理器的諸多用途中,AMD著重談及了圖形圖像方面的應(yīng)用,包括工業(yè)監(jiān)控、數(shù)字游戲和數(shù)字標(biāo)牌、機(jī)頂盒、通信和基礎(chǔ)設(shè)施等等,這也和AMD的傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng)有著很大的關(guān)系。
兼顧ARM和x86平臺(tái)
在服務(wù)器處理器領(lǐng)域AMD已經(jīng)浸淫多年,也有不少經(jīng)典的產(chǎn)品。但傳統(tǒng)的服務(wù)器處理器市場(chǎng)增長(zhǎng)有限,“小核心”處理器則正處在高速發(fā)展時(shí)期,ARM陣營(yíng),AMD和英特爾都瞄準(zhǔn)了這一領(lǐng)域??雌饋?lái),兩年前AMD在困難的情況下依然斥巨資收購(gòu)服務(wù)器企業(yè)SeaMicro已經(jīng)為今天的機(jī)遇和挑戰(zhàn)做了充分的準(zhǔn)備。
AMD方面認(rèn)為,APU能夠滿(mǎn)足此類(lèi)處理器的需求。從前文所述的“京都”和“柏林”兩款處理器的規(guī)格來(lái)看,它們?cè)谶@一領(lǐng)域有足夠的競(jìng)爭(zhēng)力。除了推出x86架構(gòu)的服務(wù)器APU之外,AMD還與ARM在服務(wù)器領(lǐng)域展開(kāi)了深入合作。2013年6月AMD公布的服務(wù)器路線圖顯示,它將在2014年推出新款采用ARM內(nèi)核的處理器以取代Opteron X2150/1150。新處理器的代號(hào)為“Seattle(西雅圖)”,它基于ARM的64位內(nèi)核Cortex A57設(shè)計(jì),擁有8~16個(gè)ARM內(nèi)核,運(yùn)行頻率超過(guò)2GHz。它能夠支持最大128GB內(nèi)存,并且支持AMD的“Freedom Fabric”技術(shù),可將多個(gè)處理器組合成簇,令它們能夠更有效率地運(yùn)行。在未來(lái)AMD的藍(lán)圖上,將是x86 APU主打中端、ARM主打低端的格局,它們將對(duì) Atom形成圍剿之勢(shì),同時(shí)也力爭(zhēng)排除其他使用ARM架構(gòu)的潛在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
布局平板和混合本
毫無(wú)疑問(wèn),APU在平板電腦和混合本領(lǐng)域有著相當(dāng)大的發(fā)展?jié)摿Γ獳MD的高層也不止一次表示AMD目前尚不準(zhǔn)備進(jìn)軍手機(jī)處理器領(lǐng)域。一方面如AMD所說(shuō),手機(jī)芯片利潤(rùn)微薄,如果不能形成規(guī)模只有虧損的份兒;但另一方面,無(wú)論是x86架構(gòu)還是ARM架構(gòu),AMD都無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)拿出合格的手機(jī)用處理器,在平板電腦平臺(tái)上,AMD的第三代APU Temash已經(jīng)可以交出一份相當(dāng)不錯(cuò)的答卷,但距離令人滿(mǎn)意還有相當(dāng)一段距離,特別是續(xù)航時(shí)間和發(fā)熱等參數(shù)。當(dāng)然,這也和廠商的設(shè)計(jì)理念有關(guān),比如采用Temash處理器A4-1200的技嘉S10A平板電腦居然配有500GB機(jī)械硬盤(pán)和VGA接口,無(wú)論在厚度還是續(xù)航能力上都因此而有了較大的犧牲。
在混合型/輕薄型筆記本電腦平臺(tái)上,APU可望有所作為,但它也面臨著超低電壓版Core i3處理器和新一代Atom處理器Bay Trial的強(qiáng)勁打壓。前者的CPU架構(gòu)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于目前移動(dòng)APU所能達(dá)到的水平,而且核芯顯卡的進(jìn)步也相當(dāng)顯著。2013年5月,英特爾破天荒地提前首發(fā)了超低電壓版的Haswell處理器,它的TDP也只有15W,功耗水平與Kabini幾乎處在同一水平線上;新一代Atom則在待機(jī)時(shí)間等指標(biāo)上表現(xiàn)優(yōu)異且有著不錯(cuò)的性能。如果讓超低電壓版Core i3處理器始終把持著利潤(rùn)豐厚的高端市場(chǎng),那么APU在低端市場(chǎng)上表現(xiàn)再優(yōu)秀也很難達(dá)到AMD的期望?;蛟SAMD下一代移動(dòng)APU“Mullins”(Temash的后續(xù)產(chǎn)品)和“Beema”(Kabini的后續(xù)產(chǎn)品)在實(shí)現(xiàn)HSA之后,能夠有更加出色的表現(xiàn)。
游戲圖形力爭(zhēng)上游
AMD方面在PC游戲圖形市場(chǎng)中已經(jīng)有著相當(dāng)不錯(cuò)的表現(xiàn),它的“中等核心”策略相當(dāng)靈活,和老冤家英偉達(dá)的大核心各擅勝場(chǎng)。2013年10月,AMD將會(huì)發(fā)布下一代GPU“Volcano Island”(火山島),其中的旗艦型號(hào)為“Hawaii(夏威夷)”,它將采用GCN 2.0架構(gòu),目前Hawaii GPU的具體參數(shù)尚不得而知,但比較靠譜的推斷是它的性能將與GeForce GTX 780類(lèi)似,略低于GeForce GTX Titan,但雙核心交火的戰(zhàn)績(jī)將會(huì)超出GeForce GTX Titan。
盡管經(jīng)典的N/A顯示卡大戰(zhàn)已經(jīng)延續(xù)了10年之久,但中高端獨(dú)立GPU的市場(chǎng)份額卻在日益縮小,留給英偉達(dá)和AMD的發(fā)揮空間也越來(lái)越小。令人恐怖的性能和同樣令人恐怖的發(fā)熱量以及高昂的售價(jià),使得中端獨(dú)立GPU如同白堊紀(jì)的霸王龍。盡管在有限的時(shí)間內(nèi),獨(dú)立GPU依然會(huì)存在,但它們也需要其他出路。英偉達(dá)目前在通用計(jì)算領(lǐng)域取得了不錯(cuò)的成績(jī),而AMD在這方面的表現(xiàn)卻不如人意。
在移動(dòng)圖形方面,AMD可以期待更大突破。它采取了半定制的策略并得到3大游戲機(jī)廠商的支持。在取得ARM的授權(quán)之后,AMD也可以和其他廠商一起合作設(shè)計(jì)手機(jī)和掌上游戲機(jī)的處理器,而它的老對(duì)手英偉達(dá)則放開(kāi)了Kapler架構(gòu)的授權(quán)。當(dāng)然,在這一領(lǐng)域,Imagination的Power VR和高通的Adreno還占據(jù)著相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。
制造工藝短板有望解決
多年來(lái)AMD屢落下風(fēng)的一個(gè)重要因素就是半導(dǎo)體制造工藝。在出售芯片廠之后,AMD更和其他競(jìng)爭(zhēng)者一樣,面臨著這一挑戰(zhàn)。目前在半導(dǎo)體業(yè)界,英特爾、三星和臺(tái)積電是公認(rèn)的3大巨頭。而其中的佼佼者則是英特爾,它的工藝領(lǐng)先其它競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手2~4年,由此帶來(lái)的能耗紅利是相當(dāng)可觀的。反觀AMD的“本家”GlobalFoundries卻離先進(jìn)水平越來(lái)越遠(yuǎn),除了在32nm SOI工藝中消耗了大量時(shí)間外,還要面臨著SOI工藝向Bulk工藝(28nm)轉(zhuǎn)換的挑戰(zhàn)。目前一些人士認(rèn)為,GlobalFoundries的28nm工藝產(chǎn)能將首先分配給PS4和Xbox One的定制處理器,然后才會(huì)輪到Kaveri,這將導(dǎo)致Kaveri的大規(guī)模上市會(huì)推遲到2014年2月,而低功耗APU Kabini和Temash則已經(jīng)在早些時(shí)候直接交給臺(tái)積電來(lái)代工。
當(dāng)然,即使是臺(tái)積電的28nm工藝也不足以挑戰(zhàn)英特爾已經(jīng)成熟的22nm 3D晶體管工藝,更不用說(shuō)即將到來(lái)的14nm工藝。而臺(tái)積電的20nm工藝將于2013年下半年到2014年投產(chǎn),到2015年(如果順利的話(huà))將進(jìn)一步提升到16nm。屆時(shí)臺(tái)積電與英特爾的工藝差距將縮短到1年左右,AMD或許可以期望 APU能夠有更好的表現(xiàn)。此外,近來(lái)GlobalFoundries又連連釋放出20nm和14nm工藝進(jìn)展順利的利好消息,如果屬實(shí)的話(huà),AMD在制造工藝上的短板也有望得到解決。
AMD迎來(lái)復(fù)興曙光
毋庸置疑,過(guò)去數(shù)年AMD幾乎都在困境中度過(guò),但如今它似乎迎來(lái)了復(fù)興的曙光。AMD手中的王牌就是經(jīng)過(guò)多年研發(fā)的APU,它在移動(dòng)設(shè)備、嵌入式設(shè)備和服務(wù)器等領(lǐng)域有相當(dāng)廣闊的發(fā)展前景,而且很可能會(huì)改變某些游戲規(guī)則。但是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手依然強(qiáng)大,制程問(wèn)題也如同達(dá)摩克利斯之劍一樣懸在AMD頭上。未來(lái)將會(huì)發(fā)生什么的確很難預(yù)測(cè)。