万字回顾AMD激荡五十年！

AMD 是最古老的大型微处理器设计者之一，也是近 50 年来技术爱好者之间两极分化争论的主题注意。

它的故事构成了一个激动人心的故事——充满了英雄般的成功、鲁莽的错误，以及千钧一发的惨败。

在其他半导体公司来去匆匆的地方，AMD 在董事会、法庭中经受了许多风暴，并进行了无数次战斗。

在本问中，我们回顾了该公司的过去，审视了通往现在的道路上的曲折，并想知道这家硅谷资深企业的未来。

名利双收的崛起

要开始AMD的故事，我们需要倒退岁月，前往美国和 20 世纪 50 年代后期——二战的艰难岁月之后蓬勃发展。如果您想体验技术创新的前沿，那么这里就是您的最佳时间和地点。

当时，贝尔实验室、德州仪器和仙童半导体等公司聘请了最优秀的工程师，创造了无数个第一：双极结型晶体管、集成电路和 MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）。

任何新的硬件设计都需要合适的软件来销售，但多线程 CPU 面临着一场艰苦的战斗。尽管游戏机配备了 8 核 CPU，但大多数游戏只有 4 核仍然非常好。

主要原因是英特尔的市场主导地位以及 AMD 在 Xbox One 和 PlayStation 4 中的芯片设计。前者在2010 年已经发布了他们的第一个 6 核 CPU ，但它非常昂贵（近 1,100 美元）。

其他处理器迅速出现，但又过了七年，英特尔才提供真正实惠的六核处理器，Core i5-8400，价格不到 200 美元。

游戏机处理器的问题在于 CPU 布局由同一芯片中的两个 4 核 CPU 组成，并且芯片的两个部分之间存在高延迟。因此，游戏开发人员倾向于将引擎的线程保持在其中一个部分，而仅将另一个用于一般后台进程。只有在工作站和服务器领域才需要真正的多线程 CPU——直到 AMD 另有决定。

2017 年 3 月，普通桌面用户可以使用两个 8 核 16 线程 CPU 之一升级他们的系统。一个全新的架构显然值得一个新名称，AMD 摆脱了 Phenom 和 FX，为我们提供了Ryzen。

这两款CPU 都不是特别便宜：3.6 GHz（4 GHz 提升）Ryzen 7 1800X零售价为 500 美元，慢0.2 GHz 的1700X售价低 100 美元。在某种程度上，AMD 热衷于阻止人们认为它是预算选择，但这主要是因为英特尔为其 8 核产品Core i7-6900K收取超过 1,000 美元的费用。

Zen 从所有以前的设计中汲取了最好的东西，并将它们融合到一个专注于保持pipeline尽可能繁忙的结构中；为此，需要对pipeline和缓存系统进行重大改进。

新设计放弃了 Bulldozer 中使用的 L1/L2 缓存共享，每个内核现在完全独立，具有更多pipeline、更好的分支预测和更大的缓存带宽。

这让人想起为微软和索尼游戏机提供动力的芯片，Ryzen CPU 也是一个片上系统；它唯一缺少的是 GPU（后来的低成本 Ryzen 型号包括 GCN 处理器）。

芯片被分成两个所谓的 CPU 复合体 (CCX)，每个都是 4 核 8 线程。芯片中还装有一个南桥处理器——该 CPU 为 PCI Express、SATA 和 USB 提供控制器和链接。

这意味着从理论上讲，主板可以在没有 SB 的情况下制造，但几乎所有主板都有，只是为了扩大可能的设备连接数量。

如果 Ryzen 无法发挥作用，所有这一切都将毫无意义，而 AMD 在多年充当英特尔的副手之后，在这一领域还有很多需要证明的地方。1800X 和 1700X并不完美：与英特尔为专业应用程序提供的任何产品一样好，但在游戏中速度较慢。

但 AMD 还有其他牌可打：第一批 Ryzen CPU 上市一个月后，6 核和 4 核Ryzen 5 型号问世，两个月后又推出了 4 核Ryzen 3芯片。他们以与他们的哥哥相同的方式与英特尔的产品进行比较，但它们的成本效益要高得多。

然后是王牌——16 核、32 线程的Ryzen Threadripper 1950X（要价 1,000 美元）和用于服务器的 32 核、64 线程 EPYC 处理器。这些庞然大物在同一封装中分别包含两个和四个 Ryzen 7 1800X 芯片，利用新的 Infinity Fabric 互连系统在芯片之间转移数据。

在六个月的时间里，AMD 表明他们有效地瞄准了所有可能的 x86 台式机市场，并采用了一种通用的设计。

一年后，该架构更新为 Zen+，其中包括缓存系统的调整以及从 GlobalFoundries 久负盛名的 14LPP 工艺（三星旗下的一个节点）切换到更新的、更密集的 12LP 系统。

CPU 芯片尺寸保持不变，但新的制造方法允许处理器以更高的时钟速度运行。

Ryzen 进化和小芯片

又过了12个月，2019年夏天，AMD推出了Zen 2。这一次变化更为显著，chiplet一词风靡一时。工程师们没有遵循单片结构，即 CPU 的每个部分都在同一块硅片中（Zen 和 Zen+ 就是这样做的），而是将核心复合体与输入/输出 (I/O) 系统分开。

前者由台积电制造，使用他们的 N7 工艺，成为完全裸片——因此得名Core Complex Die (CCD)。I/O 处理器由 GlobalFoundries 制造，台式机 Ryzen 型号使用 12LP 芯片，而 Threadripper 和 EPYC 则采用更大的 14 nm 版本。

在 Ryzen 7 5800X3D 中引入垂直堆叠缓存管芯（又名 3D V-Cache）对游戏非常有利，并且会一次又一次地出现。AMD 在小芯片和高速互连系统方面的进步通过 RDNA 3 进入显卡，并可能在不久的将来成为大型 GPU 制造的标准方法。

服务器和工作站可以配备比以往任何时候都多的内核和缓存（EPYC 9654 高达 96 和 384MB）的单处理器，甚至可以找到配备 6 核处理器的廉价台式机。

AMD 在 CPU 技术和并行处理性能方面取得的所有进步无疑迫使英特尔加速其自己的异构计算设计，而现在消费者在选择新处理器时有些无所适从。

就所有意图和目的而言，AMD 似乎与其任何竞争对手一样强大。然而，问一个简单的问题是完全合理的：它会回到产品惨淡、没有钱的黑暗时代吗？

简单看一下最近的财务报表就可以看出这是有可能的，但概率并不高。

2021 年是AMD 有史以来收入和净收入最好的一年，利润率为 19%。2022 年的收入已经超过了这一点，最后一个季度仍未结束，尽管净收入会更低。

2022 年，他们推出了两种用于 CPU 和 GPU 的新架构——Zen 4 带来了一系列变化（仅 DDR5 内存、新的 AM5 平台、集成 GPU）和采用全新设计芯片的全新 7000 系列台式机 CPU 表明：AMD 的工程师没有表现出达到任何架构限制的迹象。

但发布的时机再糟糕不过了，且这是完全不可避免的。半导体制造供应链仍在努力满足需求，随着全球价格各地都在上涨，DDR5 和 AM5 主板的高价格意味着最初的销售不如Zen 3强劲。

尽管 2021 年取得了成功，但 164 亿美元的收入仍然使他们落后于英伟达（大致同期为 269 亿美元），与英特尔（790 亿美元）相差很远。

后者当然拥有更大的产品组合，还有自己的代工厂，但 Nvidia 的收入几乎完全依赖于图形处理器。

同样值得注意的是，另一家无晶圆厂处理器公司高通的收入为 336 亿美元，而 IBM 的收入为 574 亿美元，尽管后者确实在多个不同的领域开展业务。

几年的健康净收入不足以完全稳定 AMD 的未来，而且很明显，为了增长，收入需要从英特尔和 Nvidia 获得，并扩展到新市场。

AMD 的大部分收入来自他们所谓的计算和图形部分，即 Ryzen 和 Radeon 的销售。毫无疑问，这将继续改善，因为 Ryzen 具有充分的竞争力，RDNA 2 和 3 架构将为游戏提供一个通用平台，在 PC 上和在游戏机上运行一样好，因为 AMD 为当前和前几代硬件提供动力。

收购 Xilinx 将为他们提供新市场，因为与英特尔相比，这家著名的 FPGA 公司在该领域占有更大的份额，并提供可以集成到新产品当前设计中的新 IP。前几年，AMD 的企业、嵌入式半定制 (EESC) 细分市场相当薄弱，但已大幅改善——从 2020 年第一季度收入的不到 20% 增加到去年的 43%。

但他们的道路上仍然存在重大挑战。

虽然英特尔在绝对性能方面不再主导台式机市场，但它们仍然占据所有领域的最大市场份额，尤其是在企业行业。没有人会运行一个价值数百万美元的数据中心，只是因为有一个惊人的新 CPU 可用，无论它有多好。英特尔现在也在图形卡行业竞争，尽管取得了微弱的成功。

但该领域继续被 Nvidia 牢牢掌控，其强大的 AD102严重提高了 GPU 性能标准。尽管它大幅提高了新 GPU 的价格，并相应地导致销量下滑，但总会有消费者总是以负面的眼光看待更便宜的产品，无论它们实际上有多好。

AMD 为 PS5 开发的 APU（CPU+GPU）

PlayStation 5 和 Xbox Series X/S 都非常受欢迎，估计总出货量超过4000 万台——每台都搭载 AMD 统一处理器。这些芯片的销售对EESC收入的增长起到了不小的作用。

然而，虽然 AMD 可以在他们的 EPYC 服务器处理器上赚取可观的利润，但微软和索尼亏本销售游戏机，通过游戏的许可费来收回这笔钱。因此，这些机器中芯片的利润将小得多。

也可以说 AMD 在其感知形象方面仍然存在问题。“Intel Inside”标语和顺口溜30 多年来无处不在，虽然 AMD 显然花钱推广 Ryzen 和 Radeon 品牌，但他们最终需要戴尔、惠普和联想等系统制造商销售更多采用相同光线和规格的处理器，因为他们做英特尔的。

Covid 大流行期间加密货币的繁荣和对计算设备的需求为 Nvidia 的股价和市值（目前达到惊人的 4280 亿美元）创造了奇迹，而 AMD 股东则获得了更多未公开的收益。

总而言之，AMD 目前处于 51 年来最强大的地位。其市值目前仅比英特尔低 5%，虽然 PC 销量下滑影响了几乎所有半导体股价，但 AMD 比英特尔更好地经受住了这场风暴。

雄心勃勃的 Zen 项目没有任何迹象表明很快就会达到任何极限，无论以何种标准衡量，该公司凤凰般的重生都取得了巨大的成功。他们还没有到达山顶，但也许这是为了更好——正如我们所见，迅速崛起永远不会持续下去。

都说历史总是在重演，但愿这不会发生。一个健康且有竞争力的AMD，完全有能力与英特尔和英伟达正面交锋，只会给大家带来好处。