AMD、Intel、NVIDIA芯片三巨头内战

AMD、Intel、NVIDIA芯片三巨头内战
配图来自Canva近日 , AMD Zen 3桌面端处理器正式发布 , 算是把Intel、AMD、NVIDIA三大通用芯片巨头近几年的激烈角逐推向了一个高潮 。如今Zen 3处理器正式发布 , 从纸面参数上来看 , Zen 3桌面端CPU已经实现了对Intel十代酷睿的超越 。 而在GPU市场中 , AMD同时也对NVIDIA的霸权构成了巨大威胁 , 于是9月初发布的RTX3000系列 , 让我们罕见的看到了NVIDIA在高端显卡上的性价比 。AMD明显已经让CPU霸主Intel和GPU霸主NVIDIA都感受到了巨大的压力 。 那么在通用芯片领域 , AMD究竟能掀起多大的变化就成了一个很值得探讨的问题 。AMD较Intel优势更加明显Zen 3处理器的发布 , 让AMD较Intel的优势进一步凸显 。AMD Zen 3在性能方面的进步非常显著 。 Zen 3重新调整了CCX与核心布局、缓存体系 , 再次显著提升了IPC和最高加速频率 , 相比上一代IPC有19%的显著提升 , 最高加速频率从4.7GHz提升到了4.9GHz 。 对比Intel , 在多核性能方面AMD的优势继续得到巩固 , 在单核性能表现上 , AMD进一步缩小了和Intel的差距 。AMD Zen 3的性能提升已经足够令人感到振奋 , 但真正令人惊喜的是AMD在能效方面的巨大进步 。 Zen 3是Zen、Zen+、Zen 2之后的第三代新架构 , 尽管依然采用了和Zen 2相同的台积电7nm工艺 , 但相比初代Zen架构 , Zen 3架构实现了每瓦性能2.4倍的大幅提升 , 把热设计功耗保持在了105W 。 对比Intel , 据AMD官方介绍 , 采用Zen 3架构的新款锐龙9处理器能效比是i9-10900K的2.8倍 。从实际体验来看 , 基于Zen 3架构的全新一代AMD锐龙5000系列桌面级处理器在重度工作负载方面或将占据领先地位 , 其中AMD锐龙9 5900X处理器和上代产品相比 , 在选定游戏中性能提升高达26% 。性能显著提升、能效比优势进一步凸显 , 重度工作负载和游戏表现大幅提升 。 AMD Zen 3的这些优异表现 , 都建立在7nm工艺的基础上 。说到底 , AMD相对Intel最大的优势 , 就是率先采用了台积电7nm先进工艺制程 。 Intel的桌面级处理器 , 无论是今年4月发布的10代酷睿Comet Lake , 还是明年一季度将要发布的11代酷睿Rocket Lake采用的依然都是Intel的14nm工艺 。所以现在CPU市场的情况 , 简单来讲就是AMD在台积电先进制程工艺平台上有了更好的表现 , 这使得AMD彻底发挥出先进制程的优势 , 并以这种领先优势不断动摇Intel在CPU市场的长期霸权 。AMD对NVIDIA构成巨大威胁GPU市场的情况和CPU市场有些类似 。 在过去的近20年中 , 和Intel一样 , NVIDIA同样逐渐在全球GPU市场中建立起了牢不可破的霸权 。 到了现在 , NVIDIA同样需要面临AMD凭借先进制程工艺发起的挑战 。2000年之后 , 全球GPU市场中只剩下NVIDIA和AMD两个玩家 , AMD也只在2004-2005年市场份额短暂超过NVIDIA , 其余时间NVIDIA一直相对AMD保持着巨大的优势 。 数据显示 , 在2018年第四季度 , 两者的差距扩大到了极致 , 在当时的GPU市场中 , NVIDIA份额超过81% , 而AMD的市场份额只有19% 。绝对的市场主导地位 , 让NVIDIA直接把RTX2000系列的高端消费级显卡卖到了上万元 。 然而到了2019年 , AMD率先推出全球首款7nm游戏显卡AMD Radeon™ Ⅶ , 一举扭转了局势 。 2019年的GPU市场 , AMD的份额上涨了近10个百分点 , 相应的NVIDIA的市场份额下降了近10个百分点 , 2020年这个趋势仍在持续 。为了应对AMD的先进制程工艺挑战 , 在今年9月1日 , NVIDIA正式发布基于全新Ampere架构GPU的GeForce RTX 30系列显卡 。 新一代的Ampere GPU在性能和特性上有着飞跃式的进步 。 在制程工艺方面 , 也从台积电的12nm特色工艺变成了三星8nm特色工艺 , 而在价格方面 , NVIDIA更是作出了令人吃惊的让步 。举例来说 , 传统性能方面RTX 3080能超越上代旗舰显卡RTX 2080 Ti 28%左右 , 而且首发价格差不多只有RTX 2080ti的一半 。NVIDIA之所以突然变得如此具有“性价比”显然并不是因为“良心发现” , 而是受到了AMD实实在在的市场威胁 。在AMD近日处理器发布会的最后阶段 , AMD还披露了新显卡的一些信息 , 苏姿丰博士在会上表示 , RX 6000系列Big Navi将是AMD打造的性能最强的游戏GPU , 这无疑是AMD在显卡市场吹响了又一轮向NVIDIA发起进攻的冲锋号 。背后的晶圆代工暗战从苏姿丰博士2014年10月上任AMD CEO到2019年的5年里 , AMD在CPU和GPU市场双线作战 , 2019年同时在两大市场双双丰收 。 AMD的这一波逆袭 , 被称为“硅谷最伟大的卷土重来之一” 。不容忽视的是 , AMD的“卷土重来”建立在先进制程工艺的基础上 。 更确切地讲 , 正式配合台积电先进制程工艺不断革新架构 , 才有了AMD近年来在通用芯片市场的巨大成功 。同样的 , Intel和NVIDIA的市场霸权之所以被AMD动摇 , 最根本的原因也是因为他们在先进制程方面的相对保守 。Intel在先进制程方面的落后 , 归根结底是因为其所坚持的IDM模式 , 被台积电的Foundry模式所超越 。 而NVIDIA在先进制程方面的保守 , 则是因为NVIDIA在市场中的巨大成功 , 令其缺乏更新制程工艺的动力 。如今AMD凭借先进制程工艺“卷土重来” , 引发了通用芯片巨头们在先进制程工艺领域的“鲶鱼效应” 。 现在无论是NVIDIA抑或是Intel都明显加快了各自在先进制程工艺领域的布局 , NVIDIA联合起了三星半导体 , 而Intel则加快了其10nm生产线建设 。所以通用芯片巨头间的这些明争暗斗 , 其实也对全球晶圆代工行业产生了显著影响 。 当然 , 这些通用芯片巨头间的争斗 , 和中国同样也有紧密的联系 。国产芯任重道远目前来看 , 虽然Intel、AMD和NVIDIA都是三家美国企业 , 但对他们之间的竞争态势 , 我们却不能只是看热闹 。一方面 , 我们目前无法摆脱对这些通用芯片巨头的依赖 。无论是CPU还是GPU , 目前全球也只有这三家公司能够设计生产 , 国产自研芯片虽然有了一些成果并且已经可以投入市场 , 比如说龙芯、兆芯的一些产品已经可用 , 但想要做到完全替代Intel、AMD和NVIDIA的产品 , 目前还并不现实 。而这些通用芯片除了应用于消费级市场 , 用在台式机电脑和笔记本电脑上 , 还被大规模的应用于服务器中 。 更进一步说 , 其实目前蓬勃发展的云计算技术 , 就需要大量的服务器支持 , 并不能摆脱对Intel、AMD和NVIDIA这些通用芯片巨头的依赖 。另一方面 , 这些通用芯片巨头早已不是单纯只做通用芯片 。Intel、AMD和NVIDIA三大通用芯片巨头固然是做CPU、GPU这类通用芯片起家的 , 目前主要做得也还是这些 , 但却绝不局限于此 。Intel从2014年就开始做AI芯片 , 目前其AI芯片发展已经进入成熟阶段 。 除了自研基于CPU、GPU的AI芯片外,还收购了Moviduis、Nervana及Habana等AI芯片公司 。 AMD在AI芯片方面同样也在努力进取 。NVIDIA的GPU之前被大量应用于人工智能计算 , 目前NVIDIA无论硬件、抑或软件算法在人工智能领域都颇为领先 。 除此之外 , NVIDIA近期努力推进收购ARM的事项 , 一旦NVIDIA完成对ARM的收购 , 那么国产自研基于ARM指令集的芯片都会大受影响 。总之 , 我们既没有摆脱对这些通用芯片巨头的依赖 , Intel、AMD和NVIDIA三巨头的影响力又不仅限于通用芯片 。 三巨头之间的大战 , 最后终将对我国产生直接影响 。 而要想摆脱这种局面 , 归根结底还是需要国产芯片、国产半导体产业尽快发展 。文/刘旷公众号 , ID:liukuang110


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