AMD Zen 3桌面端處理器正式發(fā)布，將Intel、AMD、NVIDIA三大芯片巨頭的激勵競爭推向高潮。從紙面參數(shù)上來看，Zen 3桌面端CPU已經(jīng)實現(xiàn)了對Intel十代酷睿的超越。而在GPU市場中，AMD同時也對NVIDIA的霸權(quán)構(gòu)成了巨大威脅，在9月初發(fā)布的RTX3000系列，讓我們看到了NVIDIA在高端顯卡上的性價比。
AMD明顯已經(jīng)讓CPU霸主Intel和GPU霸主NVIDIA都感受到了巨大的壓力。
那么在通用芯片領(lǐng)域，AMD究竟能掀起多大的變化就成了一個很值得探討的問題。
一、AMD較Intel優(yōu)勢更加明顯
Zen 3處理器的發(fā)布，讓AMD較Intel的優(yōu)勢進一步凸顯。
AMD Zen 3在性能方面的進步非常顯著。Zen 3重新調(diào)整了CCX與核心布局、緩存體系，再次顯著提升了IPC和最高加速頻率，相比上一代IPC有19%的顯著提升，最高加速頻率從4.7GHz提升到了4.9GHz。對比Intel，在多核性能方面AMD的優(yōu)勢繼續(xù)得到鞏固，在單核性能表現(xiàn)上，AMD進一步縮小了和Intel的差距。
AMD Zen 3的性能提升已經(jīng)足夠令人感到振奮，但真正令人驚喜的是AMD在能效方面的巨大進步。Zen 3是Zen、Zen+、Zen 2之后的第三代新架構(gòu)，盡管依然采用了和Zen 2相同的臺積電7nm工藝，但相比初代Zen架構(gòu)，Zen 3架構(gòu)實現(xiàn)了每瓦性能2.4倍的大幅提升，把熱設(shè)計功耗保持在了105W。
對比Intel，據(jù)AMD官方介紹，采用Zen 3架構(gòu)的新款銳龍9處理器能效比是i9-10900K的2.8倍。
從實際體驗來看，基于Zen 3架構(gòu)的全新一代AMD銳龍5000系列桌面級處理器在重度工作負載方面或?qū)⒄紦?jù)領(lǐng)先地位，其中AMD銳龍9 5900X處理器和上代產(chǎn)品相比，在選定游戲中性能提升高達26%。性能顯著提升、能效比優(yōu)勢進一步凸顯，重度工作負載和游戲表現(xiàn)大幅提升。
AMD Zen 3的這些優(yōu)異表現(xiàn)，都建立在7nm工藝的基礎(chǔ)上。說到底，AMD相對Intel最大的優(yōu)勢，就是率先采用了臺積電7nm先進工藝制程。Intel的桌面級處理器，無論是今年4月發(fā)布的10代酷睿Comet Lake，還是明年一季度將要發(fā)布的11代酷睿Rocket Lake采用的依然都是Intel的14nm工藝。
所以現(xiàn)在CPU市場的情況，簡單來講就是AMD在臺積電先進制程工藝平臺上有了更好的表現(xiàn)，這使得AMD徹底發(fā)揮出先進制程的優(yōu)勢，并以這種領(lǐng)先優(yōu)勢不斷動搖Intel在CPU市場的長期霸權(quán)。
二、AMD對NVIDIA構(gòu)成巨大威脅
GPU市場的情況和CPU市場有些類似。在過去的近20年中，和Intel一樣，NVIDIA同樣逐漸在全球GPU市場中建立起了牢不可破的霸權(quán)。到了現(xiàn)在，NVIDIA同樣需要面臨AMD憑借先進制程工藝發(fā)起的挑戰(zhàn)。2000年之后，全球GPU市場中只剩下NVIDIA和AMD兩個玩家，AMD也只在2004-2005年市場份額短暫超過NVIDIA，其余時間NVIDIA一直相對AMD保持著巨大的優(yōu)勢。
數(shù)據(jù)顯示，在2018年第四季度，兩者的差距擴大到了極致，在當(dāng)時的GPU市場中，NVIDIA份額超過81%，而AMD的市場份額只有19%。絕對的市場主導(dǎo)地位，讓NVIDIA直接把RTX2000系列的高端消費級顯卡賣到了上萬元。然而到了2019年，AMD率先推出全球首款7nm游戲顯卡AMD Radeon? Ⅶ，一舉扭轉(zhuǎn)了局勢。
2019年的GPU市場，AMD的份額上漲了近10個百分點，相應(yīng)的NVIDIA的市場份額下降了近10個百分點，2020年這個趨勢仍在持續(xù)。為了應(yīng)對AMD的先進制程工藝挑戰(zhàn)，在今年9月1日，NVIDIA正式發(fā)布基于全新Ampere架構(gòu)GPU的GeForce RTX 30系列顯卡。新一代的Ampere GPU在性能和特性上有著飛躍式的進步。
在制程工藝方面，也從臺積電的12nm特色工藝變成了三星8nm特色工藝，而在價格方面，NVIDIA更是作出了令人吃驚的讓步。舉例來說，傳統(tǒng)性能方面RTX 3080能超越上代旗艦顯卡RTX 2080 Ti 28%左右，而且首發(fā)價格差不多只有RTX 2080ti的一半。NVIDIA之所以突然變得如此具有“性價比”顯然并不是因為“良心發(fā)現(xiàn)”，而是受到了AMD實實在在的市場威脅。
在AMD近日處理器發(fā)布會的最后階段，AMD還披露了新顯卡的一些信息，蘇姿豐博士在會上表示，RX 6000系列Big Navi將是AMD打造的性能最強的游戲GPU，這無疑是AMD在顯卡市場吹響了又一輪向NVIDIA發(fā)起進攻的沖鋒號。
三、背后的晶圓代工暗戰(zhàn)
從蘇姿豐博士2014年10月上任AMD CEO到2019年的5年里，AMD在CPU和GPU市場雙線作戰(zhàn)，2019年同時在兩大市場雙雙豐收。AMD的這一波逆襲，被稱為“硅谷最偉大的卷土重來之一”。
不容忽視的是，AMD的“卷土重來”建立在先進制程工藝的基礎(chǔ)上。更確切地講，正式配合臺積電先進制程工藝不斷革新架構(gòu)，才有了AMD近年來在通用芯片市場的巨大成功。同樣的，Intel和NVIDIA的市場霸權(quán)之所以被AMD動搖，最根本的原因也是因為他們在先進制程方面的相對保守。
Intel在先進制程方面的落后，歸根結(jié)底是因為其所堅持的IDM模式，被臺積電的Foundry模式所超越。而NVIDIA在先進制程方面的保守，則是因為NVIDIA在市場中的巨大成功，令其缺乏更新制程工藝的動力。如今AMD憑借先進制程工藝“卷土重來”，引發(fā)了通用芯片巨頭們在先進制程工藝領(lǐng)域的“鯰魚效應(yīng)”。
現(xiàn)在無論是NVIDIA抑或是Intel都明顯加快了各自在先進制程工藝領(lǐng)域的布局，NVIDIA聯(lián)合起了三星半導(dǎo)體，而Intel則加快了其10nm生產(chǎn)線建設(shè)。所以通用芯片巨頭間的這些明爭暗斗，其實也對全球晶圓代工行業(yè)產(chǎn)生了顯著影響。當(dāng)然，這些通用芯片巨頭間的爭斗，和中國同樣也有緊密的聯(lián)系。
四、國產(chǎn)芯任重道遠
目前來看，雖然Intel、AMD和NVIDIA都是三家美國企業(yè)，但對他們之間的競爭態(tài)勢，我們卻不能只是看熱鬧。
一方面，我們目前無法擺脫對這些通用芯片巨頭的依賴。
無論是CPU還是GPU，目前全球也只有這三家公司能夠設(shè)計生產(chǎn)，國產(chǎn)自研芯片雖然有了一些成果并且已經(jīng)可以投入市場，比如說龍芯、兆芯的一些產(chǎn)品已經(jīng)可用，但想要做到完全替代Intel、AMD和NVIDIA的產(chǎn)品，目前還并不現(xiàn)實。而這些通用芯片除了應(yīng)用于消費級市場，用在臺式機電腦和筆記本電腦上，還被大規(guī)模的應(yīng)用于服務(wù)器中。更進一步說，其實目前蓬勃發(fā)展的云計算技術(shù)，就需要大量的服務(wù)器支持，并不能擺脫對Intel、AMD和NVIDIA這些通用芯片巨頭的依賴。
另一方面，這些通用芯片巨頭早已不是單純只做通用芯片。
Intel、AMD和NVIDIA三大通用芯片巨頭固然是做CPU、GPU這類通用芯片起家的，目前主要做得也還是這些，但卻絕不局限于此。
Intel從2014年就開始做AI芯片，目前其AI芯片發(fā)展已經(jīng)進入成熟階段。除了自研基于CPU、GPU的AI芯片外,還收購了Moviduis、Nervana及Habana等AI芯片公司。AMD在AI芯片方面同樣也在努力進取。
NVIDIA的GPU之前被大量應(yīng)用于人工智能計算，目前NVIDIA無論硬件、抑或軟件算法在人工智能領(lǐng)域都頗為領(lǐng)先。除此之外，NVIDIA近期努力推進收購ARM的事項，一旦NVIDIA完成對ARM的收購，那么國產(chǎn)自研基于ARM指令集的芯片都會大受影響。
Intel、AMD和NVIDIA三巨頭的影響力又不僅限于通用芯片，三巨頭之間的大戰(zhàn)，最后終將對我國產(chǎn)生直接影響。只有國產(chǎn)芯片、國產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，我國半導(dǎo)體行業(yè)才能跳出巨頭的影響。
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