AMD、Intel、NVIDIA晶片三巨頭內戰

配圖來自Canva

 

近日，AMD Zen 3桌面端處理器正式釋出，算是把Intel、AMD、NVIDIA三大通用晶片巨頭近幾年的激烈角逐推向了一個高潮。

 

如今Zen 3處理器正式釋出，從紙面引數上來看，Zen 3桌面端CPU已經實現了對Intel十代酷睿的超越。而在GPU市場中，AMD同時也對NVIDIA的霸權構成了巨大威脅，於是9月初發布的RTX3000系列，讓我們罕見的看到了NVIDIA在高階顯示卡上的價效比。

 

AMD明顯已經讓CPU霸主Intel和GPU霸主NVIDIA都感受到了巨大的壓力。那麼在通用晶片領域，AMD究竟能掀起多大的變化就成了一個很值得探討的問題。

 

AMD較Intel優勢更加明顯

 

Zen 3處理器的釋出，讓AMD較Intel的優勢進一步凸顯。

 

AMD Zen 3在效能方面的進步非常顯著。Zen 3重新調整了CCX與核心佈局、快取體系，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，在多核效能方面AMD的優勢繼續得到鞏固，在單核效能表現上，AMD進一步縮小了和Intel的差距。

 

AMD Zen 3的效能提升已經足夠令人感到振奮，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之後的第三代新架構，儘管依然採用了和Zen 2相同的臺積電7nm工藝，但相比初代Zen架構，Zen 3架構實現了每瓦效能2.4倍的大幅提升，把熱設計功耗保持在了105W。對比Intel，據AMD官方介紹，採用Zen 3架構的新款銳龍9處理器能效比是i9-10900K的2.8倍。

 

從實際體驗來看，基於Zen 3架構的全新一代AMD銳龍5000系列桌面級處理器在重度工作負載方面或將佔據領先地位，其中AMD銳龍9 5900X處理器和上代產品相比，在選定遊戲中效能提升高達26%。

 

效能顯著提升、能效比優勢進一步凸顯，重度工作負載和遊戲表現大幅提升。AMD Zen 3的這些優異表現，都建立在7nm工藝的基礎上。

 

說到底，AMD相對Intel最大的優勢，就是率先採用了臺積電7nm先進工藝製程。Intel的桌面級處理器，無論是今年4月釋出的10代酷睿Comet Lake，還是明年一季度將要釋出的11代酷睿Rocket Lake採用的依然都是Intel的14nm工藝。

 

所以現在CPU市場的情況，簡單來講就是AMD在臺積電先進製程工藝平臺上有了更好的表現，這使得AMD徹底發揮出先進製程的優勢，並以這種領先優勢不斷動搖Intel在CPU市場的長期霸權。

 

AMD對NVIDIA構成巨大威脅

 

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。到了現在，NVIDIA同樣需要面臨AMD憑藉先進製程工藝發起的挑戰。

 

2000年之後，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，其餘時間NVIDIA一直相對AMD保持著巨大的優勢。資料顯示，在2018年第四季度，兩者的差距擴大到了極致，在當時的GPU市場中，NVIDIA份額超過81%，而AMD的市場份額只有19%。

 

絕對的市場主導地位，讓NVIDIA直接把RTX2000系列的高階消費級顯示卡賣到了上萬元。然而到了2019年，AMD率先推出全球首款7nm遊戲顯示卡AMD Radeon™ Ⅶ，一舉扭轉了局勢。2019年的GPU市場，AMD的份額上漲了近10個百分點，相應的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。

 

為了應對AMD的先進製程工藝挑戰，在今年9月1日，NVIDIA正式釋出基於全新Ampere架構GPU的GeForce RTX 30系列顯示卡。新一代的Ampere GPU在效能和特性上有著飛躍式的進步。在製程工藝方面，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，傳統效能方面RTX 3080能超越上代旗艦顯示卡RTX 2080 Ti 28%左右，而且首發價格差不多隻有RTX 2080ti的一半。

 

NVIDIA之所以突然變得如此具有“價效比”顯然並不是因為“良心發現”，而是受到了AMD實實在在的市場威脅。

 

在AMD近日處理器釋出會的最後階段，AMD還披露了新顯示卡的一些資訊，蘇姿豐博士在會上表示，RX 6000系列Big Navi將是AMD打造的效能最強的遊戲GPU，這無疑是AMD在顯示卡市場吹響了又一輪向NVIDIA發起進攻的衝鋒號。

 

背後的晶圓代工暗戰

 

從蘇姿豐博士2014年10月上任AMD CEO到2019年的5年裡，AMD在CPU和GPU市場雙線作戰，2019年同時在兩大市場雙雙豐收。AMD的這一波逆襲，被稱為“矽谷最偉大的捲土重來之一”。

 

不容忽視的是，AMD的“捲土重來”建立在先進製程工藝的基礎上。更確切地講，正式配合臺積電先進製程工藝不斷革新架構，才有了AMD近年來在通用晶片市場的巨大成功。

 

同樣的，Intel和NVIDIA的市場霸權之所以被AMD動搖，最根本的原因也是因為他們在先進製程方面的相對保守。

 

Intel在先進製程方面的落後，歸根結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在先進製程方面的保守，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憑藉先進製程工藝“捲土重來”，引發了通用晶片巨頭們在先進製程工藝領域的“鯰魚效應”。現在無論是NVIDIA抑或是Intel都明顯加快了各自在先進製程工藝領域的佈局，NVIDIA聯合起了三星半導體，而Intel則加快了其10nm生產線建設。

 

所以通用晶片巨頭間的這些明爭暗鬥，其實也對全球晶圓代工行業產生了顯著影響。當然，這些通用晶片巨頭間的爭鬥，和中國同樣也有緊密的聯絡。

 

國產芯任重道遠

 

目前來看，雖然Intel、AMD和NVIDIA都是三家美國企業，但對他們之間的競爭態勢，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晶片巨頭的依賴。

 

無論是CPU還是GPU，目前全球也只有這三家公司能夠設計生產，國產自研晶片雖然有了一些成果並且已經可以投入市場，比如說龍芯、兆芯的一些產品已經可用，但想要做到完全替代Intel、AMD和NVIDIA的產品，目前還並不現實。

 

而這些通用晶片除了應用於消費級市場，用在桌上型電腦電腦和膝上型電腦上，還被大規模的應用於伺服器中。更進一步說，其實目前蓬勃發展的雲端計算技術，就需要大量的伺服器支援，並不能擺脫對Intel、AMD和NVIDIA這些通用晶片巨頭的依賴。

 

另一方面，這些通用晶片巨頭早已不是單純只做通用晶片。

 

Intel、AMD和NVIDIA三大通用晶片巨頭固然是做CPU、GPU這類通用晶片起家的，目前主要做得也還是這些，但卻絕不侷限於此。

 

Intel從2014年就開始做AI晶片，目前其AI晶片發展已經進入成熟階段。除了自研基於CPU、GPU的AI晶片外,還收購了Moviduis、Nervana及Habana等AI晶片公司。AMD在AI晶片方面同樣也在努力進取。

 

NVIDIA的GPU之前被大量應用於人工智慧計算，目前NVIDIA無論硬體、抑或軟體演算法在人工智慧領域都頗為領先。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，那麼國產自研基於ARM指令集的晶片都會大受影響。

 

總之，我們既沒有擺脫對這些通用晶片巨頭的依賴，Intel、AMD和NVIDIA三巨頭的影響力又不僅限於通用晶片。三巨頭之間的大戰，最後終將對我國產生直接影響。而要想擺脫這種局面，歸根結底還是需要國產晶片、國產半導體產業儘快發展。

 

文/劉曠公眾號，ID：liukuang110