没有游戏机，就没有AMD？
伴随着Zen 5系列处理器的公布，AMD又成为了万众瞩目的半导体厂商。在中国台湾举行的Computex 2024展会上，AMD一口气发布了四款全新的4nm Zen 5架构的Ryzen 9000系列处理器，包括Ryzen 9、Ryzen 7和Ryzen 5家族。AMD表示，新款Zen 5架构将在芯片上市时提供16%的IPC（每时钟周期指令）吞吐量提升，加上其他改进，新的旗舰型号Ryzen 9 9950X在游戏性能上比英特尔的Raptor Lake Refresh旗舰产品平均高出11%，在生产力工作负载上的性能提升达21%。 值得一提的是，自2017年首次推出Zen以来，AMD一直在稳步提高Zen的IPC，而Zen 5是AMD连续第五次实现两位数的IPC提升，提升幅度高达16%，超过了从Zen 3到Zen 4的13%。对比此前的推土机架构，Zen 5在IPC上整整提高了52%。 如今的AMD，不仅在PC市场大展身手，所推出的EYPC也在服务器市场里牢牢占据了20%以上的份额，说是风光无限也不为过。 很多人可能不会相信，10年前——也就是2014年的AMD，还是一个处于破产边缘的公司。 从悬崖坠落 要谈论AMD，就必然绕不开执掌这家公司三十余年的杰里·桑德斯。 同样是仙童半导体的“叛逆”，他的名气虽然远不如隔壁英特尔的罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔，但先后做过摩托罗拉销售经理和仙童营销总监的他，有一股寻常人难以企及的韧性。 凭着他的三寸不烂之舌和独到的眼光，创业初期的AMD成为了硅谷第一批强调质量高于一切的公司之一，所生产的芯片通过了美国军用半导体的认证，在高端市场打出了名号的它，很快就拉拢了一批计算机、电信和仪器行业的客户。 随后的AMD，通过逆向工程生产出了英特尔8080的仿制品Am9080，并且凭借自己的代工实力，在性能一样的情况下，缩小了一圈芯片面积，用一块晶圆生产出100块Am9080芯片，后续AMD还与英特尔达成了一项为期10年的交叉协议，协议中免除了过去侵权行为的责任，同时授予双方制造、使用和销售对方专利所涵盖任何产品的非独家权利。 彼时，AMD、英特尔与国家半导体的CEO都出身仙童，但它们却踏上了三条不同的发展路线：国家半导体是精明而讲求实际的商店风格，英特尔是研究小组型的智囊团风格，AMD则可以概括为“个人崇拜”，整个公司的发展始终围绕着桑德斯，那种不服输的态度早已刻入AMD的骨子里。 桑德斯的个人风格在整个八九十年代里展露无遗，AMD后续针对英特尔的处理器展开了疯狂的攻势，从8086到80486，凡是英特尔基于8088所推出的处理器，AMD要么拿到了专利技术，要么用逆向工程如法炮制，对比英特尔，AMD的仿制芯片往往以更高的频率和更低廉的价格胜出。 这不仅得益于AMD此前做军用半导体时所积攒的技术经验，AMD自己的晶圆厂也出力不少，IDM模式让AMD从存储转到处理器时也没遇到太大阻碍，也难怪1992年桑德斯会在当年的一次半导体会议中大喊Real Men Have Fabs（真男人才会有晶圆厂）了。 2002年4月，桑德斯正式辞去AMD的CEO职务，接替他的是前摩托罗拉半导体产品部总裁鲁毅智，与桑德斯张扬的风格不同，鲁毅智显得更加沉稳，在他的主导下，AMD于2003年推出面向服务器和工作站的皓龙处理器、面向台式电脑和笔记本电脑的AMD速龙64处理器以及提供影院级别计算性能的速龙64 FX处理器，一度在和英特尔奔腾处理器的竞争中占得上风。 2005财年结束时，AMD迎来了历史上的最好时刻，销售额为58.5亿美元，同比增长17%，净利润为1.65亿美元，其PC处理器市场份额一度达到了23%，成为了半导体行业霸主英特尔的心腹大患。 但是相对沉稳的鲁毅智却在任期内做了一个胆大到令人咋舌的决定。2006年7月，AMD宣布以54亿美元（42亿美元现金和5700万股AMD普通股）并购ATI，彼时AMD总市值不过88亿美元，所持现金也只有30亿美元左右，但却要吃下54亿美元的ATI，为了如期完成收购，AMD还向摩根士丹利贷款了25亿美元，在当时的半导体业界来看，这次并购与走钢丝无异，短期内只有风险而没有多少收益。 事实也确实如此，在宣布正式并购的2006年第三季度，AMD拥有近84亿美元的总资产和6.89亿美元的实际债务，总负债为34亿美元。2007年第三季度，AMD拥有近130亿美元的总资产（主要来自收购ATI）但总负债为88亿美元，其中53亿美元是债务，在吸收了ATI的债务和增加自己的债务后，AMD在一年里累计了近50亿美元的债务，本来就在举债的AMD因为并购因此成为了半导体行业中负债最为严重的一家公司。 而债务问题带来的消极影响也是显而易见的，合并后，AMD将其收入分为CPU部门和图形部门。虽然2006年即合并的那一年，ATI在总收入上还非常有竞争力。但在合并后，AMD的图形部门收入下降到不到10亿美元，甚至有一年出现了3900万美元的亏损。这背后的主要原因包括ATI价值资产的重组和降级，以及HD 2900 XT显卡上市晚了六个月的问题。 至于CPU部门，更是可以用惨不忍睹来形容，K10、推土机、打桩机、压路机……几代架构都难以和英特尔展开竞争，不论是消费市场还是服务器市场都是举步维艰的局面，从2007年到2014年，AMD的CPU部门总亏损超过1.5亿美元，相对比之下，继承自ATI的图形部门至少还盈利了5.3亿美元。 比起业务的萎靡不振，更致命的是频频换帅。2008年7月，在一系列裁员行动中，首席执行官赫克托·鲁毅智(Hector Ruiz)辞职，后来又因卷入内幕交易丑闻，于2009年底从AMD分拆出来的Globalfoundries辞职。 2010年1月，因为在平板电脑和移动设备方面没有足够积极的愿景，董事会罢免了首席执行官德克·梅耶(Dirk Meyer)，首席财务官托马斯·西弗特(Thomas Siefert)代理首席执行官七个月，西弗特于9月辞职，再次担任首席财务官，并带走了AMD的大部分股价。2011年8月，联想前总裁兼首席运营官罗里·里德(Rory Read)接任首席执行官，但他也没为AMD提供一个清晰的愿景。 为了拯救公司，AMD实施了一切有必要的举措，2008年，AMD分拆芯片制造业务，与阿联酋政府旗下先进技术投资公司合资成立The Foundry Company；2009年，AMD又出售了移动业务部门，其中就包括了原ATI的Imageon系列图形处理器业务，最终以6500万美元的价格“贱卖”给了高通；除了大量出售业务外，AMD还在不断地通过裁员来降本增效。 即便如此，到了2012和2013年左右，AMD也已经是千疮百孔了，最低股价基本又回到了2008年的低谷期，距离2016年的巅峰更是相去甚远。 我们都知道在2017年2月，AMD CEO苏姿丰携全新锐龙处理器和Zen架构登上发布会舞台，改写了沉寂了十余年的AMD的命运，但问题来了，2012年到2017年这五年多的时间，这段暗无天日的长夜，AMD究竟是怎样熬过去的？ 游戏主机拯救AMD AMD和游戏主机的命运最早可以追溯到任天堂主机GameCube，这台主机上搭载了来自IBM的处理器和ATI的显卡，后续的Wii和WiiU，以及微软推出的Xbox 360，均采用了ATI的显卡，可以说AMD之前靠着定制图形芯片，已经赚得了好几桶金。 但AMD能够争取到我们所熟悉的PS4和Xbox One的订单，同时博得索尼和微软两大巨头的欢心，主要还是得益于它所提出的APU概念。 AMD早在2006年就公布了Fusion的相关计划，但因为收购的种种影响而自顾不暇，直到五年后的CES 2011上，才拿出了Fusion的产物——首颗APU，AMD表示，所谓的APU，不是简单的AMD CPU+GPU，而是Accelerated Processing Unit（加速处理器单元），它可以实现计算性能、能耗以及图形三方面的平衡表现，芯片在大幅降低体积和明显减少能耗的情况下，还能进一步提升运算性能和图形视觉体验。 AMD在开发者峰会上，谈到了从单核到多核，再到异构多核计算的趋势，而APU的未来就会开全新的异构计算，CPU和GPU合二为一，内存和显存共有，实现统一寻址，路线图中包括对C++功能的支持、统一地址空间、支持嵌套的数据并行模型、在CPU和GPU之间实现低延时任务分配的用户模式调度机制以及抢占和上下文切换等等。 在AMD的设想中，APU就是面来未来的，双剑合璧的革命性产品，既能做CPU擅长的通用任务，也能用GPU来玩大型3D游戏和进行图形处理，不仅可以在桌面端上的表现远胜往昔，更是可以在轻薄本大展身手，取代以往的中低端独立GPU，可以说前景广阔的APU，为当时参会的所有人描绘了一幅美妙画卷。 尽管APU在之后的消费市场中表现并不尽如人意，但对于游戏主机来说，它似乎成为了最合适的选择。简单分析一下，Xbox 360和PS3使用的应用处理器基于Power架构。2006年以前它的性能还不错，但编程难度比ARM、MIPS或X86要大得多。 此外，ARM、MIPS和X86架构及其生态系统的技术投资远远超过了PowerPC，使得Power架构在每瓦性能方面落后于需求，在一个需要像智能手机一样拥有大量应用的世界中，唯一的答案是ARM、MIPS或X86。 而从当时的情况来看，MIPS没有合适的开发者生态系统，也没有足够的性能来支持新主机。于是选择范围缩小到ARM和X86架构。索尼和微软为此进行了技术“比拼”，在各种应用和综合基准测试中对原型芯片进行了测试。 最终，ARM被认为没有足够的性能，而且其64位架构无法及时准备好，64位架构最大化了内存地址空间，而下一代主机需要运行多个应用程序、操作系统和虚拟机。尽管ARM架构很快会变得与AMD的Jaguar核心一样强大，但在索尼和微软需要它们的时候，ARM还达不到要求。 然后是实现的问题，索尼和微软都想要一个定制的X86架构SOC（系统级芯片）。SOC类似于智能手机中的芯片设计，每一个功能都由一块硅片驱动，包括应用处理器、图形、视频、图像处理、音频、安全、内存控制器和I/O，主机内唯一分离的是存储和一些电源管理，这一点实际上已经把英特尔和英伟达排除在外了，AMD凭着自己在CPU、GPU、内存、视频、音频和I/O方面的知识产权与技术经验赢得了这项业务，为此AMD还专门建立了一个游戏机定制部门来支持PS4和Xbox One的处理器。 这项业务可以说是给风雨飘摇的AMD回了一大口血，我们可以看到AMD在2013年的财报中指出，AMD很大一部分业务依赖于台式PC和笔记本电脑市场，平板电脑是增长最快的形态因素之一，AMD的大部分业务也都集中在消费类个人电脑市场，但个人电脑市场形势仍将充满挑战。 计算机市场的全行业波动过去曾对AMD造成重大不利影响，AMD在2012年下半年和2013年的净收入出现了大幅下滑，部分原因是全球经济整体疲软，消费者对最终用户PC产品的需求疲软，从而影响了销售。 而AMD也在财报中带了一个非常好的消息：在2013年第三季度和第四季度，AMD加大了半定制SOC产品的销售力度。具体而言，2013年第三季度和第四季度，AMD半定制SOC和嵌入式产品的销售净收入占总净收入的30%以上。AMD的半定制SOC产品能否取得成功，取决于半定制设计流水线能否获得客户以及消费市场的状况，包括索尼PlayStation 4和微软Xbox One游戏机系统的成功。 给游戏机做芯片赚了多少钱呢？AMD也在财报中提到了，其2013年图形和视觉解决方案净收入为22亿美元，与2012年的14亿美元净收入相比增长了55%，增长主要得益于半定制SOC产品销售净收入，两个季度贡献了8亿美元的净收入，这可能是自收购ATI以来AMD赚得最多的一次。 将2013年的财报与2012年和2011年相比，我们不难发现，尽管CPU部门还在亏损当中，但图形部门中来自游戏主机的定制SoC收入很好地挽救了AMD的业绩，将总营业利润勉强扳回到了正数。 在此后的几年时间当中，由于PS4和Xbox One的持续销售，定制SoC业务成为了一个重要的营收来源，如果说2013年以前的AMD是个躺在床上的病人，那么2013年以后索尼和微软每年秋冬都会排着队给他打吊瓶（游戏主机销售旺季在下半年），让他能够用病体继续进行技术研发，直到Zen架构的推出。 从某种意义上来说，游戏主机确实拯救了水深火热的AMD，以至于AMD消费者和游戏客户端业务高级总监Renato Fragale回忆起自己在管理开发PlayStation 4处理器的团队时“帮助AMD避免了破产”。 AMD的内存系统/互连性能架构师Phil Park也在Twitter/X表示，他还记得从2000年代末到2010年代初在AMD度过的艰难时期，扭转AMD这样的芯片设计公司的局面需要时间，而棘手的市场和激烈的竞争意味着“我们出售了Adreno等多个IP来筹集现金，”Park指出。“我们大多数人都暂时减薪。” Park还谈到了AMD从破产边缘复苏的一些有趣事情：上网本的兴起意味着AMD的Bobcat APU出人意料地受到消费者的欢迎，这一APU提供了一到两个CPU内核和集成Radeon显卡的完美组合，功耗低（<18W），非常适合超便携的平价PC，最终销量达到了约5000万，同样成为了它在低谷期的重要营收来源。 如今的AMD早已摆脱了当时的阴霾，不论是消费市场还是服务器市场，我们都能看到它的迅猛发展，但这一关键转折仍然为大家津津乐道，提醒着我们半导体行业不会有永远的输家，一场看似不起眼的机遇，可能就会成为一家公司由衰转盛的契机。 AMD，新的押宝 虽然经历了漫长的困难时期，但AMD现在依旧保持着开拓业务的强大热情。 AMD在2022年2月以490亿美元将赛灵思(Xilinx)收入囊中，主要目的是为了增强其在各个行业的软件和算法库，而赛灵思FPGA业务也显著增加了AMD数据中心和嵌入式系统的收入，事实证明这笔交易相当有价值，在AI热潮爆发之际，拥有了赛灵思的AMD市值再度大幅上涨，成为了AI时代的赢家之一。 但AMD所图更大，事实上，获得更多AI知识产权已经成了它的持续任务，过去12个月中，AMD向十几家AI公司投资超过1.25亿美元，还收购了Mipsology和Nod.ai，以扩大AMD AI生态系统。今年7月，AMD又宣布以6.65亿美元全现金方式收购欧洲最大的私人AI实验室Silo AI，该协议是AMD基于开放标准并与全球AI生态系统建立紧密合作伙伴关系，提供端到端AI解决方案的战略的又一重要步骤。 AMD人工智能事业部高级副总裁Vamsi Boppana表示：“在每个行业中，企业都在寻找快速有效的方法来开发和部署AI解决方案，以满足其独特的业务需求。Silo AI拥有值得信赖的AI专家团队，并拥有开发领先AI模型和解决方案的丰富经验，包括基于AMD平台构建的最先进的LLM，这将进一步加速我们的AI战略，并推动为我们的全球客户构建和快速实施AI解决方案。” 当初的AMD错过了移动互联网，差点错过了服务器市场，但经历过后大起大落的它，如今似乎有了更足的底气来押宝未来，不仅是因为Zen和RDNA，还有一个得来不易的教训。 |
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