原来，AMD才是苹果最好的老师_风闻
半导体行业观察-半导体行业观察官方账号-专注观察全球半导体最新资讯、技术前沿、发展趋势。05-04 19:37
一股寒风吹拂在2022年的PC市场中。
根据数据咨询机构 Canalys的报告，2022 年全球 PC 总出货量为 2.851 亿台，同比下降 16%，笔记本降幅更加明显，其在2022 年第四季度出货量下降 30% 至 5140 万台，全年出货量下降 19% 至 2.238 亿台。
不过，让人感到意外的是，在这一片萧条当中，PC掌机这样的细分新品类反而有了不错的成长，和市场大环境形成了鲜明对比。
根据Omdia的一份报告，Valve在2022年正式推出的Steam Deck掌机，发售首年的销量就达到了162万台，预计2023年销量为185万台，2年总计销量超过300万台，这对于PC细分市场来说，已经是一个相当可观的数字了。
当我们拆开这些掌机时，沿着铜管在PCB上找到处理器后，会发现上面印着不是熟悉的英特尔，而是它的老对手——AMD，例如Steam Deck所使用的APU，其CPU部分采用Zen2架构，4核心8线程，主频3.5GHz，GPU为RDNA2架构，8组CU单元、合计512个流处理器，主频为1.6GHz。
就是这样一颗整合了CPU和GPU的芯片，能够轻松带动巫师3、战神4和荒野大镖客2这样的3A大作，能随时随地畅玩PC上的海量游戏库，也难怪能引发玩家的购买热潮.
有意思的是，早期的PC掌机和便携PC产品中不乏英特尔的身影，如今AMD却翻身当了主人，厂商都不约而同地选择了后者。
至于背后的原因，一方面是台积电的先进制程工艺，在便携设备的功耗控制上具有较大的优势，另一方面，相较于CPU性能，主流3D游戏更看重GPU的性能表现，而英特尔移动处理器的GPU在规格和实际表现中远不及AMD，一来二去，最后厂商自然会青睐于AMD。
不论是服务器还是消费级市场，AMD已经有隐隐与英特尔分庭抗礼之势，而APU也可以说是守得云开见月明了，为了走到这一步，AMD至少苦熬了17年。
艰难的起点
AMD（Advanced Micro Devices）的发家路线和英特尔别无二致，算下来1969成立的AMD，只比英特尔小了1岁而已。
不过虽然同样出自仙童半导体——这个半导体人才的“黄埔军校”，AMD的创办者杰里·桑德斯的起点却比罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔低了太多：桑德斯的父母在他五岁时离异，全靠祖父母的帮助才让他读完伊利诺斯大学的工程学，在桑德斯毕业时，祖父给他发了份详尽的账单，列举了多年的花费，甚至还包括了祖母的洗衣费，表示这是21岁的他需要偿还的债务。
在这种环境中成长起来的桑德斯，不仅有着较强的自尊心，也对名利有超乎想象的执着，而他的最初梦想，就是成为演员，赚许多钱，再娶漂亮女人。
只可惜成为演员这个起点，在桑德斯的中学时期就已经结束了：他为朋友打抱不平，结果朋友却临阵脱逃，面对一堆人的围殴，他被打了个半死，不仅脸上破相，连鼻子都被打变形了，最后只能从前额取骨来修补。
歪鼻子桑德斯的演员梦破裂了，于是只能退而求其次，把目标换成了赚钱，他先后做过道格拉斯飞机公司的空调系统设计师和摩托罗拉的销售经理，最后跳槽到蒸蒸日上的仙童半导体，当上了负责销售的营销总监。
他不是技术大拿，做人行事也一点都不低调，与其说是半导体行业的经理，倒不如说更像是好莱坞的大明星，因而在仙童的一堆技术天才中，他并不受欢迎，在大量人才出走仙童后，桑德斯也因为与新领导人的不合而卷铺盖走人，最后只带走了几万美元的工资。
这下发财梦也破灭了，失去了经济来源的桑德斯一度想过自我了断，好在找上门来的前同事让他重新燃起了名为创业的希望。
但创业也并非一路坦途，当英特尔的诺伊斯和摩尔只用5分钟就筹得500万美元时，桑德斯还在用自己做销售时锻炼的口才四处奔走拉投资，自嘲用了500万分钟只筹集了5万美元。
同样是去会见著名的风险投资人阿瑟·洛克，诺伊斯他们只用了一页半的简介资料，而桑德斯准备了70页厚的计划书，苦口婆心劝了半天，最后洛克只是以太迟了婉拒。
好在天无绝人之路，在截止期限前，桑德斯终于为公司筹够了创业所需的150万美元，第二天，AMD正式挂牌开张。
虎口夺食的AMD
早期的AMD虽然在资金上并不像其他硅谷公司那么充沛，不过凭借桑德斯做过销售人员的经验，找来了不少订单，比如给当时像仙童半导体和国家半导体这样的大公司打工，生产替代芯片，通过重新设计来提高原版芯片的速度和效率。
与其他生产替代芯片的公司不一样的是，AMD是硅谷第一批强调质量高于一切的公司之一，它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，很快就拉拢了一批计算机、电信和仪器行业的客户。
1972年AMD正式上市，次年1月，AMD在马来西亚开设的工厂正式开始大规模生产，到1974年也就是成立五周年时，AMD已经有了近1500名员工和200多种产品，其中有数十款都是专利产品，年销售额来到了2650万美元。
但AMD的崛起总是绕不开英特尔，1974年，英特尔发布了自己的第三颗微处理器8080，其采用了复杂的指令集以及40管脚封装，处理能力是前代8008的10倍，每秒能执行29万条指令，集成6000个晶体管，时钟频率也来到了2MHz。
这颗处理器知名度非常之高，其搭载于第一款个人计算机Altair之上，性能强大外加价格便宜，很快就在业界引发了震动。
不过很有意思的是，英特尔最初并不完全具备这颗处理器的知识产权，8080的设计脱胎于前代8008，而8008的设计又来源于一家名为Datapoint智能终端厂商，这家厂商想要用高集成化的微处理器代替大块电路板，来解决当时终端的散热问题，其操刀设计了8008相关的指令集和寄存器系统，找到了当时还在做存储的英特尔进行开发。
但是英特尔的开发进度过于缓慢，最终Datapoint以5万美元的价格把8008的知识产权抵扣给了英特尔，好在同样出身仙童的费德里科·法金入职英特尔，颇具天才能力的他领导开发了4004、8008和8080这三款处理器的开发，完成了英特尔的早期微处理器的布局。
至于最大的功臣法金因不满英特尔对于处理器的态度而出走，创办自己的公司Zilog，和英特尔在处理器市场中争锋那就是另外一回事了。
那AMD又是怎么和英特尔的8080处理器产生关系的呢？
这就不得不提AMD的本身实力了，作为通过美国军方认证的企业，它在技术方面还是有两把刷子的，有多牛呢？1975年，AMD几位工程师在没有8080处理器图纸的情况下，用显微镜拍摄开盖芯片并根据图像绘制原理图和逻辑图，直接逆向工程生产出了8080的仿制品——Am9080，性能一样，质量更好，芯片面积还比8080小了一大圈，可以说是英特尔的底裤都被扒光了。
英特尔高层肯定是勃然大怒，决定对AMD提起诉讼，但问题是，没有任何证据能表明AMD窃取了英特尔的相关专利，诉讼最终以失败告终。
所谓不打不相识，英特尔在见识到AMD在生产和技术方面的优势后，反过来又和AMD达成了合作，两家各取所需：AMD需要英特尔8080背后的生态，而英特尔也可以找AMD进行芯片方面的代工。
1976年，AMD与英特尔达成了一项为期10年的交叉协议，已经富起来的AMD向英特尔支付了32.5万美元，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，简单来说，AMD从此可以光明正大地生产AM9080，还能使用8080的微指令，再也不用担心英特尔的专利，放心大胆地挣钱。
自此，AMD完成了虎口夺食，以非常强势的姿态闯入了微处理器的市场。
到70年代中后期，硅谷半导体公司的格局初步确定，虽然遭遇了石油危机所带来的经济衰退，但坚韧不拔的AMD并没有停下自己的发展势头，桑德斯花了十年时间，终于证明了阿瑟·洛克看走了眼，AMD最终还是拿到了通往半导体市场的门票。
值得一提的是，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。
双雄争锋
英特尔虽然失去了对8080处理器的生产控制，但高层不无庆幸：幸好这只是一颗小小的8位处理器，在即将到来的16位浪潮中，8位的小市场留给AMD啃又何妨？
1978年，英特尔正式推出首枚16位微处理器8086，并在随后推出了协处理器8087和性能更强大的8088，三款处理器采用相同的x86指令集，都拥有29000颗晶体管，速度可分为5MHz、8MHz、10MHz三个版本，内部数据总线和外部数据总线均为16位，地址总线为20位，可寻址1MB内存，这也是英特尔首次提供多个选择方案给消费者。
虽然三款处理器在70年代末引起了一股热潮，但最具重要意义的，还是1981年的IBM PC，这款真正意义上大获成功的个人电脑，最终选用了英特尔8088作为处理器，随着80年代大量IBM兼容机的推出，英特尔正式走上巅峰，为后续占据微处理器绝对主流奠定了坚实的基础。
不过，前面的问题再一次困扰着英特尔，由于生产速度堪忧，为了保证出货量，老大哥IBM直接出手，强制英特尔授权8086和8088乃至后续处理器的相关专利技术，从而让包括AMD在内的一众处理器厂商都可以生产x86系列的处理器。
以现在的眼光来看，面对突如其来的一块大蛋糕，单独的某家厂商肯定是一口吃不下的，而IBM呢，想要把PC这块蛋糕做大做强，开放的硬件生态必不可少，而导入其他厂商就是一个非常合理的选择，至于英特尔呢，这也不过是权宜之计，只要专利尚在手中，以后再度收回芯片的制造权也不是什么难事。
这次，AMD又能合理合法地生产英特尔的最新款处理器，8086、8088、80186和80188等处理器源源不断地从AMD的工厂中被生产出来，最辉煌的时候，AMD甚至生产了超过一半的x86处理器，光靠代工处就能赚得盆满钵满。
1982年底，AMD开始生产英特尔最新的80286处理器，本来以为只是简简单单的复制粘贴，但让英特尔没想到的是，AMD在生产这方面的技术实力是一点都不含糊，英特尔自己生产的286处理器只有6MHz、8MHz、10MHz、12.5 MHz三个频率，大部分还都在6-10MHz之间徘徊，AMD生产的Am286处理器，主频却是8MHz起，最高频率能达到20MHz。
拿着我的专利，比我做得更好，卖得还更多，不论是哪一家商业公司，都不能忍受这种情况，1985年，英特尔正式推出80386处理器，为了保证自己生产的处理器销量，它直接取消了之前的生产授权，没有给包括AMD在内的其他厂商提供设计图纸，想要自己独吞日渐蓬勃的PC市场。
这对于AMD来说无异于晴天霹雳，在80年代中期，兴起的日本半导体厂商已经在全球市场中四面出击，传统的硅谷厂商不再吃香，AMD自然也不例外，业绩也出现了大幅度的衰退，尤其是主营的存储业务，在一阵又一阵的冲击中风雨飘摇，整个公司陷入到了一场史无前例的危机当中。
当然英特尔也不好过，它的主营业务也是存储，但CEO摩尔做出了一个壮士断腕的决定：收缩存储业务，全力发展处理器。这一决定不可谓不大胆，但却体现出了这位摩尔定律创造者的远见卓识，英特尔最终完成了华丽的蜕变，确立了处理器市场中的霸主地位。
AMD就没那么幸运了，陷入了两难境地的它在挣扎了数年之后，最终在1989年宣布转型，同样选择了处理器这一前景广阔的市场，并拆分了存储的相关业务。
问题来了，虽然AMD早在1987年就向英特尔发起了诉讼，指控其违反了1981年的交叉协议，在判决下来前，英特尔也不可能提供处理器的设计，AMD只有两种选择，要么坐以待毙，要么另起炉灶。
这个时候，神通广大的AMD工程师再度登上舞台，就和十多年前的8080处理器一样，他们花费了18个月时间来逆向工程，1989年底，AMD成功研发出Am386处理器，当1991年诉讼结束时，AMD重新获得了386处理器的生产销售权利，吹起了反攻的号角。
实际上，Am386并不是对386的简单复刻，在性能指标上再度超越了英特尔，原版的386频率为12.5MHz，后面升级出了20MHz、25MHz和33MHz几个版本，但是Am386在不加散热的情况下能跑到40MHz，最高甚至能跑到50MHz，在性能提升20%以上的情况下，运
行温度更低，耗电量也更小，直接给英特尔来了点小小的A芯震撼。
差不多的价格，更好的性能，PC厂商开始用脚投票。1992年底，AMD以950万颗Am386处理器的销量超越英特尔，占据60%市场份额的它成为了386处理器最大的生产商。
接下来的486处理器上，AMD如法炮制，其所推出的40MHz版本Am486价格与33MHz 英特尔486相同，性能提升了20%，并且Am486提供了120MHz版本，超越了最高频率仅为100MHz的486，在几颗处理器接连热销的推动下，AMD的营收迅速增长，从1990年的10亿美元到1994的21亿美元，短短四年时间就翻了一倍。
自此，AMD终于可以放开手脚任意施为了：Am5x86、K5、K6、K6-2、K6-III……随着K7处理器的发布，AMD的处理器品牌——速龙（Athlon）也一并推出，自此，AMD开始摆脱廉价山寨的形象，它不再把自己定位成英特尔的复制品，而是一个崭新却又强大的处理器厂商，性能丝毫不逊于同期的奔腾，开始进入到自己的黄金时代。
这里再放一个关于CEO桑德斯的小插曲：1992年，此时Fabless（无晶圆厂模式）的概念开始出现并普及，不少Fabless厂商开始崭露头角，而桑德斯却在当年的一次半导体会议中来了次语不惊人死不休，直接大喊Real Men Have Fabs（真男人才会有晶圆厂）。
如今来看，这句话不无讽刺，但是放在当年，这番言论无可指摘，在处理器市场中，AMD最大的对手从始至终只有英特尔，倘若放弃对晶圆厂的不断投入，AMD有很大概率会在快速迭代的制程中掉队，更不用说推出同奔腾竞争的速龙系列处理器了。
融合后的失意
2002年4月，桑德斯正式辞去AMD的CEO职务，在AMD踏上巅峰时功成身退，为33年的路程画上了一个完满的句号。
接替他的是前摩托罗拉(Motorola)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Opteron (皓龙) 处理器、面向台式电脑和笔记簿电脑的 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。
关键的转折点是英特尔在64位架构上的自乱阵脚，英特尔在皓龙面世的前一年拿出了同样基于64位技术的新产品安腾 (Itianium)，出于打压AMD的目的，英特尔所推出的安腾放弃了20多年来的x86架构，折腾出了一个IA-64架构，不兼容过去32位的系统，功耗也出奇的高，第一年的时候，用户和厂商还在热烈欢迎安腾，但在发现了这个架构的种种问题后，众人的批评纷至沓来，Linux之父李纳斯·托沃兹(Linus Torvalds)当时评价称"这是是英特尔十五年来所犯的最愚蠢的战略错误。"
AMD一看直接乐了，没想到还有这好事，自己还没出手，老对手就左脚绊右脚躺上了。天予不取，反受其咎，送上门来的机会，没道理不抓住，AMD迅速开始研发AMD64位架构，直接兼容32位的系统，当皓龙和速龙64处理器一上市，很快就超越了安腾，成为市场中的主流处理器。
到2005财年结束时，AMD也迎来了历史上的最好时刻，销售额为58.5亿美元，比2004年增长17%，净利润为1.65亿美元，处理器的市场份额最高时一度达到了23%，AMD头一回尝到了从跟随者变成领导者的甜头。
但占据上风的鲁毅智很快就带领AMD走向了另一个极端。2006年7月24日AMD正式宣布54亿美元（以42亿美元现金和5700万股AMD普通股）并购ATI， 成立于1985年的它，是一家图形卡、视频设备和多媒体产品的提供商，产品广泛应用于台式机、工作站、笔记本电脑、数字电视、移动电话和游戏设备等，是当时市场中唯二的两家显卡厂商，另一家就是我们所熟知的Nvidia英伟达。
反噬很快就来了，2006年，英特尔酷睿（Core）架构横空出世，而与之一同推出的酷睿处理器采用了全新的65nm工艺，其不再追求飙升主频的超长流水线设计，不论是在性能和功耗上都碾压了同时期AMD的K10架构处理器，再度夺回了失去的市场。
而此时的AMD已经分身乏术，一如1944年诺曼底登陆后的德意志第三帝国，一方面要在CPU上应战英特尔，另一方面又要在GPU上对阵英伟达，双英战超微，成了2006年之后处理器和显卡市场的常态，只不过大部分时候，都是双英压着超微打。
真男人才会有晶圆厂，但是真男人也到了退场的时刻，为了缩小亏损，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。
这还不够，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，成了日后高通在手机处理器市场叱咤风云的重要倚靠之一。
靠着大量裁员和出售业务的降本增效，AM才勉强止住了颓势，终于开始认真思考CPU+GPU的可能性，即所谓的“Fusion”融合架构计划。
实际上，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在当年Fusion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。
天不遂人意，画卷没过几年就变成了吃不到的大饼， AMD的新CPU架构就不够给力，K10、推土机、打桩机、压路机……几代架构都难以和英特尔竞争，GPU呢，共享内存导致的带宽不足，以及TDP功耗发热限制让游戏性能也难堪大任，完全无法和独立显卡相提并论，再加上分拆出来的代工厂在先进制程上大幅落后于英特尔，芯片功耗和性能都落后了一大截，三座大山直接压得AMD抬不起头。
更何况老对手英特尔还直接偷家，自研GPU，在2010年的Clarkdale处理器中实现了CPU、GPU统一封装，在2011年初的Sandy Bridge处理器中，实现了CPU、GPU同一核心，比AMD先一步实现了CPU与GPU融合，让APU的地位一下子就变得尴尬了起来。
为自己正名的APU
当苏姿丰在2014 年 10 月上任 AMD CEO时，几乎没有人会认为AMD还有绝地翻盘的机会，跌跌撞撞这么多年，AMD早已接近了破产的边缘。
但大部人都想错了，2017 年 2 月 22 日，在潜心研发数年后，苏姿丰旧金山发布会上掏出了自 K8 时代之后最令人印象深刻的处理器——锐龙，首批 1800X、1700X 和 1700 三款处理器性能提升大的可怕，虽然在同定位处理器的性能上仍然不及英特尔，但相对酷睿直接腰斩的售价让它们迅速确立了在消费市场中的优势，AMD终于复现了2005年时的辉煌。
根据最新研究报告，2022 年第四季度，英特尔在 x86 处理器市场的份额为 68.7%，而 AMD 为 31.3%，高于去年同期的 28.5%，也早已打破了鼎盛时的最高纪录（25.3%）。
更让人感到惊喜的是，APU在经历这么多年浮沉后，终于实现了一部分当年Fusion的愿景，2022年初，AMD正式推出6000系列移动处理器，其中的旗舰型号6800U，采用Zen 3+架构的8核心16线程，主频最高4.7GHz，同时集成Radeon 680M，主频最高2.2GHz，热设计功耗范围15-28W。
这颗处理器CPU已经不弱于同期的i7-1260P，而GPU的浮点算力达到了3.38TFlops，其性能在部分场景中甚至比肩GTX 1050Ti显卡，真正做到了CPU和GPU的性能兼顾，让大家见识到了APU除游戏主机外的发展可能性。
AMD也意识到了这一点，今年4月25日，AMD正式推出了全新的锐龙 Z1 和 Ryzen Z1 Extreme 处理器，其基于台积电 4nm 工艺打造，定位于PC游戏掌机市场。
锐龙 Z1 则进行了降配处理，仅有 6 核 12 线程、4 个 GPU 核心和 22MB 缓存，理论上强于Steam Deck定制的“Aerith”芯片（Zen 2+RDNA 2）约 55%。
这两款处理器刚发布就引发了不小的关注度，毕竟能在小小的掌机上就能实现接近于庞大主机的性能，放在以前是完全不能想象的，如何解决功耗，又如何解决体积重量，困扰厂商们的难题不复存在，硬要挑刺的话，制约整体性能的只剩下TDP和内存带宽了。
而在这不知不觉的十数年中，CPU+GPU融合早已司空见惯，Fusion与异构计算的理念不仅在APU上，也在英特尔和ARM架构的手机芯片上不断发展着，苹果在2022年春季发布会当中，直接将两颗M1 Max芯片用UltraFusion的中介层结合在一起，从而推出了M1 Ultra，在相同的功耗下，拥有远超桌面端16核CPU与高端GPU的性能，让人咋舌于苹果强大的芯片架构与封装设计的同时，也通过Fusion这个词联想到了许久之前的APU。
APU当年提出的四步走计划，从物理整合到平台优化，再从架构整合到系统架构整合，如今却交由芯片架构设计的后起之秀苹果完成，CPU+GPU异构计算在M1系列的芯片上也真正得以发扬光大，这也不由地让人发出感慨。
APU的融合构想，早在AMD收购ATI是便已有之，APU是其中最有力的推动者之一，最终Fusion这个概念播撒于世界各地，不论是桌面还是移动，都已经享受到了它带来的红利。
1969年的桑德斯，2002年的鲁毅智，2014年的苏姿丰，这场未曾中断的接棒，让庞大的电路管最终演变成一颗小小的集成芯片，将千倍万倍乃至亿倍的性能攥于手中，这或许也是半导体和集成电路行业的浪漫吧。