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苹果(AAPL.US)发布M1芯片,AMD(AMD.US)最受伤?

原标题:苹果(AAPL.US)发布M1芯片,AMD(AMD.US)最受伤? 来源:半导体行业观察

半导体行业观察

本文来自 微信公众号“半导体行业观察”,作者:杜芹DQ。

来势汹汹的苹果(AAPL.US)M1芯片,让英特尔(INTC.US)坐不住了,先是出影片反讽Mac,而后甚至在官网推出了一个“专用”页面,接力做了网站继续叫阵Apple M1不够快。到此,大家都以为苹果发布M1最大的受害者是英特尔,但其实不然,正在谋求复兴的AMD(AMD.US)才最受伤。

真的是世事无常,AMD怎么也没想到,正当其与英特尔在CPU领域激战正酣并小有成就之时,苹果突然祭出M1芯片,杀进重围,让AMD措手不及,然而更大的威胁还在后面。

AMD与英特尔的20年厮杀

AMD与英特尔这小20年一直在不断纠缠,期间AMD经历了从Athlon时代风光无两到被英特尔超越,千年老二的名头挂了好多年,而后AMD通过一系列操作寻求复兴,已颇有成效。

在此,笔者简单赘述下关于AMD和英特尔的历史。2001-2005年可以说是AMD的Athlon时代,那些年,AMD的Athlon XP和Athlon 64 vs Pentium 4-AMD的时代在双线程工作负载上独占鳌头。2006年,英特尔的Penti um965改变了这一平衡。在此后的整个2007-2013年,英特尔的都比AMD拥有相当多的单线程优势。但是渐渐地,英特尔的CPU单线程性能提升的越发不多了。

2017年,一切都发生了改变,AMD最终发布了一款代号为Zen的全新、热情友好的架构。Zen架构将功率和热效率恢复了一致,同时使原始多线程性能显著高于英特尔的最佳性能。尽管Zen的单线程性能仍落后于英特尔,但它也实现了几次大幅跃升,可以说AMD逐渐夺回了这一桂冠。

说到AMD的复兴,研发Zen架构功不可没。早在2012年AMD开始着手研发Zen架构,Zen架构是AMD在推土机架构失利之后研发的新一代架构,也是AMD的得意之作。此后的这几年Zen架构也成为AMD处理器路线图中的中坚力量。截止目前,AMD陆续推出了Zen+、Zen 2、Zen 3。

尤其是AMD在去年11月份发布的Zen3和Ryzen 5000系列产品,其CPU性能较之上一代有明显的提升,要知道,这种情况已经很久没有出现了。尤其是AMD声称IPC增加19%,每瓦提升24%。IPC提升19%意味着AMD现在赢了一切,AMD在单线程性能上处于领先地位。此外,连续第二年,它在多线程性能上遥遥领先,几乎是英特尔所能提供的最好性能的两倍。

可以说,AMD在2020年做出了巨大的努力,将其Ryzen 4000移动处理器引入笔记本电脑,并生产了一些价格实惠且性能卓越的机器。AMD确实步入正轨。所有的一切对AMD来说都看似如此美好,AMD的Zen 3表现良好,5nm的Zen 4也将于今年发布,英特尔似乎难以与之如此快速的Zen架构所抗衡。

然而,一切都在被苹果所发布的M1芯片所挑战。

来势汹汹的苹果M1芯片

平地一声雷,2020年11月11日,苹果正式发布M1芯片,M1芯片是苹果首款专为Mac打造的芯片,也是第一款专为Mac设计的芯片。M1芯片的风头甚至盖过了iPhone12,此前的 Mac和PC,一直都采用不同的芯片来承担中央处理器、输入输出、安全等功能。而现在,M1将这些技术统统整合在同一块SoC芯片,采用5nm工艺,160亿个晶体管。而且M1芯片还兼容IOS App,从此iPhone,iPad,MAC架构归一。

M1是苹果首款采用先进 5nm制程打造的个人电脑芯片,该工艺优于AMD的7nm工艺和英特尔的10nm制造工艺,封装了数量惊人的 160 亿个晶体管

不论从性能还是续航上M1芯片都超过了英特尔一大截,作为一款SoC芯片,它囊括了内存,CPU,GPU,NPU等多个技术,得益于此,M1芯片将中央处理器速度提升至最高 3.5 倍,将图形处理器速度提升至最高 6 倍,将机器学习的速度提升至最高 15 倍,而且在实现这一切的同时,还将电池续航时间最高提升至上一代Mac机型的 2 倍。这些性能和能效上的跃升,意味着M1芯片将Mac带入一个全新纪元。

一个全新纪元,听着就可怕。自已故的史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)向全世界宣布苹果正在从IBM的PowerPC芯片过渡到英特尔的x86芯片以来,已经过去了十多年。快进到2021年,Apple正在开始将其所有台式机和笔记本电脑从x86英特尔芯片过渡到其基于Arm架构自己设计的M1处理器。

尽管ARM处理器不是新产品,但苹果公司正在将其在移动产品领域使用ARM所取得的成就,转移到笔记本和台式机计算环境中。在软件方面,一方面,他们基于其自有系统和生态优势,吸引开发者兼容他们的处理器;另一方面,他们重新拿出了当初从Power转向X86时候的武器——二进制编译器软件,这次他们推出的是Rosetta 2。

据介绍,在使用M1芯片的Macbook上装了Rosetta 2之后,可以有效地将大部分基于Intel开发的应用程序翻译成Arm芯片看得懂的代码,也就是可以让原本在Intel处理器环境下开发的软件在基于M1芯片推出的Macbook上运行。虽然这并不是一个百分百有效的翻译,也不是每个应用都能借助其翻译,在实际体验中,应该也做不到跑在原生环境上那么流畅,但最起码能跑起来。

有了自己的M1芯片,苹果对Mac产品的创新空间将更大,而不需要掣肘于英特尔、AMD的处理器和图形芯片。据媒体Mark Gurman和天风国际分析师郭明錤分析,根据现有资讯来看,苹果自研心片的到来,很可能会让新Mac出现一轮巨大变化。

对于X86领域的长期玩家AMD和英特尔来说,苹果的闯入无疑将蚕食两家的长期地位。真的应了那句“打败你的不一定是同行,有可能是跨界”。而作为苹果的供应商,AMD也逐渐感到被剥弱,苹果依靠AMD的Radeon显卡为MacBook Pro,iMac和Mac Pro等高端设备供电,但是随着向内部解决方案的转变,这种情况可能会改变。因为M1 Macs在与iPhone和iPad中使用的A系列处理器类似的片上系统设计中集成了基于图块的延迟渲染(TBDR)图形核心。不过AMD表示,苹果与AMD仍将保持合作。

不过一项事实是,至少在芯片端,以M1为代表的桌机端ARM芯片,暂时不会对英特尔、AMD的市场造成太大影响。因为主流的PC市场里,还是intel inside、AMD芯片,跑着Windows系统的装置,Mac能造成的威胁极为有限。

但威胁也确实来临了,英特尔最近的表现就可以看出,英特尔已计划在2021年下半年,推出代号为「Alder Lake」的12代lCore处理器。它将在单芯片上同时集成高性能核心和高效能核心。而且有传言说AMD也希望跳上定制的ARM,但是,AMD已经公开讨论了这一点,并表示不会急于加入ARM。此前通过PCGamer,AMD的产品首席技术官Joe Macri说:“我们一直在研究big.LITTLE(ARM芯片所基于的体系结构),已经有15多年的历史了。

更大的威胁还在后面

然而,苹果的影响力或许不仅仅止于此,评论家Joel Hruska谈到苹果M1芯片时说:“它代表了我整个职业生涯中对x86统治地位最强大的威胁”。对AMD和英特尔来说,M1推出的背后重要意义才是他们最大的威胁。这其中可能有两层潜在意义:

意义一:M1芯片基于Arm架构,而不是AMD和Intel都使用的x86架构。M1芯片的成功首秀,也让X86阵营接受了一次来自ARM芯片的跨界打击,让我们有机会对个人电脑的硬体设计,乃至芯片架构的归属进行思考。这势必会引起其他依托Arm架构厂商的关注和试探。

高通便是采用Arm架构的芯片设计厂商,苹果的M1芯片也给高通带来最终推动力,据了解,其内部编号为骁龙SC8280的芯片正在14英寸的笔记本上进行测试,支持高达32GB的内存,并集成5G调制解调器。此前,高通公司总裁称赞了苹果的M1芯片,表示这种芯片是朝着正确的方向迈出的一步。

据WinFuture报道称,未来高通不会仅仅依靠获得ARM的CPU设计用于自己的芯片。其计划是通过开发定制核心来与苹果对抗。通过收购Nuvia,高通有机会做到这一点。Nuvia拥有像苹果一样的架构授权,这将允许高通开发定制核心,对于芯片组制造商来说,这也将是具有成本效益的,而不是获得现有设计授权。

除了高通,三星也在试图发展Arm PC芯片。据wccftech报道,三星被传出正在研发Exynos 1000芯片,有可能用于即将推出的Windows PC。消息称,除了为自家的Galaxy S21系列智能手机使用外,三星可能将该芯片应用在使用Windows系统的PC平台上。

而且据报道,Exynos 1000也是基于5nm工艺,但与苹果M1芯片不同的是,有消息称,Exynos 1000可对外出售。如果此路行得通,这或许能成为他们减少对存储器依赖的又一新的拓展领域。

对于很多人来说,配备M1芯片的Mac也是ARM个人电脑迈向成熟的标志,这将极大推动ARM生态的发展,并在今后的PC市场中争得一席之地。

意义二:鉴于在M1芯片上所取得的成就,苹果可能借助M1这种模式,打造服务器芯片。或许以后Arm服务器的疆域会进一步扩大。

尤其是Arm为了进军服务器芯片领域,做了不少努力。Arm Neoverse是Arm服务器领域关键之一。这些年,Arm服务器也吸引了众多大厂的青睐,具体表现有,华为在2019年1月10日发布首款基于ARM架构的服务器芯片—鲲鹏920;Marvell也宣布了新的SmartNICs系列,该系列产品可以从数据中心的主服务器芯片上卸载各种任务;亚马逊宣布,其第一代Arm Neoverse处理器将被用于他们自己制造的服务器芯片gravon2上,该芯片将取代当前几代服务器系统,为客户节省高达40%的成本;由RIKEN和富士通联合开发的超级计算机Fugaku,凭借其基于arm的高性能芯片,获得了Green500超级计算机全球能效排名的第一名;Ampere首次推出了基于Arm的80核服务器处理器,称为Altra。

结语

M1芯片的发布,可以说产生了巨大的变革,苹果竞争对手该如何赶上强大的M1芯片?X86稳固的江山能否动摇?AMD此后的崛起之路如何?Arm的前景发展几何?腹背受敌的英特尔又将如何在滚滚长河中独善其身?这是一个创新的时代,也是充满无限可能的时代。

(智通财经编辑:马火敏)

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