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AMD 迟来15 年的大反攻即将到来？

已有 1024 次阅读| 2021-11-23 12:41 |系统分类:芯片设计

EETOP公众号整理自科技新报（台）作者：痴汉水球

被敌人包围不见得是坏事，尤其当你的实力强过任何对手。领导普鲁士打赢日尔曼统一战争（1864年丹麦战争、1866年普奥战争、1870~1871年普法战争）的毛奇，每战必胜，从未败北，为其他名将所不及，不仅位极人臣，更克享天年，富贵寿考兼而有之，公认是西方历史最成功的职业军人。

他说过一句名言：「我们位于欧洲大国中央，东西邻国都只有一面受敌，而我们则处于腹背受敌。」毛奇最感忧虑的情况即为「斯拉夫的东方与罗马的西方缔结同盟，把日耳曼夹杀在中央」，这也成为日后德国战争计划的核心观念。

1914年8月4日，也就是英国向德国宣战、全面引爆第一次世界大战的日子，假使有旁观者，绕着战争赌桌转一圈，把每个赌客手上牌都看一遍，应该会认为德国赢得赌局的机会是十之八九。战争形势看似对德国颇不利，不过德国却可集中兵力大部分对付某个敌人。

这也是2006年7月24日以54亿美元并购ATI的AMD，外界看好的战略态势，同时握有x86 CPU和GPU，藉由融合两者，可集中全力打击没有像样GPU的英特尔（intel）或缺乏x86 CPU的英伟达（Nvidia）。

后来发展起源于Fusion大战略失策，让AMD从享有中间位置的地利之便变成两头皆空，无论CPU还是GPU，AMD就被英特尔和英伟达一路轮番围殴到2018年，像德国一样在欧陆享有「中央位置」地利之便的AMD，反而弄巧成拙惨遭两面夹杀。

但AMD今年深秋发动大攻势，终于充分展现累积多年的成果，更象征AMD具备针对客户需求，同步开发多种处理器微架构的研发能量──虽然迟来了整整15年。

由近到远，一个个仔细看AMD这波攻势端出了哪些菜色。

多512MB第三级缓存的Zen 3世代EPYC衍生款「Milan-X」

苹果M1 Max表演独有的暴力美学，AMD也有自己的一套玩法。

自从英特尔1999年3月17日发表内建2MB第二级缓存的Pentium III世代Xeon处理器，业界就一直不缺「英特尔最重要业务不是CPU核心，而是生产缓存」之类的冷笑话。随着大型化缓存存储器成为处理器晶粒裸片图的日常风景，这档好事也不再只是英特尔的专利。

AMD（或说台积电）积极耕耘多芯片封装技术早不是新闻，今年5月底就公开展示透过X3D封装的Ryzen 5000处理器，两颗8核心CCD（Core ComplexDie）各自堆叠一块64MB第三级缓存内存（尺寸6×6mm，面积36mm²），让第三级缓存内存的总容量从64MB激增到192MB，并带来高达2TB/s的理论传输带宽， AMD也就理所当然优先导入高利润服务器产品线，且隐约飘来一阵「因应特定超大型客户需求」的味道。

多八块64MB第三级缓存内存后的EPYC「Milan-X」，不仅第三级缓存内存达到惊世骇俗的768MB容量（加上第一级和第二级是804MB），更减少42至51%内存存取延迟，正面回击英特尔对EPYC「因多芯片架构导致较长延迟」指控。

基本上英特尔第三世代Xeon SP「Ice Lake-SP」就注定被AMD第三代EPYC核心数量和缓存容量整个碾压过去，据已知信息，这状况几乎确定会延续到下世代竞争（SapphireRapids对决Zen 4，后面会提到），也许英特尔数据中心事业群的利润率，还要好一阵时间才能回到超过个人电脑水准，甚至有可能像变心的爱人，永远不会回来。

计算机工业史上首款双芯片封装GPU：Instinct MI200加速器

但这还不打紧，对AMD来说，2020年财务分析师大会揭露的「双轨化GPU」发展路线，运算需求最佳化的CDNA体系，总算开花结果，让AMD拥有账面上硬体规格压倒Nvidia的高阶GPU。

第二代CDNA的Instinct MI200由两颗「绘图计算晶粒」（GCD，Graphics Compute Die）和八颗16GB HBM2e内存组成，AMD做成OAM（OCPAccelerator Module）强烈暗示锁定的「那个客户」，听说好像是有脸又有书又改名啥元宇宙（笔者实在很不喜欢这个翻译）的那家公司。

MI200与第三代EPYC处理器的组合，也成为AMD反攻高效能运算和深度学习的主力兵器，「统一AMD所有IP功能区块控制方式」的Infinity Fabrics也将发挥真正价值。

值得一提的是，AMD近期在超级计算机指标Top500大有斩获，11月榜单占据多达73台，但极度类似电竞笔电「AMD CPU搭Nvidia GPU」风潮，Top500的AMD超级计算机，EPYC旁边总是多了Nvidia A100。 AMD要如何说服客户用MI200换掉Nvidia方案，也将是值得长期观察的好题材，特别软件层面要突破「CUDA生态系统封锁网」，绝对是天大挑战。

以下表格同场加映英特尔Xe-HPC，让大家瞧瞧这三家厂商的旗舰GPU加速卡究竟有何不同。

2021年底的重头戏：同样双轨化的Zen 4

就笔者印象所及，AMD前一次有办法同步开发两种x86处理器微架构，扣除1995年并购NexGen后同时操刀K6和K7，就是并购ATi的隔年，宣布大核「推土机」（Bulldozer）和小核「山猫」（Bobcat），且大多数时间都只存在于简报，两者都无法准时问世，过程多灾多难，直接导致AMD服务器市场战线崩溃。

AMD预定采用台积电5纳米制程打造Zen4并不是新闻，但同时冒出「两种核心」就让人极度震撼了，除了最多96核心的Zen 4 EPYC「Geona」，还有128个「云端运算最佳化」Zen 4c（cloud optimized）核心的Bergamo，说这背后没有「保证有大客户下单」绝对是骗人的，也充分印证笔者多年前观点：AMD摆明全力锁定数据中心业务，不再追求面面俱到。

更可怕的是，这两者会同时登场，都支持AVX-512指令集（范围不明）和BF16浮点数格式，也都是英特尔第四世代56核心4芯片封装Xeon-SP「Sapphire Rapids」即将面对的对手，届时英特尔将失去大多数指令集保护伞（AMX会是仅存的明显强项），这场「核战」势必会更精彩，也让人好奇明年英特尔又会端出怎样的简报内容数落AMD产品的弱点。

AMD目前未透露Zen 4c的规格差异性，有可能是Zen 4缩减缓存内存容量版，或根本就是全新微架构（例如预先准备Zen 5世代小核），但光是「无法一枪毙命，干脆就开两枪」的壮举，就堪称AMD x86处理器发展史上重大的一步。

蓦然回首，AMD距离K8全盛时期还很遥远

15年来很多事情都变了，英特尔失去制程技术和产能霸权，Nvidia成为高效能运算与人工智能难以撼动的强权，AMD则稳扎稳打，一步一步爬出泥沼，直到市值爬到英特尔七成，看似「重返农药」（编按：重返荣耀的网络乡民用语），但对经历过AMD全盛时期的读者来说，应该还是感受到现在的AMD，距离昔日荣光似乎还有一大段距离。

论数据中心和个人电脑市场，英特尔生态系统的完整度，AMD依旧难以望其项背，就高效能运算和人工智能，Nvidia让AMD完全看不到车尾灯。英特尔从AMD挖角Raja Koduri砍掉重练GPU产品线，Nvidia更经由并购Arm和Mellanox建立完整CPU与SmartNIC技术能量。换句话说，失去「位居中央地利之便」的AMD，优势并没有表面巨大，也和过去一样，从来没有犯错的本钱，这些压力和辛劳，都充分反应在Lisa Su越来越多的白发。

但总而言之，三年来AMD的确成功摆脱最糟糕的处境，开始有能力正面对战英特尔和Nvidia。别忘了，AMD手上还有世界第一大FPGA厂商赛灵思，笔者很期待AMD会怎么善用这张王牌，也持续酝酿蓄势待发的终极APU「EHP」。有充分理由相信，未来几年市场竞争只会越来越欢乐，让不学无术的笔者永远不缺借题发挥的素材。

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