过去 25 年中的大多数时间里,PC CPU 市场一直由 x86 架构主导。虽然 1990 年代初,有不少架构与英特尔竞争,但到本世纪末,只剩 AMD 独自与英特尔对抗。之后,IBM 在 2000 年代初期投入了 Power 架构的 Mac G5 处理器研发,最终看起来英特尔赢了。
时间流逝以一种有趣的方式,重塑了我们对一个时代的看法。到 2000 年代中期,英特尔几乎完全的胜利现在看来像是暂时而非永久的胜利,而且,CPU 市场的竞争正在以数十年来未曾见过的方式升温。
任何人都可以给出令人印象深刻的处理器性能参数,但性能并不是唯一。AMD 的 Zen、Zen+ 和 Zen 2 架构屡屡突破,英特尔在 10 奈米上走的弯路,也比以前更容易受到挑战。
英特尔的 Tiger Lake 是一款令人印象深刻的 CPU,足以夺回行动 CPU 市场的领导地位,接下来的问题是,它需要花多长时间才能恢复在 7 奈米节点的优势地位。英特尔目前声称它将在 7 奈米上具有竞争力,并在 5 奈米上重新获得领导地位。
根据 Passmark 评测网站上周更新的数据,AMD 在桌面市场占比达到了 48%。Passmark 评测网站的统计数据代表的是使用中的 CPU 而非购买的 CPU,并且这个统计是以日历年为单位而非财务年。这个统计不仅代表新 CPU 的销量,还在一定程度反映了过去 5~10 年 x86 CPU 的安装量。
(Source:cpu benchmark,下同)
可以看到,凭借 7 奈米 Zen2,AMD 在桌面处理器市场市场占比也水涨船高,从之前的 40% 一路涨到了 48%,在笔电市场,AMD 在轻薄笔电和电竞笔电上的竞争力也在改变。
不过在服务器 CPU 市场,AMD 没能复制在桌面和笔电 CPU 市场的势头,英特尔在这个市场依旧有绝对的主导地位。
但英特尔在这个市场并不缺少挑战者,Arm 在两年前发布了 Neoverse 系列处理器,针对边缘及云端,Arm 希望透过 Neoverse 处理器性能的持续提升和其定制能力,赢得这个市场的占比。
Arm 最新发布的强调性能的 Neoverse V1 处理器单线程性能,与上一代 Neoverse N1 相比最高提升了 50%,兼顾性能和效率的 Neoverse N2 也比 N1 单核性能提高 40%。
在最新的 Top500 超级电脑榜单上,排名第一的超级电脑也基于 Arm 处理器。更可能引发英特尔担忧的是,Nvidia 宣布将以 400 亿美元收购 Arm,虽然这一交易还未最终达成,但这足以引起英特尔和 AMD 的注意。
▲ 2020 年 6 月 TOP500 超级电脑排行。(Source:Top 500)
与此同时,业界对 Nvidia 收购 Arm 的担忧也引发对 RISC-V 的兴趣。SiFive 声称它可以在未来制造基于 RISC-V 指令集的桌机 CPU。RISC-V 未来也可能进入高性能运算领域。
现在更值得关注的是 x86 与 Arm 之间的竞争。7、8 年前,我们预计 Arm 与 x86 会在平板电脑和智能手机市场将迎来一场激烈竞争。但最终只在中阶市场有一些冲突,架构优势几乎没有体现出来。
x86 和 Arm 处理器在手机领域已经无从比较,但他们会在智能手机之外的所有市场竞争。
AMD 可能是 PC 市场的当下明星,但也需要英特尔
更有意思的是,保卫 x86 的不会只是英特尔。过去的几十年中,英特尔几乎透过一切必要手段试图“消灭”其竞争对手。现在,英特尔发现自己处于陌生的境地,需要 AMD 进行有效攻势,同时保持自己的地位。
英特尔计划将 10 奈米制程提高到 7 奈米,但要等到 2021 年底或 2022 年初新节点才会面市。那时,苹果将使用其第二代或第三代自研桌面 CPU。并不是说英特尔将无法达到或超过这些挑战者的性能,但在短期内可能很难做到。
如果英特尔继续在 7 奈米上挣扎,或者非 x86 阵营的对手被证明具有比预期更强大的设计,那么 x86 与其他架构竞争的重任将落在 AMD 身上,这将是前所未有的情况。AMD 曾经击败过英特尔,并在 x86 市场上占领先地位,但它从来不是该市场对抗竞争对手架构的主要防御者,主要是因为 x86 多年来没有任何强有力的竞争对手架构。
AMD 也需要英特尔。如果英特尔马上停止销售 CPU,台积电也缺乏相应的制造能力。英特尔售出的每台 x86 服务器都代表 AMD 想获取的占比,并且,这是 Arm 进入服务器市场的壁垒。每台带有英特尔 LOGO 的服务器都是 AMD CPU 仍然可以发挥作用的服务器,一旦客户开始使用 Arm,说服他们重新使用 x86 可能会更困难。
简单来说,如果英特尔继续努力应对 7 奈米,它将需要 AMD 的产品来证明 x86 架构的竞争力。如果 AMD 无法交付产品,那么随着新的芯片和 Arm、RISC-V 架构等成为焦点,两家 x86 制造商可能会不再占据主导。AMD 可能是 PC 市场的当下明星,但它需要英特尔的出货量才能将其 CPU 定位为应对 Arm CPU 真正有吸引力的替代产品。
近 30 年来最有趣的 CPU 市场竞争,x86 阵营的英特尔和 AMD 面对 Arm 和 RISC-V 的竞争,x86 架构市场的主导者英特尔既需要与 AMD 合作,但又需要保持自己的市场地位。并且,英特尔在先进制程上的失利,让 AMD 可能需要承担 x86 与其他架构竞争的重任,可是 AMD 的出货量还有点难当重任。
今年,苹果宣布了将用自研的 Arm 架构 CPU 替代英特尔 CPU。Nvidia 又宣布将收购 Arm。最终的结果会如何?没有人知道,但我们应该准备好迎接 CPU 市场近 30 年来最有趣的竞争。
- Get Ready for the Most Interesting CPU Market We’ve Seen in 30 Years
(本文由 雷锋网 授权转载;首图来源:shutterstock)
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