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從CPU到GPU:AMD豪賭新款產品

2017-06-30
關鍵詞: AMD CPU GPU

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  站在辦公室寬大的窗戶前,蘇姿豐(Lisa Su)可以一覽無余地看到AMD奧斯汀辦公園區的全貌,其中包括正在對新芯片進行測試的實驗室大樓。2016年春季,蘇姿豐經常往實驗大樓的方向看,更是經常與那座大樓里的公司員工通過短信、消息、電話溝通。她在翹首期盼Zeppelin芯片的誕生。

  Zeppelin是AMD最新款處理器的代號——將應用在PC和服務器中的一款旗艦芯片,AMD的未來依賴于它的成功。蘇姿豐本身是微處理器領域的博士,2014年出任AMD首席執行官一職。Zeppelin是她復興AMD產品線努力的“第一把火”,這是一款全新設計的芯片,能吸引從挑剔的游戲玩家,到運行人工智能和機器學習軟件的科技公司在內對計算能力要求頗高的客戶。如果Zeppelin獲得成功,AMD將有機會扭轉連年虧損的頹勢,甚至擺脫英特爾、英偉達等競爭對手的陰影。

  但讓蘇姿豐始料未及的是,當Zeppelin“來到”奧斯汀接受測試時,意外發生了。

  測試工作負責人路易斯·卡斯特羅(Louis Castro),組建了一支80人的團隊,對代號為Ryzen 的首款Zeppelin 芯片進行測試。但是,在測試工作開始的前一天晚上——當時是2016年4月,芯片設計團隊負責人給卡斯特羅打來了電話,稱一個缺陷在設計團隊的計算機模擬中蒙混過關,首款Zeppelin 芯片可能會“見光死”,甚至不能啟動計算機。如果這一缺陷不能得到迅速修復,Ryzen的發布可能會跳票數周甚至數月時間。更雪上加霜的是,蘇姿豐當時遠在8000英里和10個時區之外——正在印度進行訪問。卡斯特羅回憶說,“在職業生涯中我從未遇到過這樣的事,我坐下來沉思:該怎么辦?”

  負責Zeppelin的工程師李·魯斯克(Lee Rusk)立即致電這款芯片的代工制造商,要求對方立即停止生產。首席技術官馬克·斐波馬斯特(Mark Papermaster)通過電話向蘇姿豐匯報了這一壞消息。雖然通話很急迫,但他們兩人都沒有驚慌失措。蘇姿豐的第一反應很是果斷:測試工作不能推遲。

  AMD團隊迅速進入蘇姿豐所謂的“阿波羅13模式”。四支不同的工程師團隊通過頭腦風暴,制定出避開原型芯片中的缺陷,立即開始對芯片進行測試的方案。一回到奧斯汀,蘇姿豐就直奔實驗室,給工作人員鼓勁,并提醒他們“只許成功不許失敗”。

  作為當前計算機和手機核心的硅芯片極其復雜。5美分硬幣大小的Ryzen芯片,集成有500萬個晶體管,分布在100個不同的層面上。卡斯特羅團隊發現的缺陷,只影響所有電路的不到萬分之一。一旦缺陷位于芯片“深處”——在最底下的層面之一上,修復它可能需要耗費大量時間。但AMD運氣不錯:問題可以在一個月后得到解決。

  無論如何強調AMD急需一款成功的產品——迅速成功的產品,都很難說是夸張。過去10年大多數時間中它依賴的策略——生產一般的芯片,然后每1、2年發布升級產品,以低于對手的價格銷售——已經失敗。市場研究公司IDC的數據顯示,在2007年至2016年期間,AMD在PC芯片市場上的份額由23%下滑到10%以下;服務器芯片市場份額更是下滑到1%以下。與此同時,PC市場萎縮的速度超過人們想象,遭到移動革命的蠶食。AMD基本上與移動革命無緣。AMD已經連續5年虧損,營收在2015年降低到40億美元(約合人民幣272億元)以下,比2011年的最高點低了39%。

  Fortune表示,AMD的壞消息,是硅谷的一大損失。在半導體大戰中,AMD從未接近領頭羊的位置,但它在許多方面都是創新者——處理器時鐘頻率超過1GHz的首家芯片廠商、首家推出雙核PC處理器的芯片廠商。作為第二大PC芯片廠商,AMD有助于數不清的對計算能力要求頗高的企業降低成本,獲得新技術。惠普企業首席執行官梅格·惠特曼(Meg Whitman)表示,“在我了解的所有市場上,競爭都推動了創新的發展。芯片市場更廣泛的生態鏈,對于整個產業來說是好事。

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  目前,AMD破產的可能性大大降低——這在很大程度上要感謝蘇姿豐。其戰略的中心是徹底地改進設計,這有助于AMD在超級計算機市場上趕超英特爾和英偉達。同時,蘇姿豐還在降低AMD對PC市場的依賴,致力于向三大游戲主機廠商——微軟、索尼和任天堂——供應芯片。她還通過向一家中國合作伙伴許可服務器芯片設計提高盈利能力。為此,蘇姿豐綜合利用了其作為工程師的經驗、在IBM工作十多年積累的人脈關系,以及從蘋果挖來的設計人才。

  首批Ryzen芯片今年3月上市銷售,在早期評測中的表現非常棒。它輕松超過AMD的承諾:性能比上一代芯片提升40%。以不到一半的價格,Ryzen芯片性能堪比同類的英特爾芯片。例如,面向臺式機的高端Ryzen 7 1800X芯片,售價為499美元(約合人民幣3346元),而英特爾酷睿i7-6900K售價為1089美元(約合人民幣7411元)。投資者也相當激動,AMD股價由2016年初的不足2美元上漲至目前的約12美元。

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  今年夏季AMD將推出更多芯片。AMD計劃推出的下一款芯片,是被稱作Epyc的服務器芯片——目標是挑戰英特爾在服務器芯片市場上近乎壟斷的絕對優勢。之后是Vega顯卡芯片,這類芯片不僅對于游戲玩家非常重要,也是運行先進的人工智能和機器學習任務最好的方式。確實,雖然PC市場仍然在萎縮,對顯卡芯片的需求卻還在增長。Vega的性能也引人注目。AMD已經說服蘋果為即將發布的iMac Pro配置Vega芯片。

  由于上述產品沒有經過市場考驗,AMD尚未脫離困境。市場研究公司Bernstein Research芯片產業分析師斯塔西·拉斯岡(Stacy Rasgon)認為,蘇姿豐下對了賭注,清理了資產負債表,但她尚未證明AMD能夠成功,“考慮到18個月前AMD還被擔心是否會破產的背景,她的表現相當棒,但是,長期以來AMD執行能力受到懷疑”。打消外界對AMD執行能力的懷疑是蘇姿豐的任務。

  AMD的歷史與其強大得多的競爭對手英特爾密切相關。兩家公司都是由半導體先驅仙童的工程師和高管創辦的。羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)、戈登·摩爾(Gordon Moore)和安迪·格魯夫(Andy Grove)1968年創辦了英特爾。一年后,銷售人員杰里·桑德斯(Jerry Sanders)創辦了AMD。AMD業務從1980年代開始獲得成功,主要原因是IBM決定不能依賴英特爾為其PC提供芯片,并指定AMD為第二家供應商。AMD仍然是唯一一家兼容X86芯片的供應商,但是,即使在2000年代的巔峰時期——占到近四分之一的PC芯片市場,它也一直遠遠落后于英特爾。

  1990和2000年代,AMD在桑德斯和海克特·魯伊茲(Hector de Jesus Ruiz)領導下進入黃金發展時期,推出一些速度快和創新性的PC芯片——例如K6,證明它不只會克隆英特爾產品。2006年,AMD股價達到逾42美元的高價,但當年魯伊茲作出了一個重要決策:斥資54億美元(約合人民幣368億元)收購顯卡芯片廠商ATI。ATI的技術從未向AMD提供它期望的提振作用。而且,這一交易導致AMD數年虧損,因為它為此背上巨額債務,并因合并兩家公司業務而減記部分資產。從2008年到2011年,AMD更換了4名首席執行官。

  蘇姿豐接手的就是這樣一個爛攤子。出生于中國臺灣地區的蘇姿豐,2歲時隨家人來到紐約。父母告訴她可以選擇成為一名鋼琴家、醫生或工程師,第三種選項吸引了經常拆卸弟弟電動汽車玩具并重新裝回去的蘇姿豐。她在久負盛名的布朗克斯科學高中學習,而后在麻省理工學院讀大學。正是在麻省理工學院,蘇姿豐確立了對微處理器的興趣,并先后獲得電子工程學士、碩士和博士學位。

  在德州儀器工作很短一段時間后,蘇姿豐跳槽到了IBM,在之后十多年時間里,她一直致力于開發更快、更廉價的芯片。蘇姿豐還遇到了一名關鍵的良師益友尼古拉斯·多諾里奧(Nicholas Donofrio)——IBM傳奇人物,曾參與包括大型主機和第一代PC在內的多個項目的研發工作。蘇姿豐被安排擔任時任IBM首席執行官郭士納(Lou Gerstner)的特別技術助手,幫助后者了解最新技術進展,確保缺乏技術訓練,不會影響郭士納的決策。

  Fortune稱,蘇姿豐渴望管理一家公司,她感覺到在IBM實現不了自己的愿望。2007年,從摩托羅拉剝離成立的飛思卡爾半導體邀請蘇姿豐出任首席技術官,她抓住了這一機會。蘇姿豐的工作地點是奧斯汀,并最終管理飛思卡爾10億美元(約合人民幣68億元)的網絡芯片部門,幫助公司在2011年上市。

  當時,多諾里奧從IBM退休,加入AMD董事會,幫助制定一項復興戰略。在奧斯汀參加一次董事會會議時,多諾里奧邀請蘇姿豐共進晚餐,并邀請她加盟AMD。AMD問題雖然根深蒂固,但也有了不起的技術人才和獨特的知識產權。多諾里奧說,“你加盟AMD的時機已經成熟。”蘇姿豐在2012年加盟AMD,2014年出任首席執行官。

  當時,AMD已經組建了一支能再造其芯片的設計夢之隊。多諾里奧挖來了IBM芯片設計大腕斐波馬斯特——目前是AMD首席技術官,蘋果已故前首席執行官史蒂夫·喬布斯(Steve Jobs)曾有意請他為iPhone設計芯片。斐波馬斯特為AMD招聘了其他明星級芯片設計師,其中最受關注的是2013年的拉賈·科杜里(Raja Koduri)。科杜里被廣泛認為是顯卡芯片設計方面的奇才,當時已經在蘋果任職,開發使iPhone能支持視網膜屏幕的圖形芯片。

  在科杜里的親友看來,離開如日中天的蘋果,加盟困難重重的AMD似乎是瘋狂的。但科杜里認為,一定會有其他平臺取代手機,成為一個可供創新的平臺。科杜里認為人工智能是未來的方向,它將推動對高性能計算的需求。AMD的復興戰略,意味著它適合科杜里設計符合未來發展方向的芯片。科杜里說,“只要永往直前,就可以獲得一些有趣的成果。”

  這一“永往直前”的思想開始顯現出威力。去年,AMD營收相比前年增長7%至42億美元(約合人民幣286億元)。2015年,蘇姿豐把AMD所有芯片業務合并成一個被稱作Radeon技術集團的部門,并任命科杜里為負責人。此后,Radeon技術集團員工數量已增長60%至3200人,成為AMD內部最大的部門。蘇姿豐稱,過去AMD的PC芯片“萬眾矚目。現在我們要說圖形業務也已經成為一等公民”。

  隨著采用Vega芯片的產品今年夏季上市銷售,AMD的戰略將迎來真正的考驗。由黃仁勛擔任首席執行官的英偉達,是一家重要的圖形芯片廠商,尤其是在軟件方面享有優勢,其專有的CUDA(統一計算設備架構)在大數據分析工具市場上占有支配地位。雖然分析師所謂的“GPU計算”市場相對較小,但增長很快。拉斯岡估計,GPU計算市場規模將由去年的不足5億美元(約合人民幣34億元),增長至2020年的接近90億美元(約合人民幣613億元)。

  英特爾遠沒有放棄PC和服務器芯片市場的意思。首席執行官科再奇(Brian Krzanich)關心的是數據中心客戶。5月份,英特爾公布了一款被稱作酷睿i9的高性能臺式機芯片。英特爾PC芯片部門新任負責人格雷格·布萊恩特(Greg Bryant)說,“一段時間前,我們真正踩下了油門。”

  惠特曼認為,惠普企業核心服務器業務將是AMDEpyc芯片的一大受益者和客戶,“在其他人失敗的地方,蘇姿豐為什么能成功呢?她致力于使公司能開發出色的產品”。


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