AMD董事會主席兼首席執(zhí)行官蘇姿豐在近日舉行的2023世界人工智能大會上表示，AI將改變我們所從事的每一個行業(yè)，未來10年會出現(xiàn)一個大型計算機超級周期，現(xiàn)在正是一個成為技術供應商的好時機。

為了抓住這個好時機，蘇姿豐在此前的“AMD數(shù)據(jù)中心與人工智能技術首映會”上，帶來了數(shù)據(jù)中心APU（加速處理器）Instinct MI300和第四代Epyc處理器的最新消息。在演講中，她將兩款產(chǎn)品的性能參數(shù)直接對標了英偉達的H100芯片和英特爾的至強8490H。此舉被業(yè)界認為是AMD將同時挑戰(zhàn)英偉達和英特爾在GPU和CPU領域的霸主地位。

在CPU和GPU領域，AMD始終是個挑戰(zhàn)者，即使在FPGA、DPU這些新興芯片領域AMD未必占據(jù)顯著優(yōu)勢。這也一直讓人們猜想：AMD何時才能停止“仰望”？蘇姿豐的強勢出擊能給出答案嗎？

CPU：一直仰望英特爾

“本次推出的第四代EPYC，在云工作負載中的性能是英特爾同類處理器的1.8倍，在企業(yè)工作負載中的速度是英特爾處理器的1.9倍?！碧K姿豐十分自信的在會上表示，這款代號名為Bergamo的高密度服務器CPU新品，具有820億顆晶體管、128個Zen 4c CPU內核、256個線程，可滿足“高性能的云端需求”，是AMD打開云原生處理器市場的“鑰匙”。

AMD希望Bergamo能與基于Arm架構的Ampere、Amazon等公司競爭，甚至與英特爾將在2024年推出的144核心的Sierra Forest正面較量。

在存儲方面，蘇姿豐還展示了最新的緩存堆疊X芯片-Genoa-X，可提供多達96個內核和總計1.1GB的L3高速緩存。與英特爾最高規(guī)格的60核Sapphire Rapids至強相比，Genoa-X緩存將性能提升了2.2到2.9倍。

AMD和英特爾在CPU領域的“紅藍之戰(zhàn)”，可以追溯到1982年。那時為了得到IBM的PC量產(chǎn)訂單，AMD拿到了英特爾的授權，成為了英特爾CPU芯片的第二供應商，并根據(jù)英特爾的設計和微代碼制造了80286處理器的AMD版本“Am286”，這也讓AMD擁有了與英特爾抗衡的技術資本。值得注意的是，AMD制造的Am286比英特爾制造的80286主頻更高，前者最高可達20MHz，后者最高只能達到10MHz左右，讓Am286瞬間成了臺式PC處理器的首選，就此拉開了二者斗爭的序幕。

AMD真正第一次靠自己研發(fā)獲得技術領先是在1996年。AMD發(fā)布了K5系列處理器，與英特爾的奔騰系列展開了新一輪較量，這也是AMD第一款自主設計的處理器產(chǎn)品，此時的綜合性能稍微優(yōu)于奔騰。1997年，英特爾退出Socket7架構，轉向使用Slot1架構，希望通過斷開兼容性的方式主導市場，而AMD迅速堅決地在Socket7架構上推出K6。半導體行業(yè)專家張先揚表示：“對比英特爾放棄了兼容性接口市場，AMD此舉獲得了很多廠商的支持。2003年，AMD發(fā)布了K8的Athlon 64，這也是AMD在與英特爾30多年的技術競爭史上首次真正領先對手。”

但到了2005年，英特爾拿出了殺手锏“Tick-Tock戰(zhàn)略”，即每一代CPU都會對應tic或者toc。如果這代CPU對應tic，那么這一代CPU相角前一代將會提升制造工藝（即更精細的納米工藝），例如從22nm到14nm的制造工藝提升。如果這代CPU對應toc，那么這一代CPU將會進行處理器微架構升級，例如支持新功能。“Tick-Tock（鐘擺）戰(zhàn)略”帶來的快周期、大幅性能提升的產(chǎn)品迭代是英特爾重新制勝的關鍵，AMD逐漸招架不住，落入下風。

直到2014年，AMD終于迎來了一位足以改變命運大救星，也是AMD創(chuàng)辦49年以來第一位女性CEO蘇姿豐（Lisa Su），CPU及顯卡消費者熟知的“蘇媽”。蘇姿豐臨危受命，專注研發(fā)出了極具競爭力的AMD單獨立項的架構——Zen架構，并在2017年，就發(fā)布了基于Zen架構的從移動到桌面，再到高端桌面的近20款產(chǎn)品，包括新一代微處理器銳龍Ryzen、高性能顯卡Radeon RX Vega和服務器處理器EPYC。其中，Ryzen處理器采用全新的Global Foundries 14nm制造工藝、擁有8核16線程，IPC性能提升40%，而當時頂級的英特爾i7 6700K只有4核8線程，更先進的工藝不僅推動性能增長，還大幅降低了功耗，終于與當時的英特爾酷睿處理器站到了同一水平線，再加上高性價比，提升了AMD在CPU市場的口碑，在2017年底將其CPU市場份額從8％提升至22％，也讓連續(xù)5年虧損的AMD終于扭虧為盈。

數(shù)據(jù)來源：Counterpoint

從目前的市場份額來看，市場研究機構Counterpoint的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2022年，英特爾繼續(xù)在數(shù)據(jù)中心CPU市場占據(jù)主導地位，但市場份額卻下降了10%至71%，而AMD的市場份額迎來了增長，達到了近20%。

讓我們看到了AMD打不倒，不服輸?shù)木?，盡管起步較慢，但始終在追趕，很多次都在性能和市場份額上反超了英特爾，也讓英特爾不能有絲毫松懈，要時刻加緊研發(fā)，AMD一直緊隨其后。

GPU：難以撼動英偉達

蘇姿豐表示：“我們仍處于AI生命周期非常早的階段，人工智能是塑造下一代計算的決定性技術，也是AMD最大、最具戰(zhàn)略意義的長期增長機會?！?/p>

當前的AI芯片市場可以說是英偉達的天下，每一位挑戰(zhàn)者想要動搖其根基都并非易事。AMD作為英偉達的老對手，自然不會放任其獨攬如此龐大且增速超快的市場，蘇姿豐本次拿出的王炸產(chǎn)品就是一款直接對標英偉達H100芯片，專門面向生成式AI推出的加速器——AMD Instinct MI 300X。AMD Instinct MI 300X內部沒有集成CPU內核，而是采用了8個GPU chiplet加4個IO內存chiplet的設計，12個5nm chiplets封裝在一起，使其集成的晶體管數(shù)量達到了1530億，多于英偉達H100的800億晶體管，可以加速ChatGPT等大模型應用。

與英偉達的H100芯片相比，AMD Instinct MI 300X的HMB密度是前者的2.4倍，帶寬則為前者的1.6倍，理論上可以運行比H100更大的模型。

AMD入局GPU時十分堅定，但也付出了沉重的代價。在2006年，AMD豪擲自身近一半的市值，54億美元買下了英偉達在GPU領域的死對頭ATI，成為了當時全球唯一一個同時擁有高性能CPU和GPU技術的公司，但也意味著AMD要雙線作戰(zhàn)，同時與“雙英”展開廝殺。

盡管英偉達比AMD晚成立24年，但作為GPU的創(chuàng)立者，英偉達在GPU領域鮮有對手，ATI也只能在中低端占有部分份額。但ATI被AMD收購之后，AMD利用自身CPU的研發(fā)優(yōu)勢整合ATI的GPU，推出了新產(chǎn)品——APU，這款新產(chǎn)品既能做CPU擅長的通用任務，也能做游戲、圖形處理，還能憑借GPU強大的浮點性能做加速任務，高頻、小核心、低成本顯卡的策略取得了成功，甚至曾在GPU綜合市場份額超越了英偉達，讓英偉達開始重新正視這個老對手。

但AMD想要撼動如日中天的英偉達，并非易事。賽迪顧問集成電路產(chǎn)業(yè)研究中心研究員鄧楚翔向《中國電子報》記者表示，雖然本次AMD的MI 300X采用了更大的192GB HBM3，但英偉達的產(chǎn)品也在迭代，等未來MI300X正式發(fā)售時，英偉達可能已經(jīng)推出了參數(shù)更強的產(chǎn)品，而且，由于當日未發(fā)布價格，采用192GB HBM3的MI300X成本可能并不會比預想的低，因此，等未來正式發(fā)售時與H100相比可能不會有顯著的價格優(yōu)勢。

其次，MI300X沒有H100所擁有的用于加速Transformer大模型的引擎，這也意味著用同樣數(shù)量的MI300X將花費更長的訓練時間。當前，用于AI訓練的GPU供不應求，價格水漲船高，MI300X的推出無疑將利于市場的良性競爭，但短期來看，AMD的MI300X可能更多是作為客戶買不到H100的“替代品”。

至頂智庫執(zhí)行主任兼首席分析師孫碩表示，盡管從AMD本次公開的性能參數(shù)來看，MI300X在很多方面都優(yōu)于英偉達的H100，但并不是性能越高，就越多人用，這不是一個正向關系。英偉達深耕GPU領域多年，所擁有的市場認可度和產(chǎn)品穩(wěn)定性都是AMD所不具備的。另外在軟件生態(tài)的建立和開發(fā)方面，同樣需要不斷積累，而且門檻較高，需要較長的時間完善。

英偉達的CUDA經(jīng)過十幾年積累已構建其他競爭對手短時間難以逾越的護城河。AMD目前已經(jīng)擁有一套完整的庫和工具ROCm，也能完全兼容CUDA，為AMD提供了說服客戶遷移的條件和理由，但兼容只屬權宜之計，進一步完善自己的生態(tài)才能形成競爭優(yōu)勢。未來，ROCm需支持更多的操作系統(tǒng)，在AI領域開拓更廣泛的框架，以此吸引更多的開發(fā)者。

數(shù)據(jù)來源：Jon Peddie Research

GPU的市場份額方面，市場調查機構Jon Peddie Research發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示，2024年第一季度的英偉達繼續(xù)以83.7%的市場占有率持續(xù)領導著GPU市場。AMD的市場占有率持平在12%。雖然差距依舊不小，但不可否認AMD本次帶來的產(chǎn)品性能確實讓人眼前一亮，等產(chǎn)品正式推向市場時，真正的較量才算開始，我們拭目以待。

FPGA：和英特爾旗鼓相當

進入AI時代，GPU、FPGA以及ASIC被合稱為“AI芯片”，與GPU相比，F(xiàn)PGA作為可編程邏輯列陣，具備更低能耗、更強的靈活度和可編輯性，因而具備較短的設計周期，更適合算法快速迭代、應用場景不斷拓展的AI時代，CPU+FPGA的方案也能夠提供GPU所擅長的龐大算力支持。

在FPGA領域的布局上，英特爾還是搶先一步，早在2015年就167億美元的價格收購了當時全球第二FPGA廠商的Altera。AMD也不甘示弱，在2022年，以500億美元的天價收購了全球最大的FPGA廠商賽靈思，AMD因此躍升為新晉FPGA龍頭，與英特爾展開了新一輪斗爭。

AMD通過有效整合賽靈思在FPGA方面的優(yōu)勢，提供了具有更廣泛高性能的計算產(chǎn)品組合。蘇姿豐表示：“借助賽靈思在5G、通信、自動駕駛和行業(yè)領域的資源，AMD能夠將高性能計算能力帶入更多領域，擴展到更廣泛的客戶群體中。賽靈思領先的FPGA、自適應SoC、人工智能引擎和軟件專業(yè)知識將賦能AMD，帶來高性能和自適應計算解決方案組合，幫助我們在可預見的約1350億美元的云計算、邊緣計算和智能設備市場機遇中占據(jù)更大份額?！?/p>

AMD通過賽靈思領先的FPGA、自適應SoC技術，二者強強聯(lián)合，在6月27日，宣布推出AMD Versal Premium VP1902自適應片上系統(tǒng)（SoC），這是一款基于FPGA的自適應SoC，既是全球最大的自適應SoC，也將成為全球最大的FPGA。

但英特爾由于更早開始研發(fā)FPGA，長時間的經(jīng)驗積累也讓英特爾在該領域更加成熟。英特爾表示，計劃在今年推出15款新FPGA，這刷新了英特爾該品類的年度推新紀錄。并且最新推出的Agilex 7 R-Tile FPGA，相較與AMD的產(chǎn)品，在帶寬速度等方面已經(jīng)取得了領先。

可見，在FPGA這個高速發(fā)展的領域，AMD和英特爾的對擂還將延續(xù)，但二者的實力目前還屬于旗鼓相當，勝負仍未可見。

DPU：相比“雙英”姍姍來遲

隨著帶寬不斷提升，海量數(shù)據(jù)涌入，一些“CPU做不好，GPU做不了”的復雜數(shù)據(jù)處理工作，開始逐漸轉向能夠重新分配算力和優(yōu)化算力資源的DPU。DPU因此被列為CPU、GPU之外的第三個主力芯片，成為新一代數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新范式。因此，三大廠商都開始布局DPU賽道。

英偉達在2019年就發(fā)現(xiàn)這一新領域，以69億美元的價格收購了以色列網(wǎng)絡芯片公司Mellanox，并于同年就推出了BlueField-2 DPU，自此拉開DPU高速發(fā)展的序幕，打造了全新的芯片路線“GPU+DPU+CPU”?；贒PU的結構優(yōu)勢，英偉達計劃在Bluefield-4產(chǎn)品實現(xiàn)將GPU集成至DPU中，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的架構整合。

從英偉達最新商業(yè)路線來看，英偉達正在布局“CPU+GPU+DPU”的三芯戰(zhàn)略，未來極有可能將構建自己的XPU體系，并催生新的解決方案。

英特爾沒有選擇收購DPU廠商，而是推出了與DPU功能相似的IPU產(chǎn)品。英特爾數(shù)據(jù)平臺事業(yè)部首席技術官Guido Appenzeller表示：“IPU是一種全新的技術類別，是英特爾云戰(zhàn)略的重要支柱之一。它擴展了英特爾的智能網(wǎng)卡功能，旨在應對當下復雜的數(shù)據(jù)中心，并提升效率?！?/p>

IPU的發(fā)布，讓英特爾成為當時業(yè)界唯一擁有CPU、獨立GPU、IPU、ASIC、FPGA和各種加速器的企業(yè)。在同年的英特爾架構日上，英特爾向業(yè)界提出了XPU異構愿景：一個由標量、矢量、矩陣、空間組成的SVMS架構——分別對應了CPU、GPU、IPU和FPGA，可進行多種異構組合。這也是英特爾首次、業(yè)界明確將單一架構之后的發(fā)展方向定義為XPU。

AMD則一直到2022年才姍姍來遲，宣布以19億美元收購DPU芯片廠商Pensando。AMD基于Pensando的DPU技術，發(fā)布了代號為“Giglio”的下一代DPU路線圖，與當前一代產(chǎn)品相比，該路線圖旨在為客戶帶來更高的性能和能效，預計將于2023年底上市。

至此，AMD的“CPU+GPU+FPGA+DPU”的芯片版圖搭建完成，未來將以此繼續(xù)擴大數(shù)據(jù)中心和人工智能業(yè)務范圍，豐富產(chǎn)品類型。

可以看出AMD想要在CPU和GPU領域戰(zhàn)勝“雙英”，不再仰望，還有很長的一段路要走，但在FPGA和DPU賽道上，和 “雙英”已然并駕齊驅。“AMD目前的勢頭很好，在產(chǎn)品性能和技術上已經(jīng)可以匹敵‘雙英’，但還需要加強與業(yè)界的合作，增強市場產(chǎn)品認可度，我們希望AMD能繼續(xù)斗志昂揚的與英特爾、英偉達展開競爭，高強度的激烈競爭勢必會加速技術創(chuàng)新，讓消費者有更多的選擇和性價比更高的產(chǎn)品。”張先揚說。