爭鬥半個世紀:是什麼巨變促使英特爾AMD合作?

作者 / 鄭峻

雖然明爭暗鬥了半個世紀,但在共同基石面臨衝擊前景存疑之際,這對死敵最終還是決定攜手,共同維護彼此的生態平台。畢竟他們的過去、現在與未來,都構築在x86平台的繁榮之上。

死敵曆史性合作

上週聯想集團在美國華盛頓州西雅圖召開了年度科技創新大會Tech World,展示了橫跨硬件設備、服務器和企業解決方案的人工智能產品與戰略。微軟、英特爾、Meta、AMD、英偉達、高通等六大科技巨頭CEO先後登台或者視頻為聯想助陣,給足了楊元慶面子,也體現了聯想全球硬件合作夥伴的地位。

除了聯想自己的AI戰略發佈,此次大會的最大焦點無疑是英特爾與AMD這對老對手的首次聯手合作。英特爾CEO基辛格(Pat Gelsinger)與AMD CEO蘇姿豐正式宣佈合作,讓諸多聽眾大感意外,兩位CEO還曆史性友好合影,展示雙方的合作意願。(實際上,兩家公司是在上週一的OCP峰會上最先宣佈這一消息的。)

是什麼讓這對恩怨半個世紀的老對手走到了一起?當然是他們相同的業務基石:x86平台。這兩大x86架構的芯片巨頭,連同諸多芯片、軟件以及硬件合作夥伴,共同創建了一個x86生態諮詢小組,計劃在AI時代繼續維護x86架構生態的繁榮。

英特爾CEO基辛格在主題演講中表示,“今天也許是英特爾和AMD史無前例的首次合作。有些人說,X86時代已經結束了?我要告訴你們,關於’死期’的傳聞被嚴重誇大了,我們還活著,而且活得很好,X86正在蓬勃發展。”

基辛格隨後宣佈,“我們正在迎來X86架構最重要的創新時期之一。作為幾十年來計算基礎的X86架構,即將經曆一個定製化、擴大化和可拓展化的時期,這正是AI時代帶來的機遇。英特爾和AMD宣佈組建X86生態系統諮詢小組。沒有什麼比聯想的舞台更適合宣佈這件事。”

他具體解釋稱,“在這個人工智能、3D封裝和芯片組的時代,我們認為這將開啟圍繞系統和全新工作負載的創新類別。我們歡迎聯想作為創始成員加入該諮詢小組,並且很榮幸地看到其他公司與英特爾、AMD和聯想一起加入。”

在基辛格下台之後,AMD CEO蘇姿豐隨後登台表示,“我們的X86生態系統諮詢小組說明了當今時代技術領域的獨特特性。歸根結底,我們所努力的方向是加速計算能力的發展,以及推動計算技術的廣泛應用。X86架構在過去40年里一直在引領行業,而AMD和英特爾聯合所有創始成員(建立x86生態系統諮詢小組)的這一舉措,正是為了能夠在未來加速創新的步伐。”

兩位CEO的合影正是在這一背景下進行的。那麼,x86生態系統諮詢小組要做什麼?這個組織彙集了來自整個生態系統的領導者,旨在塑造X86的未來,簡化軟件開發,確保互操作性和接口一致性,並為開發者提供標準的架構工具、指令集以及對未來的清晰展望。

除了兩大芯片巨頭與聯想,這個組織的創始成員還包括了微軟、Google、Meta、惠普、慧與科技(原惠普企業級部門)、博通、戴爾、甲骨文以及Red Hat(已被IBM收購)。此外,傳奇遊戲(Epic Games)的創始人兼CEO斯威尼(Tim Sweeney)以及Linux的創始人托瓦爾茲(Linus Torvalds)也是創始成員。

明爭暗鬥半世紀

英特爾攜手AMD?這在幾年之前還是難以想像的事情,畢竟這兩家芯片巨頭,在過去半個世紀時間內,都是爭鋒相對的死對頭。兩家公司的激烈競爭曆史,貫穿著整個PC時代的發展史。

或許爭鋒相對這詞不太準確,因為在兩家公司過去半個世紀的曆史上,絕大多數時候都是英特爾在扮演技術引領行業潮流的霸主角色,而AMD只是在後面苦苦追趕的小弟,與英特爾技術差距明顯,只能靠性價比獲取一些市場份額。

英特爾創辦於1968年,兩位創始人羅伯特·諾伊斯(Robert Noyce)和戈登·摩爾(Gordon Moore)因為理念不同,離開仙童半導體公司創業。隨後他們又邀請了安迪·格魯夫(Andy Grove)加入,成為英特爾的第三位員工。在隨後的數十年時間,這三人先後成為CEO,幫助英特爾成為了矽谷的象徵性企業。

在英特爾創辦一年後,另外一位仙童半導體的員工傑瑞·桑德斯(Jerry Sanders)同樣離職創辦了AMD。桑德斯並不是技術背景,而是銷售出身。相比研發實力雄厚、引領行業潮流的英特爾,AMD的名氣和影響力要小得多,他們只能主打性價比產品。

雖然創辦三年就研發出第一顆微處理器Intel 4004,但整個七十年代,英特爾的主營業務一直是存儲芯片。直到八十年代初期,遭遇日本企業的強勢衝擊之後,英特爾才在格魯夫的帶領下果斷進行轉型,放棄存儲芯片業務全面轉向微處理器。

兩家公司在八十年代初迎來了重大轉機。IBM在美國司法部的反壟斷訴訟壓力下,決定放棄自己主導整個PC生態的想法,將操作系統交給了微軟,而處理器則交給了英特爾8086處理器(即x86架構的來源),自己專注於PC硬件。IBM當時一定不會想到:這一安排讓微軟和英特爾成為了軟件和芯片行業的巨無霸,而自己反而在二十年後放棄了PC硬件業務。

雖然將PC業務的處理器供應交給英特爾,但出於平衡供應鏈的考慮,IBM希望再增加一個供應商確保供應穩定,因而促使英特爾在1982年簽署授權協議,讓AMD也加入到8086處理器的陣營(後來還有Cyrix、威盛等公司)。

幾年之後,英特爾一度反悔拒絕授權x86,逼著AMD開始了漫長的訴訟大戰,直到九十年代初AMD贏得訴訟,才再次確定了兼容x86的生存權利。之後英特爾沒有再撕毀授權協議,因為他們已經成為了行業巨頭,出於反壟斷監管的風險,有必要保留AMD這一競爭對手。

過去四十年間,英特爾和AMD一直是PC處理器的兩大供應商。在絕大多數時間,英特爾都佔據著毫無爭議的主導優勢,486、奔騰、酷睿都直接推動了PC行業的高速起飛,市場占有率一度超過八成。而小弟AMD只能活在巨人的陰影下,以性價比產品獲得一些市場份額。

AMD也曾有自己的高光時刻,在世紀交接之際憑藉速龍K7和K8處理器,一度壓倒了英特爾,不僅比英特爾的奔騰更便宜,性能主頻還更高。而在過去幾年,AMD更是趁著英特爾陷入10納米製程瓶頸的機會,在PC和服務器處理器領域全面反撲,讓英特爾陷入了曆史性低穀。

雙方的爭鬥不僅是在產品領域,還有各種非競爭手段。除了x86架構授權訴訟之外,AMD還在2005年起訴英特爾不正當競爭,指控英特爾利用自己市場主導優勢,通過折扣與補貼方式施壓OEM廠商,誘使他們只購買英特爾處理器。幾年之後,英特爾被迫支付12.5億美元,與AMD在美國達成和解,還被歐盟開出了10.6億歐元的反壟斷罰單。

英特爾失落無奈

兩家公司的競爭關係如此劍拔弩張,是什麼讓他們不計前嫌,攜手合作?是移動時代和AI時代帶來的科技浪潮變化,從PC市場到服務器市場,Arm架構都已經給x86架構帶來了巨大沖擊,而英特爾則成為了最失落的芯片巨頭。

英特爾曾經是矽谷的旗幟企業,也是全球芯片行業毫無爭議的最大巨頭。但現在這家芯片巨頭正處在從未有所的危機之中,不僅失去了全球最大芯片企業的殊榮,甚至可能被踢出道瓊斯工業平均指數成分股的行列。

現在的英特爾市值不到1000億美元,甚至低於十幾年前的水平,更遠遠低於諸多芯片同行。相比之下,高通市值1900億美元,AMD市值2500億美元,連只管設計的Arm市值都達到了1600億美元,更別提引領AI芯片行業的英偉達市值飆升至3.3萬億美元。

英特爾股價低迷的根本原因是他們產品技術落後,業務缺乏競爭力。由於在PC和服務器芯片市場遭到競爭對手強力衝擊和蠶食份額,從2020年到2023年,英特爾的營收從779億美元急劇下滑到542億美元,淨利潤從209億美元下滑至16.9億美元。

在英特爾陷入芯片製程瓶頸的時候,AMD卻依靠台積電的領先工藝,率先拿出了7納米和5納米的處理器產品,併成為了台積電的第二大客戶。從2020年到2023年,AMD營收就從97.6億美元猛增到277億美元。根據Statista的數據,今年第三季度英特爾在x86 CPU的份額已經下滑到63%,AMD則拿到了33%的份額。而AMD的EPYC處理器更在服務器市場拿到了24%的市場份額。

儘管AMD營收只有英特爾的一半,但現在AMD市值卻是英特爾的兩倍半。因為資本市場實際上是體現未來的增長預期。從理論上說,AMD可以輕鬆收購英特爾(當然從反壟斷的角度是不可能實現的。)而英特爾卻陷入了曆史低穀,更因為投入巨資建設芯片工廠,而背負了沉重的財務負擔。

今年8月份,英特爾宣佈全球裁員15%,削減成本100億美元,同時更傳出了考慮戰略選擇,可能出售部分業務的消息。據美國權威財經媒體報導,高通已經接洽英特爾,有意收購後者的芯片設計業務,但雙方還沒有達成任何協議。

這一消息無疑讓整個行業感到震驚,因為這不僅是高通想吞下英特爾,更意味著Arm架構對x86架構的勝利。Arm架構處理器在主導了整個智能手機時代之後,正在給x86佔據主導的PC處理器和服務器芯片發起衝擊。

x86面臨強勁衝擊

2020年,蘋果開始轉用自研的基於Arm架構的M系列處理器,憑藉著自研自用的先天設計優勢,換來了性能、功效和成本的領先。短短兩年時間,英特爾就完全失去了Mac處理器的業務。雖然蘋果電腦在全球PC市場的占比並不算大,IDC數據顯示的今年第三季度全球市場份額僅為7.8%,但蘋果的成功轉向卻讓高通看到了衝擊PC市場的希望。

雖然高通早在2017年就推出了筆記本處理器,但性能和兼容性一直存在缺陷,主打的是網絡連接和長續航,還無法給英特爾為主導的x86處理器帶來實質威脅。市場格局在2023年發生了重大轉變。高通在2021年斥資14億美元收購了由蘋果芯片設計團隊主架構師創辦的NUVIA,極大增強了自己的芯片設計團隊。

兩年之後的2023年,高通正式發佈了驍龍X Elite筆記本芯片,其強大性能與能效不僅壓倒了英特爾的酷睿9,甚至還超過了蘋果自己定製的M3處理器。驍龍X Elite處理器更實現了生成式AI落地終端,為之後與微軟合作推出Copilot+ PC奠定了基礎。

今年的AI PC大潮是Arm架構處理器真正衝擊Windows筆記本的最好時機。行業分析機構Futurum Group的CEO紐曼(Daniel Newman)認為,“微軟在Build大會上公開宣佈驍龍X Elite和高通芯片產品是第一批符合Copilot+標準的,這是一個巨大的行業轉折點。”

以高通為代表的Arm陣營對此信心滿滿。微軟高管預計,今年年底Arm架構筆記本出貨將達到100萬-200萬部,在Windows陣營的占有率達到5%。Arm CEO哈斯(Rene Hass)更是在今年的台北電腦展上公開表示,未來五年Arm架構芯片將在Windows PC拿到超過半數的市場份額。

高通CEO安蒙(Cristiano Amon)也給出了類似的樂觀預期。安蒙表示,一些OEM廠商甚至認為,未來三年(Arm芯片產品)就會達到他們總銷量的四到六成。他強調,Windows正在朝著Copilot+的AI方向轉型,這會提升生產力,帶來新的用戶。

鑒於PC市場出貨相對平穩,如果Arm架構的PC處理器份額顯著增長,那麼就意味著x86份額的下滑,而直接受害者就是英特爾和AMD。這種競爭對手帶來的強勢衝擊,是促使英特爾和AMD攜手維護x86生態的直接動力。

此外,RISC-V開源指令集架構也在迅猛增長,不僅逐漸被主流操作系統支持,更是受到渴望突破的中國科技行業歡迎。中國已經成為RISC-V架構的主要推動者,去年RISC-V架構100億內核出貨的業績中,有一半都來自於中國市場。

RISC-V架構的主要貢獻者、SiFive的聯合創始人兼首席架構師阿薩諾維奇(Krste Asanovic)更是預言,RISC-V架構沒有性能天花板和應用限制,能夠擁有更好的處理器和生態系統,有望在未來三年超越傳統架構。分析機構Semico Research則預測認為,到2025年RISC-V一年的內核出貨量可能高達400億顆。

實際上,英特爾自己也在投資RISC-V架構,2022年就宣佈投資10億美元,進入RISC-V國際董事會成員。此外,英特爾還投資了RISC-V的創業公司RIVOS,後者專門為服務器市場設計RISC-V架構的處理器,用於人工智能數據負載。

一邊合作一邊競爭

那麼,英特爾和AMD將怎樣合作來維護x86陣營的未來競爭力呢?雖然具體的合作內容尚未宣佈,但可以肯定的是,這個新成立的小組計劃至少對x86 ISA(指令集架構)的新增和修改內容進行標準化,其中包括一些已經在進行中的簡化工作。

例如,AMD已經在通過監督器入口擴展(Supervisor Entry Extensions),清除x86指令集架構中的老舊部分,而英特爾也有類似的FRED代碼。英特爾甚至已經開始研發X86S,這是一種簡化的、僅支持64位的指令集,旨在去除x86更多的曆史遺留部分。

清理舊代碼顯然是一個潛在的合作領域,但x86指令集還要不斷支持新拓展,這方面更需要英特爾和AMD之間的協作。例如,英特爾最近推出了內置加速器AMX,這是一種可以顯著提升AI推理負載能力的矩陣運算擴展。未來x86肯定還會有更多擴展,尤其是AI運算相關的擴展,而這些都需要英特爾和AMD的合作。

在兩家公司宣佈合作之後,AMD負責數據中心業務的執行副總裁諾拉德(Forrest Norrod)表示,“x86是事實上的行業標準。它是一個強大的生態系統,雖然英特爾和AMD以某種方式共同開發了它,但彼此之間保持了一定距離。這導致了指令集架構(ISA)部分領域出現了一些效率低下和偏差。”

而英特爾負責數據中心和AI業務的執行副總裁霍塔德(Justin Hotard)表示,我們正在看到計算需求正在發生真正轉變,行業正處在一個拐點,因此這是合作研究x86架構的新創新的最好時機。

更好的合作和標準化也將有利於安全相關的功能。像PCIe、ACPI和USB等標準就是整個行業密切合作的成果。或許未來英特爾和AMD會在關於x86的某些合作決策存在分歧,但該小組中其他公司和客戶的存在將成為引導力量,幫助確保x86陣營朝著正確的方向前進。

當然,合作推進x86生態更新並不意味著兩家公司就會化干戈為玉帛。AMD的諾拉德表示,“我們依然會展開激烈競爭。我和霍塔德私下是朋友,但當我們工作時,就會為各自公司全力以赴,確保我們的客戶獲得有吸引力的產品選擇。不過,我們可以一邊推動行業標準一邊展開競爭,AMD和英特爾一直在這麼做。”