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蘇媽掌舵的AMD成長史

(2020-11-16 06:08:14) 下一個

AMD的英文全稱為Advanced Micro Devices, Inc. (超威半導體公司),係總部位於加州桑尼維爾市 (Sunnyvale) 的一家跨國半導體公司,主要開發商業和消費市場計算機處理器和相關技術。 1969年5月1日, 擔任仙童營銷總監的電氣工程師傑瑞·桑德斯 (Jerry Sanders) (圖 Google Images)和他的七位來自仙童半導體 (Fairchild Semiconductor) 的同事,在加利福尼亞州聖克拉拉 (Santa Clara,CA) 創立了Advanced Micro Devices。公司剛成立時規模小, 資金少,員工隻能在創始人之一約翰·凱裏 (John Carey) 家中辦公 (圖 Google Images)。 1969年9月,有了更多資源的AMD從位於聖克拉拉的臨時辦公地點搬到了加利福尼亞州的桑尼維爾市。

AMD最初專注於重新設計仙童半導體和美國國家半導體的芯片,從而避免了直接與研發新的集成電路的英特爾,摩托羅拉和IBM等公司競爭。因其設計的產品提高了效率和速度,增強了計算機產品的可靠性和生產一致性,達到美國軍標。公司得以在競爭激烈的半導體市場生存下來,並成為仙童半導體和國民半導體 (National Semiconductor) 設計的微芯片的第二大供應商。1971年生產出了最暢銷的AM2505 (圖 Google Images)。1971年,AMD進入RAM(Random-Access Memory隨機存取存儲器/內存)芯片市場,從64位雙極性RAM AM3101開始。

1972年9月AMD上市發行股票。到1975年,AMD憑借反向工程克隆出AM9080 (英特爾8080A),和AM2900微處理器家族,進入微處理器市場。(信不信由你,在微芯片起步的初期, 這樣的公然剽竊沒有濺起一滴水花) 當英特爾1976年開始在其微處理器中安裝微代碼時,它與AMD簽訂了專利相互授權協議,AMD獲得了微處理器和外圍設備中的微代碼的版權許可,自1976年10月起生效。

1977年,AMD與西門子 (Siemens) 成立了一家合資企業,西門子購買了AMD 20%的股份,為公司注入現金以增加其產品線。兩家公司還聯合在矽穀和德國建立了先進微型計算機 (AMC),使AMD得以進入微型計算機開發和製造領域,尤其是基於AMD的第二代Zilog Z8000微處理器 (圖 Google Images)。

1982年,有史以來的第一個x86處理器,英特爾的8086被選中,成為IBM個人計算機(PC) 外包處理器時。為確保IBM PC/AT 的持續供應,IBM明確規定,AMD充當第二供應商。有鑒於此,英特爾與AMD於1982年2月正式簽訂了為期10年的技術交換協議,規定相互獲得成為另一方開發的半導體產品的第二來製造商的權利;也就是說,每一方都可以“獲得”製造和銷售另一方開發的產品的權利。AMD開始批量生產第二代英特爾授權的8086、8088、80186和80188處理器,到1984年,AM286克隆了16位的英特爾80286處理器,以滿足快速增長的IBM PC和IBM克隆產品市場的需求。

AMD於1984年研發出世界上第一款512K EPROM (erasable programmable read-only memory/可擦除可編程隻讀存儲器) (圖 Google Images)。同年,AMD在《美國100家最適合工作的公司》一書中列出,隨後在1985年首次登上《財富》500強榜單。

1986年AMD開始專注於雙極芯片 (Bipolar Integrated Circuit),並取得了一些成功, 如采用RISC的AMD AM29000 (29k) 作為嵌入式處理器。在整個20世紀80年代,AMD都是Intel x86處理器的第二大供應商。在生產英特爾設計的產品過程中,AMD不斷提高自身的實力。如AMD AM286就比它克隆的Intel80286的速度有顯著提高,並因此引起了英特爾的戒心,將AMD排除在下一代386處理器的許可證之外。

不能生產英特爾的新產品, AMD隻好自己研發。功夫不負有心人,花了五年多的研發時間後,AMD終於在1991年推出了自己設計、製造的兼容AM386芯片。歸於其完勝Intel 80386的頻率 (40 MHz vs  33 MHz),AMD的芯片獲得了業界的認可,一個AMD與英特爾在CPU (中央處理器) 上直接競爭的時代也由此開啟 (圖 Google Images)。

在隨後的雙雄打擂台上,AMD與英特爾是你方唱罷我登場,一時間讓半導體設計市場好不熱鬧。486係列產品中,英特爾486DX的頻率達到100 MHz的時候,AMD提供了一個120 MHz的選擇。結果產品大賣,AMD在這段時期的收入從1990年的10億美元增加到1994年的20億美元,翻了一番。其後, AMD通過提供嵌入式解決方案繼續擴大了它的市場份額。

1996年AMD推出了第一款完全自己工程師開發的處理器K5,與Intel Pentium和Cyrix 6x86競爭。但因設計和製造問題,K5的銷售不佳。但是,AMD1996年達成了一項成功的交易 - 收購無晶圓芯片 (僅設計) 公司NexGen。彼時NexGen設計的Nx686已經展示了180 MHz的內核速度,Nx686順理成章地成為堪與英特爾Pentium,Pentium II和Pentium III媲美的AMDK6架構。K6 1997年投放市場時的時鍾速度是233 MHz,成為奔騰MMX的可行替代品。其後K6不斷壯大,到1998年9月AMD推出的“ Chomper Extended”修訂版處理器時,時鍾速度已達550 MHz。於是,AMD的產品因其質優價廉 (約Pentium的一半) 而暢銷,到1999年推出K7處理器 (速龍) 時,達到了其黃金時代的頂峰。黃金時代的AMD K8係列,儼然成為與英特爾Pentium係列並立的頂級產品,價格不菲。此後5年有餘,AMD和英特爾就這樣不斷推出更快(時鍾速度)、更低(功耗)的新產品,倒也相安無事。

有句話叫“高處不勝寒。”山巔之處,雖然風光無限,卻處處是懸崖,時時有陷阱。二十一世紀初的AMD躊躇滿誌,誌向遠大,不但與老大英特爾爭鋒,還正拚力獲取GPU(圖像處理芯片)技術。為此,AMD在2005年12月處理掉了與富士通 (Fujitsu) 合資的閃存製造業務Spansion公司;半年後的2006年7月,又宣布以54億美元收購顯示芯片製造商ATI Technologies (圖7 Google Images);2007年9月再推出Opteron芯片。但因未能及時解決Opteron芯片bug,AMD的主營業務收入遠低於預期。而收購ATI的數十億美元貸款利息,使AMD的財務捉襟見肘。兩者疊加,AMD已無力在芯片研發上投入更多的資源,在爭奪市場份額方麵舉步維艱。

AMD的應對之策,便是在2008年10月宣布計劃以格羅方德半導體股份有限公司 (Global Foundries) 的形式分拆其製造業務。Global Foundries是一家與阿布紮比政府組建的投資公司Advanced Technology Investment Co.合資企業” (ATIC)。AMD的這項戰略在當時被稱為“資產活化” (Asset Smart),該戰略背後的想法是,沒有芯片製造廠的AMD可以把注意力集中在架構設計上。而新成立的不歸屬於AMD的工廠可以從其他沒有製造廠的公司那裏尋找業務,從而利用AMD本身無法利用的產能,同時又能支付改進生產設施的成本。

2009年格羅方德半導體股份有限公司 (Global Foundries) 創離後,承接了AMD的微處理器、主板芯片組、嵌入式處理器和用於服務器、工作站、個人電腦和嵌入式係統應用的圖形處理器外包生產,這一做法被稱為“無廠半導體公司” (fabless semiconductor company)。前AMD首席執行官赫克托·魯伊茲 (Hector Ruiz) 2009年3月成為格羅方德半導體股份有限公司的董事長。魯伊茲辭職後,總裁兼首席運營官德克•邁耶 (Dirk Meyer 圖) 成為AMD的首席執行官。

與ATIC合作和分拆為AMD注入了大量現金,並使其能夠完全專注於芯片設計。2010年底,AMD推出繪圖芯片與處理芯片合二為一的AMD Fusion芯片,亦即是“加速處理器” (APU/Accelerated Processing Unit),獲得包括惠普 (HP)、宏碁 (acer) 及索尼 (Sony) 在內的PC生產廠家采用。2011年1月,AMD推出Fusion係列Bobcat APU芯片,是一顆芯片包含CPU(中央處理器)及GPU(圖像處理芯片)的組合

到2011年底時,推出了Bulldozer(推土機)架構,以一種共享的模塊化方法,減小芯片的整體尺寸和功耗,提高時鍾速度和製造良率。但Bulldozer因性能和功耗表現欠佳,沒能受到市場追捧。

2012年初AMD收購了低功耗服務器製造商SeaMicro,著眼於推出ARM架構的服務器芯片。AMD還推出在Bulldozer架構上改良的Piledriver(打樁機)架構。

2012年,AMD征招到兩個在其後的複興中扮演了重要角色的人物:1) K8係列的前首席架構師吉姆·凱勒 (Jim Keller), 他在離開AMD13年後回歸,開始著手兩個項目:一個是針對服務器市場的基於ARM的設計,另一個是基於標準的x86架構,與其合作的是2)首席架構師是邁克·克拉克 (Mike Clark),他曾領導過 Bulldozer的設計。同時加入的還有飛思卡爾半導體公司 (Freescale Semiconductors) 的高級副總裁兼總經理蘇姿豐 (Lisa Su)。她在AMD擔任了同樣的職位,人們普遍認為她和當時的總裁羅瑞·裏德 (Rory Read) 共同推動了公司向個人電腦以外的市場發展,尤其是向主機市場的進軍。

2014年10月8日,AMD宣布,羅瑞·裏德在擔任三年總裁兼首席執行官後辭職。接替他的是自6月以來一直擔任首席運營官的副總裁蘇姿豐 (Lisa Su) (圖 Google Images)。

蘇姿豐博士,(華人)又稱‘蘇媽’,宣布AMD重組為兩個業務組:計算和圖形,主要包括台式機和筆記本電腦處理器和芯片組、離散GPU和專業圖形;企業、嵌入式和半定製,主要包括服務器和嵌入式處理器、密集服務器,半定製SoC產品 (包括遊戲機解決方案)、工程服務和版稅。

2017年2月22日,AMD的Ryzen 全新架構CPU投放市場。一年後 (2018),架構升級為Zen+,處理器以更高的時鍾速度運行。之後又過了12個月,即2019年夏天,AMD推出了Zen 2。

在短短三年時間,AMD憑借著7nm製程技術優勢,抓住英特爾因技術原因一再延遲芯片新品上市,將自己在數據中心處理器的市場份額從不到1%急劇提升到目前超過10%,連續拿到了亞馬遜、甲骨文的大訂單。借助此輪優勢,AMD則有機會進一步放大市場空間,與英特爾一爭高下。同時,AMD在GPU產品方麵也在步步緊逼Nvidia。AMD的財務狀況也發生了巨大變化:從虧損和債務激增到數十億美元,AMD現在有望在明年內清算其貸款並發布超過6億美元的營業收入。無疑,Zen在公司財務複蘇方麵起到了極大的作用。

2020年第一季度AMD的財務業績較上年增長了40%,94億美元的營收仍落後於英偉達 (2019年的107億美元),距離英特爾 (720億美元) 也相去甚遠。但英特爾擁有更大的產品組合,以及自己的晶圓廠。而英偉達的收入幾乎完全依賴顯卡,但正收購ARM。AMD自身為了完全穩定的未來,收入和營業收入都需要增長,那麽如何實現呢?答案是 -

2020年10月,CEO‘蘇媽’ 宣布AMD收購專長可編程門陣列 (FPGA)、係統芯片 (SOC) 和自適應計算加速平台 (ACAP) 的賽靈思 (Xilinx) (圖 Google Images)。

參考資料

半導體行業觀察. (2020). 深度長文:AMD的崛起、衰落與複興.  鏈接 http://www.semiinsights.com/s/electronic_components/23/39719.shtml

AMD. (2020). About AMD. 鏈接 https://www.amd.com/en/corporate/about-amd

Valinsky, J. (2020). AMD is buying a rival chipmaker for $35 billion. CNN. 鏈接 https://www.cnn.com/2020/10/27/investing/amd-xilinx-purchase/index.html

Wiki. (2020). Advanced Micro Devices. 鏈接 https://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Micro_Devices

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