硬科技:回顧AMD Zen微架構和EPYC (中)

2018.02.16 06:45AM
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世界上做任何事情都有「成本」,不僅生產製造設備投資,開發產品當然比照辦理,團隊規模越大、研發時間越長,燒掉的金錢當然更多,所以正常的企業都不可能提供無上限的研發預算,也會尋求最低成本的產品設計路線,營運成本超級高的x86處理器大廠,當然不能免俗,而「Time To Market」更是參與市場競爭時,最該念茲在茲的課題。科科們務必牢記在心。

即使錢多多的Intel,在選擇「後NetBurst時代」的設計方向,也有志一同的挑上「最低工程開銷 (Least Engineering Cost)」,才讓逆轉戰局的Nehalem走回強化P6的老路。

從這個角度去思考,就不難理解研發資源遠不及Intel的AMD,選擇K8後繼者微架構路線的背後思路:簡單為上,避開單核心龐大執行單元與同時多執行緒一同帶來的高複雜度與驗證風險,企圖效法Sun的「Throughput Computing」,利用龐大簡單的高時脈整數運算核心,去堆積出挑戰Intel「後NetBurst時代」微架構的本錢。

AMD也從2005年開始,高談其叢集多執行緒 (CMT, Cluster-based Multi-Threading) 的「優越性」,像僅增加50%晶片面積就可提高80%指令輸出率之類的「好康」等等。那時正是AMD Opteron挾原生雙核與優異效能功耗比之助、品牌氣勢逐漸壓倒Intel Xeon的高峰,沒有人膽敢不看好AMD接棒的新處理器核心,也預期不需等待太久,嶄新的Opteron就將大量進駐企業的資料中心。

但2006年7月AMD宣佈併購ATI,一切都改變了。


讓AMD陣腳大亂的「Fusion」

AMD砸下54億美元併購ATI的目的,不外乎推動整合處理器與繪圖晶片的「Fusion」大計 (好像台灣某時報的標題特別喜歡用「大計」這兩個字),不僅在2007年公開首款Fusion「Falcon」,也同時公佈高低檔搭配的兩種核心:「Bulldozer (推土機)」與「Bobcat (山貓)」,後者還比Intel發表初代Atom「Silverthorne」還早了快一年,以山貓為首的貓科家族,也構成日後Sony Playstation 4與微軟Xbox One的心臟。

如同二戰的德國和日本般戰線發散、備多力分的AMD從此被加冕「簡報王」的帝位,無論是預定在2009-2010年問世的首發Fusion (還不是按原計畫的導入推土機核心並優先進入筆電市場)、首款引進Bulldozer和Bobcat的產品,全部拖延到2011年才上市,早已失去市場先機,且寄以後望的APU產品線,陷入「CPU不夠快,GPU不夠好」產品定位不上不下的窘境,而當年在DEC參與Alpha設計團隊、曾擔綱K7總工程師的執行長Dirk Meyer,也在當年年初黯然下台一鞠躬。

初代高階APU「Llano」出師不利,不但遲至2011年底才解決Global Foundry的產能良率問題,失去市場先機,造成高達一億美元的庫存損失,讓AMD股價崩跌75%,導致不滿的投資人集體告上法院,最後AMD賠償2950萬美元才花錢消災。

但隨著Intel的「鐘擺 (Tick Tock)」持續的壓迫,AMD迅速流失支撐其獲利基礎的伺服器市占率,才是真正的大災難。2007年底,拼死拼活終於趕出來的原生四核的Opteron「Barcelona」爆發TLB臭蟲事件,就是一個極大的警訊,可是2011年底姍姍來遲兼程救駕的Bulldozer來不及準時與原先設定的對手Westmere直接交鋒,而被迫正面硬碰每個環節都高度精鍊後的Sandy Bridge,接著就是一瀉千里般的大潰退,徹底終結了AMD靠著Opteron賺飽飽的爽日子。

因併購ATI而來的繪圖晶片市場也不好過,2012年3月nVidia兼具優異效能與電力效率的Kepler核心,意外上演「中駟打垮上駟」的脫線戲碼,一舉讓AMD一蹶不振,在2015年一度觸底到18%市占率的最低點,至今雖稍有起色,但仍難逆轉頹勢,如果沒有後來的挖礦狂潮,很難想像AMD還有繼續硬撐下去的本錢。

走音工地秀同場加映急病亂投醫的脫線劇場

生命自己會找出路,但不保證找出的一定是條活路,AMD在「傳統戰場」x86處理器慘遭滑鐵盧後,從聯想跳槽過來「聽他講話就覺得你碰到賣保險的業務員」的新任執行長領導下,就策略轉向開始動ARM的歪腦筋,2014年再度發揮其簡報王本色,公佈了以下重大發揮AMD「創新的雙重設計能力」的「雙重解決方案」:

一、ARM架構的伺服器處理器,技術細節首度披露於2014年夏天的Hot Chips 26 (終於和文章標題又扯上關係了),算是壓榨Opteron這產品名稱的剩餘價值吧,但花了兩年時間,才變出了無新意沿用Cortex-A57核心、在2016年初才推出的產品,臨陣磨槍,實在兩光。

二、整合x86與ARM系統平台架構的「SkyBridge」專案,一年之後就無疾而終。

三、從頭到尾全新打造的ARM核心「K12」,此命名也充分展現了屬於AMD「正字標記」為架構的決心,不過如我們所見,別說2016年,到現在都不見蹤影。

為何AMD在ARM處理器試圖大展鴻圖的雄才大略「還沒開始就結束」了?因為AMD現任執行長縮短戰線,取消不切實際的K12,將資源集中在Zen微架構的研發,耗費十年,繞了好大的一圈,終究回到了「原始K10設計案」的原點,我們才有幸見證Ryzen與EPYC的成功。

但「成本」因素從此不重要嗎?怎麼可能。科科。
 

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