半導體掀「離婚」潮!英特爾面臨AMD崛起、迫與蘋果分手,為何連微軟也移情別戀?

2021.01.06 by
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半導體掀「離婚」潮!英特爾面臨AMD崛起、迫與蘋果分手,為何連微軟也移情別戀?
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2020年,半導體大老英特爾在市場上屢次受挫,它不僅要面對AMD的追擊,還與蘋果分手,Intel該如何在內外的衝擊之下,尋求新的突破?

全球離婚率攀升,而這股風潮,好像也吹到了太平洋對岸的半導體產業,晶圓行業似乎也感受到離婚冷靜期的壓力,紛紛趕在2020年宣布離婚。而離婚最大的苦主,非Intel莫屬。

面對AMD勢不可擋的崛起、蘋果自研晶片M1大放異彩、ARM在PC市場鋒芒畢露,而曾經情比金堅的微軟移情ARM,再加上7nm製程的難產,Intel在風雲突變的2020年裡,內外交困。

AMD鹹魚翻身,令Intel措手不及

這幾年,半導體行業最大的事件莫過於的AMD崛起了。

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AMD和Intel的創辦人都來自於快捷半導體,不過AMD的創辦人Jerry Sanders出身銷售,Intel的創辦人Gordon Moore則是技術匠人,這也造就了兩家日後在市場上的遭遇:AMD的處理器長期都是高分低能的代表,在性能或其他方面都被Intel碾壓。

無論AMD在行銷上有多厲害,Intel Core處理器中最低階——Intel Core i3的實際體驗就可以打敗AMD所有的處理器。

作為Intel在傳統PC市場中,最大或唯一的競爭對手,AMD長久以來都在Intel的陰影下苟延殘喘。在2016年的低谷期,AMD的市占率已降至20%以下,且這些市占率的來源幾乎是低階處理器。常年處於虧損狀態的AMD能夠活著,Intel對反壟斷調查的恐懼功不可沒。

然而這一切,都在某個人的到來後發生了變化。

螢幕截圖

2014年末,蘇姿丰在AMD的改組中,成為其歷史上首位女性CEO。蘇姿丰是麻省理工的電機工程博士,是位典型的由技術出身的領導人,她具有極強的領導和談判能力,被稱作是科技界中難能可貴的CEO最佳人選之一。

蘇姿丰掌權之後,便進行了大刀闊斧的改革。2017年2月,以Zen架構開發的處理器Ryzen問世,性能飆升40%,業界一片譁然。同年,AMD全年收入為53.3億美元,較去年增長了25%,年凈利潤為4,300萬美元,開始扭虧為盈。

去年2月,AMD發佈Ryzen Threadripper 3990X處理器,64核128執行緒的性能怪獸在問世後,奪得桌機CPU榜首,碾壓Intel W-3175X處理器,成為影片渲染和3D建模等領域的不二之選。

面對AMD的攻勢,Intel終於有了動作,在4月底發佈第十代Core處理器,擠出一大管牙膏後,Intel透過降價等策略勉強保住了顏面。

INTEL

但好景不長,AMD於十月初發佈了包括Ryzen 9-5950X在內的四款處理器(5950X、5900X、5800X、5600X)。此次新品,直接指向Intel表現強勢的遊戲性能,宣稱採用了Zen 3架構的Ryzen 5000系列將會是「世界上最佳的遊戲處理器」,殺得Intel措手不及。

與性能一起飆升的,還有AMD的市占率和股價。根據報告顯示,在Intel處理器有著巨大的市場存量下,AMD已經佔據22.4%的市占率,較前期增長4.1%,比去年同期增長6.3%,而AMD的股價也來到了最高點。

AMD的翻身,是採用Foundry(代工廠)模式的成功。

  • Foundry模式主要的特點如下:每個廠商只負責製造、封裝或測試的某項環節,這種精細分工的模式,順應了半導體明確的國際分工潮流。

在代工廠模式下,晶圓設計廠商會説明代工廠在工藝方面進行修正、以滿足自身製造晶片的要求,而代工廠自身專注於製造工藝的改進,不用涉足晶圓設計的方面。以台積電為例,在7nm、5nm和3nm製程的領先,受益於整個業界,是由整個半導體行業技術的累積堆砌而成的。將晶片的生產交給台積電等代工廠,AMD能專注在產品研發、設計等工作上,這也是他們能打敗Intel的關鍵。

而Intel依舊覺得擁有自己的晶圓廠才是真男人,採用的仍然是IDM(Integrated Device Manufacture)模式。

  • IDC模式的特點如下:集晶片設計、製造、封裝和測試等多項產業鏈環節於一身。好處是不太受上游的約束,如今年在AMD和Nvidia晶片長期缺貨的狀態下,Intel依舊有充足的產能可以供應市場。

但問題也很明顯:一旦在某些工藝方面出現問題,就會讓自家的產業鏈陷入困境,英特爾近年來會被壓制有很大程度的原因便是如此,自家技術的發展幾乎是與整個行業抗衡。

在先進製程方面,Intel的14nm、14nm+和14nm++打磨了整整五年。在10nm工藝的節點上,Intel沒有選擇EUV,而繼續使用ArF DUV。雖然擁有先發優勢,但10nm技術直到2019年才問世,足足遲到3年,良品率不高和接踵而至的技術難題,導致Intel在CPU製程上處於劣勢。

在管理層宣佈下一代7nm製程難產後,Intel股價暴跌。Intel在先進製程的難題將會持續下去,而它的競爭對手AMD則會託付台積電的代工優勢,繼續搶攻市占率。

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延伸閱讀:擁台積7奈米助攻!AMD搶吃英特爾CPU市場,這一仗打得如何?

去年7月份,英特爾宣佈尋求代工。根據相關消息,Intel已預訂台積電今年18萬片的6nm晶片產能,這意味著Intel從IDM到Foundry模式的轉變,和眾多晶片設計廠商一樣,要受到台積電的產能箝制。

貌合神離的Apple與Intel分手

與蘋果分手,或許不是讓Intel最受傷的,卻肯定是最掛不住面子的。

對於蘋果和Intel的離婚,許多分析師評論,蘋果長久以來對Intel處理器的高功耗和過熱感到相當不滿,MacBook需要一款高性能和續航性強的晶片。

而另一方面,iPhone的成功得益於A系列晶片和iOS軟硬體結合的獨特優勢,蘋果能夠根據自己的願景來設計和製造晶片。如今,蘋果在Mac電腦上複製了這項成功。

在WWDC 2020上,蘋果展示出搭載了A13晶片(採用ARM構架)的Mac電腦,它可以流暢地運行如Word、Photoshop 2020等軟體。同時也宣佈,將在兩年內完成Mac晶片並向ARM轉移,蘋果給了Intel為期兩年的離婚冷靜期。

Apple (台灣)

延伸閱讀:蘋果M1晶片登場後⋯⋯為何說英特爾不能再「擠牙膏」了?

2020年11月,蘋果正式發佈第一款用於MacBook的自研晶片M1。如果說搭載A13晶片的Mac讓人驚豔,那M1晶片的發佈則令Intel膽寒。

相較於Intel的傳統CPU,蘋果在M1上採用全新的構架——包含CPU、GPU、記憶體、匯流排等在內所構成的整體計算機元件,也就是在手機處理器中採用的單片系統(即SoC)。蘋果還添加專用晶片來完成一些特定任務,與常規的CPU相比,專用晶片在處理速度和功耗上都更具優勢,且支援單獨訂製。

而採用ARM構架的M1在性能上也沒有讓人失望。根據蘋果官方的數據,相較於前代搭載Intel CPU的產品,M1晶片的CPU性能提升3.5倍,GPU性能提升5倍,都有著碾壓級的表現。高性能並沒有帶來高功耗,M1晶片的效能功耗比相較於前代提升了3倍,MacBook Air的續航達到了15小時,MacBook Pro的續航甚至達到17小時。

蘋果在全球PC市場的市占率並不高,只有8%,而根據相關人士的透露,新款Mac發佈後,其增加速度也只有個位數,依照蘋果一貫的作風,M1晶片也不會對外銷售。這樣看來,和蘋果「離婚」對Intel的打擊似乎沒有想像中的這麼大。

也許和蘋果離婚並不可怕,可怕的卻是蘋果帶來的示範效果。

蘋果掀起可怕的示範效果

第一個是構建ARM生態來提升傳統PC的競爭力。

以往,若要針對不同的架構進行程式設計,同一個程式往往需要開發多個平台來進行維護,如IOS、Mac OS、Android和Windows等等,給開發者在相容性上有極大的壓力。而採用ARM構架的處理器可以讓自家產品打通各個平台,試想一下,你不需要任何模擬器就可以在MacBook上使用幾乎所有的iPhone程式和遊戲。而對開發者來說,同款程式在iPhone、iPad和MacBook上只需要進行簡單的相容,大大減輕了開發和維護的壓力,生態的串連也讓MacBook更具競爭力。

另一個示範效果,則來自於產品設計。

長久以來,戴爾、聯想、惠普等下游廠商,都需要看Intel的臉色行事,只有在Intel發佈新款處理器後,他們才能拿出具有競爭力的新品,而在各家廠商使用同款處理器的情況下,晶片能創造的競爭力也很有限。然而,在產能緊張的情況下,等待他們的就是長期性缺貨。

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以搭載M1晶片的新款MacBook Air,和表現亮眼的戴爾XPS 13為例:兩者價格相似,從圖中可以看出,MacBook Air不需要風扇散熱,變得更安靜、更輕、更省電,在寸土寸金的筆電中,節省了大量的空間;而採用Intel處理器的XPS則需要兩個風扇進行散熱,在續航上也與MacBook Air有較大的差距。

蘋果Mac越發強勁的性能與續航,恐怕會直接威脅到戴爾、聯想、華碩和惠普等在中高端筆電領域裡的地位。新款MacBook Air的價格下探到30,900元,若使用教育優惠後,甚至只需要27,800元。戴爾等廠商自然不會坐以待斃,而在行動裝置裡的Intel處理器短期內很難有較大的改善,這些廠商們會不會移情別戀ARM?

先前錯失了行動通訊市場,如今再失去筆電市場,對Intel來說恐怕是難以接受的。

WIntel聯盟恐將垮台,ARM成未來關鍵

X86構架和ARM構架,仍未確定誰會是未來的趨勢,但ARM在佔領了智慧型手機的市占率後,向PC市場發起的衝擊,紮實地給Intel帶來威脅。

在智慧型手機領域,ARM已經沒有可以匹敵的對手了,當年Intel拒絕蘋果、錯失了行動市場後,再也沒有補救的機會。

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但長久以來,相較於X86架構的晶片,ARM晶片的處理器在功耗上佔有絕對優勢,能夠以低功率來運行,但在性能上卻也處於絕對劣勢。不過,隨著蘋果M1晶片的出現似乎結束了這段歷史,讓ARM構架的晶片也可以擁有強勁的性能。

在晶片整體的計算能力也已經改頭換面,世界上最大的計算能力架構變成ARM平台,基於ARM指令的處理器總運算能力的輸出達到全球82%,整個過程呈現加速發展的趨勢。 "

ARM的多數晶片採用大小核心設計。以高通的Snapdragon 888為例,其採用1 x 2.84GHz(Cortex X1核心)+3 x 2.4GHz(Cortex A78)+4 x 1.8GHz(Cortex A55)的構架。大核心性能高、功耗高,能在高強度的工作下運行;小核心性能弱但功耗低,可以在待機等低功耗的模式下運行。這種模式是專為行動平台設計的,可以達到功耗和性能上的平衡。

在2018年台北電腦展上,高通發佈了用於筆電的驍龍850處理器,華為、聯想和三星等OEM廠商都推出了搭載驍龍850的筆記型電腦,且均取得了不錯的反響。

ARM採用IP授權模式,晶片設計廠商可以根據自身需求來購買適合的構架,在進行改造和優化後,交由晶片代工廠來生產——這在半導體分工愈加鮮明的現今,存在著很大的可能性,像蘋果這樣的廠商可能會越來越多,例如微軟。

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延伸閱讀:微軟也要自製晶片!傳將為Azure伺服器、Surface系列產品打造Arm架構處理器

微軟和Intel,這對情比金堅的戀人恐怕也要分手了。WIntel曾經是PC市場最堅固的聯盟,而這個聯盟卻可能面臨垮塌。

根據報導,微軟正在為伺服器設計自己的ARM處理器,未來還可能發佈搭載該處理器的Surface裝置。如果失去微軟,Intel也將失去在X86構架上長年來的絕對領先權。

對Intel來說,如今崛起的AMD不斷攪局、與Apple徹底分居,再加上曾經攜手的微軟正向ARM拋媚眼,英特爾像是一個彷徨的中年人,眼看著自己和世界脫節卻無能為力。

責任編輯:文潔琳、蕭閔云

本文授權轉載自:鈦媒體

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