原标题：六年磨一剑，寻觅最强芯：AMD 绝地求生面前的故事
编者按：日前，Gizmodo宣布了一篇文章，详细引见了AMD绝地求生，寻求新的芯片与英特尔展开竞争面前的故事。文章由36氪编译，希望可以为你带来启示。
在科技范畴，简直没有什么“赌博”，能像破费数十亿美元从零开端构建一个新的计算机处置器那样大。前AMD董事会成员罗伯特帕尔默（Robert Palmer）把它比作俄罗斯轮盘赌:“你拿枪指着本人的头，扣动扳机，四年后你才会发现你的脑袋会不会炸开。”六年前，AMD上了膛，扣动了扳机，为了防止本人制造出来灾难，在外部停止了重组。如今我们曾经看到了却果，它没有死亡，AMD有了一个新CPU微架构Zen，这是令人震惊的Ryzen系列处置器的根底。现实上，它们十分出色，以致于能够会对英特尔现有的统治位置构成真正的应战，并改动将来几年计算机市场的相貌。
“我想英特尔醒来后会说，‘嘿，你晓得的，我们忽然堕入了一场战役’。所以他们不会对AMD进入市场袖手旁观。”行业杂志《Microprocessor Report》的剖析师兼编辑林利格韦纳普（Linley Gwenapp）通知Gizmodo。
往年1月，在拉斯维加斯的消费电子展（CES）上，我与两家公司打了照面，它们的状况十分不同。英特尔的一切工夫似乎都花在了为幽灵（Spectre）和熔毁（Meltdown）的抱歉上，这是一系列灾难性的平安破绽，影响到了该公司的每一个CPU。在接上去的几个月里，它根本没有工夫去宣传它在接上去的几个月里将要发布的一切酷炫的东西。与此同时，AMD则像一只孔雀挥舞着羽毛，鼓吹它计划持续停止CPU史上最具侵略性的发布。
“我以为与一年前相比，他们（AMD）的表现十分成功，”格韦纳普在谈到AMD时表示。由于就在一年前，这家公司的情况还很蹩脚。依据格韦纳普提供的数据，AMD去年仅占效劳器市场份额的1.5 %。英特尔占据着其他的98.5 %。当然，AMD制造的芯片为每一个Xbox One和PS4提供动力，它也是苹果电脑的GPU的独家供给商，但对任何关注的人来说，AMD看起来的确是活在之前影子中。毕竟，该公司已经被以为是英特尔在CPU范畴的独一严重竞争对手，在Zen宣布之前，AMD在这方面简直不断坚持缄默，实践上是在向数十亿的芯片市场屈从，而这些芯片可以充任从计算机、到为你喜欢的网站提供动力的效劳器等一切产品的大脑。
AMD在CPU范畴的最初一次严重打破，是在2011年推出了一款名为Bulldozer的微架构。我们放到行业中看，这一年，苹果推出了iPhone 4s，英特尔推出了第二代中心架构。英特尔如今曾经进入第八代，估计将在往年年底推出第九代。自从英特尔和AMD成为直接竞争对手以来，曾经无数十年了。
AMD花了这么长工夫，才重新竞争的最大缘由是，上一次大规模的CPU发布是灾难性的。“这并不是说有人设计了一些他们以为不会成功的东西，”Moor Insights & Strategy的开创人兼首席剖析师帕特里克摩尔海德( Patrick Moorhead )通知Gizmodo 。在成为剖析师之前，摩尔海德在AMD担任副总裁近10年，并在Bulldozer上市的同时离任。
摩尔海德表示，Bulldozer不断是一种高辛烷值的CPU，凭仗其高时钟速率(或称时钟速度)逾越了英特尔竞争对手。时钟速度越高，一个CPU在一秒钟内能够停止的处置周期就越多。依据摩尔海德的说法，AMD方案的时钟频率为5 GHz，即每秒处置50多亿次。事先英特尔的竞争对手推出的CPU时钟频率低得多，只要多数产品可以到达4GHz。
“这就是为什么人们说‘哦，我们没有从Bulldozer中失掉我们想要的东西’，由于这应该是一个十分高频的局部。”摩尔海德说。现实上，在AMD或英特尔普通的芯片消费中，从未呈现过5 GHz或更高的时钟频率。运用如此高的时钟频率投入消费的独一CPU是2012年发布的专门供IBM大型机运用的IBM zec 12。
Bulldozer投入消费时，其基准时钟频率仅为4.2 GHz，涡轮时钟速率(处置器需求疾速处置大批数据时即可启用)为4.5 GHz。而在相反范畴中，令人尊崇的时钟速率并无法与英特尔的产品竞争。评论家的反响是严酷的。
Anandtech的阿南德希姆皮（Anand Lal Shimpi ）写道，他“不确定它能否曾经为黄金时段做好了充沛的预备”，而且“Bulldozer基本就不能任务”。Tom’s Hardware留意到，它常常被后任“击败”，而Tweaktown则哀叹道，“你不得不对明天发作的事感到绝望。”
当CNET对Bulldozer的评论停止了一轮讨论时，它报道称，“Bulldozer似乎没有给 AMD 带来竞争性的复苏。”但至多有一点希望，能让AMD能留在CPU范畴。
#p#分页标题#e#但是，后续状况愈加蹩脚。在每一年的迭代进程中，AMD 从门口走出来的时分，它和英特尔之间的差距都会变得越来越大。格韦纳普通知Gizmodo，该公司试图“从一些效果不好的东西开端，然后试图把它拼凑起来，使它变得更好。”但是每一个新的迭代，都是基于功能曾经表现不佳的Bulldozer架构，它无法跟上。“它从未真正具有竞争力过。”
这需求勇气CPU必需具有竞争力本钱更低、速度更快或能效更高。它是中心大脑，为你运用的每一台电脑提供动力从手机到笔记本电脑，再到电视。它是一个硅晶片，然后无数十亿个微电路蚀刻到它的外表，并经过铜离子互相衔接。CPU的硅微电路(或晶体管)经过铜停止陈列和衔接的详细方式称为“架构”。
1971年，英特尔发布的第一款微处置器Intel 4004是在一个只要10000纳米的芯片或根底上制造的。那就像一根很细的头发一样。Ryzen CPU只要14纳米。这意味着它可以更快地在这些铜离子之间挪动能量实践上CPU越小，它就能越快。但是CPU越小，它就变得越精致。因而，为了制造速度最快、功用最弱小的处置器，CPU设计人员还必需使它们更小、更复杂。这意味着一直优化和寻求更好的效率。
因而，每个CPU被设计用于特定的“指令集”。这是在CPU和设备软件之间任务的最根本的代码。罕见的CPU指令集是ARM和x86。ARM CPU通常呈现在手机战争板电脑中为三星GalaxyS9和iPhone X提供动力的CPU是基于ARM的处置器。x86 CPU通常保存给需求更多电源和更少电池寿命的计算设备。英特尔和AMD的笔记本电脑、台式机和效劳器的CPU是x86，除非特别阐明，AMD的竞争对手也是如此，包括其新一批Ryzen处置器。
除了指令集CPU之外，它实践上十分复杂，仅由几个关键组件组成:内核、CPU缓存和零碎总线。内核是CPU的引擎，它们执行一切实践处置的任务，当你谈到CPU的时钟频率时，你谈到的是这些内核的运转速度。内核执行CPU所需的一切实践处置，但它们忙于处置你提供应它们的一切数据，因而需求缓存其中的位（bits），以便疾速援用。
这就是CPU缓存的来源。它们是记忆。你阅读你方案购置的计算机的规格阐明时，你能够会看到提到这些缓存，通常标志为L1、L2和L3。它们之所以重要，是由于它们是内核在处置数据时实践读取和写入数据的对象。这些数据在CPU高速缓存中处置后，会被发送回计算机的通用内存(也称为RAM )，然后能够会被发送到存储驱动器上，一切这些数据都会经过图形处置单元抵达你的眼前。
CPU高速缓存和内核经过零碎总线彼此通讯。它被称为总线，由于它实质上是在将信息从CPU的一局部传输到另一局部。有时，这不只仅是在内核和CPU缓存之间挪动数据。假如图形处置器被紧缩到同一个芯片上，零碎总线也会将数据移入和移出图形处置器。在它最后级的时分，把一个零碎总线看作是你用来把一切的乐高积木卡在下面的绿色小板。
零碎总线品种单一，各大CPU制造商都有本人的零碎总线架构。英特尔拥有所谓的Front Side Bus，在Zen之前，AMD运用了一种叫做HyperTransport的技术。
如今，集中于这些组件中的任何一个都可以进步CPU的速度。当AMD制造Bulldozer时，它把一切的精神都投入到了CPU内核的时钟上。时钟频率是计算机处置单元实践处置数据周期的频率。更多的进程意味着更快的CPU，在很长一段工夫内，进步CPU的时钟频率是设计人员的次要目的。
但在本世纪初，英特尔推出了一款时钟频率为3 GHz的CPU，尔后简直一切的CPU都围绕着这个时钟频率彷徨。时钟信号延迟添加的缘由之一是时钟信号越高，CPU发生的热量越多。除去一切的热量能够会很昂贵尤其是假如你想把CPU包装成超薄无风扇的产品的时分，比方Surface Pro。
因而，近年来，CPU设计人员曾经将CPU的其他局部转变为进步速度，当AMD决议根本上废弃Bulldozer，并将其大局部资源投入到行将到来的Zen中时，CPU的一移动互联网在带来全新社交体验的同时，也或多或少使人们产生了依赖。移动互联网使网络、智能终端、数字技术等新技术得到整合，建立了新的产业生态链，催生全新文化产业形态。个特定组件将首当其冲地成为焦点:一种新的零碎总线体系构造，称为Infinity Fabric。
但是，在AMD决议采用Infinity Fabric之前，甚至说，在它决议创立一个新的CPU并供认Bulldozer的毛病之前，该公司需求一个新的CPU设计团队。
现任的AMD 首席技术官是马克 帕尔马斯特（Mark Papermaster）。他在2011年末参加了公司，就在Bulldozer推出后不久，据他说，“这不是巧合。“帕尔马斯特被请来协助解救一家股价在一年内暴跌60 %以上的公司，局部缘由是Bulldozer的蹩脚表现。
在参加AMD之前，帕尔马斯特次要由于两件事而有目共睹。2008年，他成为了 IBM 公司一同广为人知的诉讼的对象。1982年以来，他不断在IBM任务。IBM担忧帕尔马斯特 (事先是苹果公司的一名新员工)能够会把商业机密从IBM带到苹果公司。最初，这个案子在庭外和解了。2010年，帕尔马斯特再次登上了头条，据报道，由于与时任首席执行官史蒂夫乔布斯( Steve Jobs )的分歧，他在仅仅15个月后就分开了苹果。
2011年10月，帕尔马斯特参加AMD，该公司事先似乎处于自在落体形态，高通、苹果和三星等次要竞争对手纷繁挖走了不满的员工。雇员的分开使一些人感到不安。AMD开创人杰里桑德斯( Jerry Sanders )在2012年2月承受《福布斯》采访时说:“这让我很伤心。”
公司处于混乱之中，帕尔马斯特本人也在为此做出奉献。不是由于他以前的名誉，而是由于他的第一个义务就是大幅重组CPU设计团队。他看到Bulldozer的功能有多差时，他很清楚，这不是AMD获取成功所需求的处置器。“我看到市场将会有很高的表现，”他通知Gizmodo 。“为此，我们需求一个新的CPU。”帕尔马斯特确信市场需求一种可以处置游戏、处置大型3D文件或渲染大型4K视频的设备，而不是只处置web阅读的设备。
关于帕尔马斯特来说，新的CPU意味着对AMD设计团队停止严重重组。传统上，CPU设计团队分为两个根本团队。多伦多大学电气与计算机工程教授娜塔莉杰格（Natalie Jerger ）通知Gizmodo说:“在Zen架构之前，他们的确有两个平行的设计轨迹。”其中一款处置器专为低功耗笔记本电脑和台式机设计，是最廉价的。另一个用于效劳器和高端台式机。效劳器级处置器是Bulldozer，低功率CPU被称为Bobcat系列。
AMD公司副总裁兼产品首席技术官乔麦克里（Joe Macri）通知Gizmodo :“帕尔马斯特的做法是将这两个团队兼并在一同。”麦克利是这个新的、更大的团队指导者之一。
听他这么说，这两个团队兼并(并裁掉多余的人)，似乎是帕尔马斯特展开任务的必要条件。“我们不需求从头开端，”麦克利说。“因而，这实践上是一次兼并，而不是将现有团队拆分，然后重新组合在一同。但是在这个进程中，我们的效率失掉了提升。我们可以将更多的人使用到单个功用中，并取得更多的‘设计带宽’。”带宽是完成帕尔马斯特的目的所必需的，即构建一个在各方面都优于刚刚发布的渣滓的CPU。
帕尔马斯特很快失掉了AMD另一位新高管的协助：丽莎苏( Lisa Su )，她于2012年1月参加AMD，担任初级副总裁兼总经理。苏来自另一家CPU制造商Freescale，该公司后来与恩智浦半导体兼并。她首先关注的是AMD的图形和游戏市场该公司在这方面的确获得了一些成功。苏和时任首席执行官罗利里德( Rory Read )与索尼和微软达成协议，为Playstation 4和Xbox One制造芯片。
这些买卖是宏大的，许多音讯来源征引AMD为索尼和微软定制芯片的任务，作为该公司在CPU“干旱”中幸存上去的缘由之一，并以其以后的架构Zen实践上成功地消费出了如此无效的CPU。
苏的任务很快就惹起了留意，到2014年10月，在她参加AMD两年多一点后，她被提升为首席执行官。苏、帕尔马斯特随后开端为 Zen 的开展投入资源。据麦克利说，在过来的四年里，超越了两百万个工时。
关于帕尔马斯特来说，将一切这些资源投入到一个新的CPU设计中，并让这个团队无效地疏忽Bulldozer及其后续的迭代是相对重要的。他需求一个有喘息空间的团队，来取得他们所拥有的那些聪明的想法。“他觉得AMD关于新的CPU的一些最酷的想法曾经被放置了，由于在新的修订之后有如此苛刻的新修订工夫表。”
“你晓得有时分你可以失掉一个‘让我们从头开端，把一切都扔掉的设计’。团队没有这样做。“相反，这个团队从 AMD 普遍的后备目录中抽出一些多年来没有失掉很多关注的想法。其中一个想法是改良零碎总线体系构造HyperTransport，并创立一个新的架构: Infinity Fabric。
马克帕尔马斯特通知Gizmodo，AMD称之为“隐藏的宝石”，吉姆安德森（Jim Anderson）通知Gizmodo，这是“机密的调味料”。
这就是一位名叫吉姆凯勒（Jim Keller）的天赋工程师出去的中央。在AMD外部，他是一个神话般的人物。我采访过的简直每一团体，都提到凯勒是Zen设计成功面前的次要人物之一，也是Infinity Fabric 设计面前的重要人物之一。
帕尔马斯特在2012年延聘凯勒，让他担任处置器组。凯勒对AMD并不生疏。上世纪90年代，他曾在那里任务过。他长久的任期，在网络极客处置器范畴取得了传奇般的位置，他被以为是AMD K8微架构面前的次要人物，该架构使AMD在90年代末和2000年代初与英特尔展开了剧烈的竞争。
凯勒和帕尔马斯特曾一同在苹果任务，大家都以为，凯勒为苹果的iPhone和iPad设计了第一个CPU。当他离开AMD时，他和他的新雇主都赞同签署一份无限期的合同。他将在AMD任务三年，在合同完毕后，他将分开。他如今为特斯拉汽车的自动驾驶功用设计芯片，并回绝就此事置评。（最新音讯：英特尔宣布吉姆凯勒曾经参加该公司作为硅工程的SVP。情节变得更复杂了！）
凯勒，特别是他在挪动CPU方面的任务和之前在 HyperTransport 上的任务是关键。来自AMD高管都对他热烈赞扬，如马克帕尔马斯特和吉姆安德森，以及来自剖析师林利格韦纳普，他们说:“我以为吉姆和他的团队真的从技术角度改变了公司的场面。”
2014年，在一次稀有的地下采访中，你可以感遭到凯勒的热情和动力。“我参加AMD是由于我喜欢处置器设计，我喜欢复杂的零碎设计，而AMD正着眼于在下一代产品上获得宏大停顿，”凯勒说。
凯勒看起来很冷静，在小舞台上表现得很优雅，当他议论架构、管道和内核以及我们大少数人都会打哈欠的其他极端技术性的东西时，他会变得越来越敏锐，越来越活泼。
这次采访是对2014年的Zen的一个很好的展现间隔发布还有三年。事先，它刚刚开发了大约两年，并且仍与K12 ( AMD方案的下一代ARM CPU )一同设计。在采访中，凯勒实践上将这种协同开发称为Zen的资产，特别是每个Zen CPU内核的资产。
但是，凯勒直到15分钟会话接近序幕时，才提到最重要的组件，他提到了下一代“Fabric”，这可以在从挪动设备到效劳器的每个CPU中找到，并允许AMD以令人羡慕的速度扩展功能。到2017年，这种Fabric将被称为Infinity Fabric。
他解释说，这种构造将允许AMD采用“chiplet”办法停止设计。AMD可以将一系列处置器封装在一同，而不是在单个芯片上构建一个处置器经过Infinity Fabric零碎总线衔接它们。这将使CPU的消费本钱更低，理想状况下与CPU一样快，就像AMD以前的CPU和大少数来自英特尔的CPU一样，包括一个管芯上的一切内核。
“从历史上看，”剖析师帕特里克摩尔海德通知Gizmodo，“当你把东西包装在一同时，它会减慢这个进程。但是，AMD曾经找到了一种办法，让这种封装设置具有十分高的功能。”
这种封装还意味着AMD正在设计一种与竞争对手一模一样的CPU，依据AMD的说法，这种CPU采用了一种不同的、效率更高的办法。“我们想出了一个十分规则的构造，”乔麦克利通知Gizmodo。“我们根本上有一个数据点和一个控制点，每团体都以异样的方式衔接到Infinity Fabric 。”
麦克利宣称， Infinity Fabric实践上放慢了处置器的设计。它给Zen架构的模块化设计，意味着AMD不需求为每一种CPU重新创造轮子。“设计内核的最大应战之一是实践验证它，”麦克利说。得益于Infinity Fabric，AMD可以疾速验证或确认一系列稍有变化的设计，这些设计涵盖了Zen处置器的全部产品。
把Infinity Fabric想象成乐高积木中的小折扣，把CPU的一切组件想象成积草本身。AMD能够只需求几个块来构建台式机CPU，或许运用更多块来创立大的多核效劳器处置器，或许运用GPU来制造专为笔记本电脑设计的超高速芯片。
或许，就像在2016年发作的那样，AMD 是一种全新的 CPU。
2017年发布的Threadripper，能够是AMD在Zen根底上推出的最有目共睹的CPU，它从未呈现在帕尔马斯特盛气凌人的道路图中。相反，这是一个十分小的工程师团队的热情项目能够有四团体。APU和CPU的AMD布道者罗伯特哈洛克（Robert Hallock）说，这是一个“十分十分小的集团”。他和他们共用同一排小隔间。
#p#分页标题#e#该公司曾一度想做一个真正弱小的台式机CPU，但从技术上或财务下去说，它都是不可行的。但是，这一小局部工程师认识到，他们能够会应用Infinity Fabric提供的小芯片设计，构建一个功用弱小得令人难以相信的台式机CPU，与英特尔广受欢送的高端至强CPU相抗衡。但是，Threadripper 将不再运用 Xeon 处置器上的8个内核，而是16个这是大规模消费的台式机CPU中放置内核最多的。
这样的CPU应该需求数年的工夫来设计、测试和推向市场，对吗？据吉姆安德森说，这个小团队直到2016年1月才与他接洽，事先他们在拉斯维加斯的消费电子展上将他拉到一边。他说，他立刻认识到这些芯片的相对酷炫的要素，并坚持把项目放在一个疾速的轨道上，从他们的概念到消费仅仅花了一年多一点的工夫。
这个项目被严厉保密，只被称为 Summit P3许多人以为这是Ryzen的一个小分支然后称之为Summit Ridge，依据哈洛克的说法，“你甚至不被允许发送关于这个项目的电子邮件”。从外观到速度后果，一切都遭到紧密维护，直到发布。甚至连试图压服戴尔等PC制造商采用CPU的团队，也简直没有产品自身的详细信息。
但是，当Threadripper终于在2017年夏天推出时，震惊了批判家和消费者，并很快被世界上一些最大的PC制造商采用，包括Alienware等顶级游戏台式机。
但惹起人们兴味的不只仅是 Threadripper 大胆的设计。是的，在任何人都能构建的台式PC上运转32个线程的16核处置器，给人留下了深入印象，但Threadripper推出两周后，英特尔宣布推出18核i9处置器。不过，令人诧异的是，Threadripper 很廉价英特尔18核处置器的价钱从1000美元到2000美元不等而且它的速度也一样快。
最重要的是，这让察看人士对AMD最新的CPU架构感到诧异：这些芯片比英特尔的竞争对手更廉价，而且通常更快。
但是，AMD不只仅是消费疾速、廉价的处置器，它还以惊人的速度忽然发布了这些处置器。2017年，AMD发布了基于Zen的四品种型的CPU : Ryzen台式机CPU、Threadripper、面向效劳器的Epyc CPU和面向笔记本电脑的Ryzen APU ( APU是AMD对集成显卡的CPU的称谓)。2018年刚过来四个月的工夫，AMD曾经发布了速度惊人、价钱昂贵的台式机APU、更多的笔记本电脑挪动APU，甚至还有第二代台式机Ryzen CPU。
吉姆安德森通知Gizmodo，他估计到往年年底，将会有60多台内置Ryzen的新笔记本电脑和台式机推出，其中大局部是笔记本电脑，大局部将在将来几个月推出。“这将是您在AMD公司历史上见过的最普遍运用的高端笔记本电脑零碎。”
这些笔记本电脑有多好还有待察看。到目前为止，市场上实践上只要多数基于AMD的笔记本电脑，与英特尔等竞争对手相比，我们依然不太清楚挪动Zen处置器的处置才能。
英特尔曾经清楚地留意到AMD在CPU范畴的提高，并做出了相应的回应。去年，英特尔的顶级台式机CPU到达4核，但在AMD发布6核处置器后，英特尔迅速做出了反响，推出了本人的6核设备。当AMD用16核Threadripper 让我们大吃一惊时，英特尔立刻将18核i9推向市场。
两家公司之间的竞争，只会对我们一切人寻觅下一台电脑有益处。“你晓得，”娜塔莉杰格通知Gizmodo，“假如我们有很多团体试图在这个范畴停止创新，世界将会愈加令人兴奋。”
原文链接：https://gizmodo.com/inside-amds-quest-to-build-chips-that-can-beat-intel-1824064984
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