原標題：AMD、Apple、ARM圍堵下，intel的“離婚冷靜期”冷得刺骨
文/智能相對論（aixdlun）
作者/郭鍇
2021年1月1日，是新民法典中的離婚冷靜期制度開始實行的日子。2020年的最后一月，國內(nèi)的離婚風刮起了一波熱潮。而這股風，好像也吹到了大洋彼岸的半導體行業(yè)，芯片行業(yè)似乎也感受到了離婚冷靜期的壓力，紛紛趕在2020年宣布離婚。而離婚最大的苦主，非intel莫屬。
老對手AMD的崛起勢不可擋，蘋果自研芯片M1大放異彩，移動端對手ARM在PC市場野心鋒芒畢露，曾經(jīng)情比金堅的微軟移情ARM，再加上7nm制程難產(chǎn)，intel內(nèi)外交困的2020年，一如去年的天氣，風云突變，格外寒冷。
AMD“咸魚翻身”，intel措手不及
這幾年，半導體行業(yè)最大的事件莫過于曾經(jīng)的“農(nóng)企”，如今“Yes!”的AMD崛起了。
AMD和intel的創(chuàng)始人師出同源，都來自于仙童半導體。不過AMD的創(chuàng)始人杰里·桑德斯出身銷售，intel的創(chuàng)始人戈登·摩爾則是技術大牛，這也造就了兩家日后在市場上境遇：A家處理器長期都是高分低能代表，無論是性能還是發(fā)熱等都被intel碾壓。
在各個論壇長久傳著這樣一句話：i3默秒全。無論AMD在營銷上吹的有多厲害，intel酷睿系列處理器中最低端——同代酷睿i3的實際體驗就可以打敗A家所有的處理器。
作為intel在傳統(tǒng)PC市場最大的，或者說是唯一的競爭對手，長久以來，AMD都在intel的陰影下茍延殘喘。在最低谷的2016年，AMD的市場份額已經(jīng)降至20%以下，而且這些市場份額的來源幾乎都是低端處理器。常年處于虧損狀態(tài)的AMD能夠活著，intel對反壟斷調(diào)查的恐懼功不可沒。
然而，這一切都在一個人的到來后發(fā)生了變化。
2014年末，蘇姿豐在AMD的改組中，成為其歷史上首位女性CEO。蘇資豐是麻省理工的電機工程博士，是典型的技術出身的領導人，而且她具有極強的領導和談判能力，被稱作是現(xiàn)代科技公司難能尋覓的CEO最佳人選之一。
蘇資豐
蘇資豐掌權之后便進行了大刀闊斧的改革，2017年2月，推出新的“Zen”構架Ryzen處理器發(fā)布，性能飆升40%，業(yè)界一片嘩然。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4300萬美元，開始扭虧為盈。
今年2月7日，AMD發(fā)布旗艦處理器線程撕裂者TR3 3990X，64核128線程的性能怪獸一經(jīng)問世問鼎奪得桌面級CPU天梯榜榜首，碾壓intel至強W-3175X，成為視頻渲染和3D建模等領域的不二之選。
“智能相對論”看到，面對AMD的咄咄攻勢，intel終于有了動作，在4月30號發(fā)布十代酷睿處理器，擠出一大管牙膏后，intel通過降價等策略勉強保住了顏面。
然而好景不長，十月初，AMD發(fā)布了包括銳龍5950X在內(nèi)的四款處理器（5950X/5900X/5800X/5600X），此次的新品劍指intel表現(xiàn)強勢的游戲性能上，宣稱采用了Zen 3架構的Ryzen 5000系列將會是“世界上最佳的游戲處理器”，intel措手不及。
CPU性能天梯圖
和性能一起飆升的，還有AMD的市場份額和股價。Mercury Research最新的2020年第三季度x86 CPU市場份額報告顯示：在intel處理器有著巨大的市場存量的情況下，AMD已經(jīng)占據(jù)22.4%的市場份額，季度環(huán)比增長4.1%，年同比增長6.3%，AMD的股價也來到了最高點。
2004-2020年intel和amd市場份額變化圖
AMD的翻身，是采用Foundry（代工廠）模式的成功。
Foundry模式主要的特點如下：每個廠商只負責制造、封裝或測試的其中一個環(huán)節(jié)，這種精細分工的模式，順應了半導體國際分工明確的潮流。
在代工廠模式下，芯片設計廠商會幫助代工廠在工藝方面進行改進以滿足自身制造芯片的要求，而代工廠自身專注與制工藝的改進，而不用涉足芯片設計方面。以臺積電為例，在7nm、5nm和3nm制程的領先，受益于整個業(yè)界，是幾乎整個半導體行業(yè)技術的累積堆砌而成的。
將芯片的生產(chǎn)交給臺積電等代工廠，AMD能專注在產(chǎn)品研發(fā)、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，采用的仍然是IDM（Integrated Device Manufacture）模式。
IDC模式主要的特點如下：集芯片設計、芯片制造、芯片封裝和測試等多個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)于一身。這樣的好處是不太受上游的制約，如今年在AMD和英偉達芯片長時間缺貨狀態(tài)下，intel依舊有充足的產(chǎn)能供應市場。
但是問題也很明顯：一旦在某些工藝方面出現(xiàn)問題，就會讓自家整個產(chǎn)業(yè)鏈陷入困境，英特爾近年來被壓制很大程度上來源于此，自家技術的發(fā)展幾乎是在和整個行業(yè)對抗。
在尖端制程工藝方面，intel打磨了整整五年的14nm、14nm+和14nm++。而在10nm工藝的節(jié)點上，Intel沒有選擇EUV，而繼續(xù)使用Ar F DUV，雖然擁有先發(fā)優(yōu)勢，但10nm技術直到2019年才面世，足足遲到了3年，良品率不高和頻頻不斷的技術難題，導致在CPU制程上處于劣勢。
而在7月份，在管理層宣布下一代7nm制程難產(chǎn)后，intel股價暴跌。intel在尖端制程方面的難題將持續(xù)下去，而它的競爭對手AMD將會依托臺積電的代工優(yōu)勢，繼續(xù)搶占市場份額。
2020年七月份，英特爾將要宣布尋求代工。而根據(jù)相關消息，intel已經(jīng)預定了臺積電明年18萬片6nm芯片產(chǎn)能，這意味著intel開始從IDM到Foundry模式的轉(zhuǎn)變，和眾多芯片設計廠商一樣，要受到臺積電產(chǎn)能的鉗制。
貌合神離的Apple與intel分手
和蘋果分手可能不是最讓intel傷筋動骨的，但一定是面子上最掛不住的。
對于蘋果和intel“離婚”事件，許多分析師給出的結論是：長久以來，蘋果都對intel移動端處理器的高功耗和高發(fā)熱感到不滿，這對蘋果來說是難以忍受的，MacBook需要一款高性能和長續(xù)航的芯片。
而另一方面，iPhone的成功得益于A系列芯片和iOS軟硬結合的獨特優(yōu)勢，蘋果可以根據(jù)自己的愿景來設計和制造芯片。
現(xiàn)在，蘋果要在Mac電腦上復制這種成功了。
在WWDC 2020開發(fā)者大會上，蘋果展示了其搭載了A13芯片（基于ARM構架）的Mac電腦，它可以流暢的運行諸如Word、Photoshop 2020等軟件。同時宣布，將在兩年內(nèi)完成Mac電腦芯片和生態(tài)向ARM的轉(zhuǎn)移，蘋果給了intel兩年的離婚冷靜期。
‘“智能相對論”看到，11月11日，蘋果正式發(fā)布第一款用于Mac的自研電腦芯片M1。如果說A13芯片的Mac電腦讓人驚艷，那M1芯片的發(fā)布則令intel膽寒。
M1芯片拆解圖，左側(cè)為各部分集成，右側(cè)為2x 4 GB的內(nèi)存
相對于intel的傳統(tǒng)CPU，蘋果在M1上使用了全新的構架：M1芯片包含CPU、GPU、內(nèi)存、總線等在內(nèi)的構成一臺整體計算機組件，也就是一直在手機處理器中采用的單片系統(tǒng)（即SoC）。蘋果還添加專用芯片來完成一些專門的任務，與常規(guī)的CPU相比，專用芯片在處理速度和能耗上都更具優(yōu)勢，而且支持單獨定制。
M1芯片構成示意圖
而采用ARM構架的M1在性能上也沒令人失望。根據(jù)蘋果官方的數(shù)據(jù)，對比上代搭載intel CPU的產(chǎn)品，M1芯片的CPU性能提升3.5倍，GPU性能提升5倍，都有著碾壓級別的表現(xiàn)。高性能并沒有帶來高能耗，M1芯片的能耗比相比上代提升了3倍，MacBook Air的續(xù)航達到了15小時，MacBook Pro的續(xù)航甚至達到了17小時。
蘋果在全球PC市場占據(jù)的份額并不高，只有8%，而根據(jù)相關人士的透露，新Mac發(fā)布后，其增速也只是個位數(shù)的，況且根據(jù)蘋果的一貫作風，M1芯片也是不對外銷售的。這樣看來，和蘋果“離婚”對intel的打擊似乎沒有想象中的那么大。
其實不然，和蘋果離婚并不可怕，可怕的是蘋果帶來的示范效應。
蘋果帶來的示范效應有兩個方面。
第一個是構建ARM生態(tài)來提升傳統(tǒng)PC的競爭力。以往，由于要針對不同的架構進行編程，同一個應用往往需要開發(fā)多個平臺進行維護：IOS、Mac OS、Android和Windows等等,給開發(fā)者適配上極大的壓力。而采用ARM構架的處理器可以讓自家產(chǎn)品打通各個平臺，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iPhone的應用和游戲。而對開發(fā)者來說，同款應用在iPhone、iPad和MacBook上只需要進行簡單的界面適配，大大減輕了開發(fā)和維護的壓力，生態(tài)的打通也讓Mac電腦更具競爭力。
另一個示范效應，則來自于產(chǎn)品設計。
長久以來，戴爾、聯(lián)想、惠普等產(chǎn)業(yè)鏈下游的整機廠商，都需要看intel的臉色行事（雖然現(xiàn)在可能要加一個AMD了），只有intel發(fā)布新處理器后他們才能拿出有競爭力的新品，而在大家使用同款處理器的情況下，芯片帶來競爭力也很有限。而在產(chǎn)能緊張的情況下，等待他們的就是長期的缺貨。
以搭載M1芯片的最新款MacBook Air，和在高端筆記本市場表現(xiàn)極為亮眼的戴爾XPS 13為例：兩者價格相似，從拆解圖可以看出，MacBook Air不需要風扇散熱，這會很安靜，更輕，更省電，在寸土寸金的筆記本中，節(jié)約了大量空間。而采用intel處理器的XPS則需要兩個風扇進行散熱，在續(xù)航上也和MacBook Air有較大的差距。
M1款MacBook Air拆機圖，沒有散熱風扇
戴爾XPS拆機圖，左右側(cè)各有一個風扇
蘋果筆記本越來越強的性能和續(xù)航，恐怕會直接威脅到戴爾、聯(lián)想、華碩和惠普等在中高端筆記本領域的地位。新款MacBook Air的價格下探到7999元，在官方的教育優(yōu)惠后，甚至只需要7199元。拋開系統(tǒng)不談，新MacBook在輕薄本最大的痛點——性能和續(xù)航方面，對一眾Windows本都有著極大的優(yōu)勢。戴爾等廠商自然不會坐以待斃，而intel處理器在移動端短時間內(nèi)很難有大的改善，戴爾等廠商會不會移情別戀ARM？
上次錯失了移動通訊市場，如今再失去移動PC市場，對intel來說恐怕是難以接受的。
Wintel聯(lián)盟或?qū)⒖逅珹RM恐成未來
X86構架和ARM構架誰是未來尚未可知，但ARM在占領了智能手機設備的幾乎所有份額后，向PC市場發(fā)起的沖擊，給intel帶來的風險卻是實實在在的。
‘“智能相對論”看到，在智能手機領域，ARM已經(jīng)沒有可以匹敵的對手了，當年intel拒絕蘋果，錯失了移動市場后，再也沒有補課的機會。
但是長久以來，相對于X86架構的芯片，ARM芯片的處理器在能耗上占有絕對優(yōu)勢，可以以很低的功率運行，但在性能上也處于絕對劣勢，不過蘋果M1的出現(xiàn)似乎結束了這段歷史，ARM構架的芯片也可以擁有強勁的性能。
而在芯片整體算力方面也已經(jīng)改天換地，世界上最大的算力架構變成了ARM平臺，基于ARM指令的處理器總算力輸出達到全球82%。整個過程呈加速的發(fā)展趨勢?！?/p>
ARM的多數(shù)芯片采用大小核心設計：以最新發(fā)布的高通驍龍888為例，其采用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，能耗高，在高強度工作時運行，小核心性能弱但功耗低，在待機等低功耗模式下運行。這種模式是專為移動平臺設計的，可以達到功耗和性能上的平衡。
在2018年臺北電腦展上，高通發(fā)布了用于筆記本的驍龍850處理器，華為、聯(lián)想和三星等OEM廠商都推出了搭載驍龍850的筆記本電腦，且均取得了不錯的反響。
ARM采用的是IP授權模式，芯片設計廠商可以根據(jù)自身的需求來購買合適的構架，進行改造和優(yōu)化后交由芯片代工廠來生產(chǎn)——這在半導體分工愈加明顯的當下存在有很大的可能性，像蘋果這樣的廠商可能越來越多。
比如，微軟。
微軟和Intel，這對情比金堅的戀人，恐怕也要分手了。Wintel曾經(jīng)是PC市場最堅固的聯(lián)盟，而現(xiàn)在這個聯(lián)盟或?qū)⒖逅?/strong>
根據(jù)彭博社報道，微軟正在為服務器設計自己的ARM處理器，未來還可能發(fā)布搭載該處理器的Surface設備。如果失去微軟，intel將失去了在X86構架上長久以來的絕對領先權。
對intel來說，今年的所有好消息都是對手的，而壞消息，幾乎都是來自于合作伙伴的。曾經(jīng)的小弟如今起勢的AMD不斷攪局，貌合神離的Apple徹底分居，再加上曾經(jīng)情比金堅的微軟在向ARM拋媚眼，英特爾像一個彷徨的中年人，眼看著自己和世界脫節(jié)卻無能為力。
參考文獻：
Erik Engheim：為什么蘋果芯片如此之快？
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