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爭了半個世紀的芯片巨頭,突然“和解”?
2024-10-26 13:05

爭了半個世紀的芯片巨頭,突然“和解”?

本文來自微信公眾號:半導體行業觀察 (ID:icbank),作者:邵逸琦,題圖來自:視覺中國

文章摘要
英特爾與AMD和解,共同成立x86生態系統咨詢小組,合作探索未來。

? ?? 英特爾與AMD和解,成立x86生態系統咨詢小組

? ??? 兩家公司半個世紀的恩怨情仇與市場爭霸

? ?? AMD崛起與英特爾面臨的新挑戰

2006年的一個普通下午,英特爾舉辦了一場技術展會,時任高級副總裁的帕特·基辛格登臺演講,他扮演了一個沒有保護措施的PC用戶,以此來展示英特爾的最新技術。


在為幾千名觀眾展示的20英尺高的屏幕上,基辛格首先輸入了一個隨機數字作為用戶名——然后慢慢地輸入了他的虛擬密碼:“i hate amd”(我討厭AMD)


而在十八年后,早已是英特爾CEO的基辛格卻和他討厭的公司牽起了手——英特爾和AMD在10月15日聯合宣布成立x86生態系統咨詢小組,雙方表示將致力于尋找擴大x86生態系統的新方法。


半個世紀以來,兩位巨頭似乎一直處在一種水火不容的狀態,基辛格更是當年英特爾進攻AMD的急先鋒,屢次在公開場合貶低后者的產品,前幾年當了CEO之后也沒閑著。


而就是這樣一個把AMD視為眼中釘肉中刺的“純種藍血人”,如今卻滿臉笑容地和AMD CEO蘇姿豐同框,一起為x86的未來出謀劃策。


是什么改變了這位半導體老將?


一、兄弟鬩墻


War.War never changes.


這句話或許是對硅谷幾十年歷史的最好概括,無盡的爭斗,數不清的破產兼并,一場又一場的法庭辯論對決,散布在這片長約40公里的谷地之中。


而英特爾與AMD的種種恩怨情仇,也正是從這里開始的。


1968年,英特爾正式成立,這家脫胎于仙童半導體的新公司最初的目標是半導體存儲器市場。他們創造并生產了專門的存儲芯片,如RAM和ROM,這些芯片將系統存儲功能從邏輯功能中分離出來,滿足了當時半導體行業發展的需求,很受市場歡迎,自此,印著英特爾名字的芯片開始走向世界。


后續英特爾又嘗試將這些邏輯功能整合到單一芯片上,于是在1971年11月,英特爾推出了第一款商用微處理器——英特爾4004,4004奠定了邏輯微處理器的基本原則:獲取指令、執行它們,然后存儲結果。


當時的一則廣告曾宣稱:“4004開啟了一個集成電子學的新紀元。”


在接下來的幾年中,英特爾迅速推出了4004的迭代產品,1972年的8008、1974年的8080和1976年的8085陸續問世,其中值得注意的是8080,它不僅是英特爾的第二代微處理器,也是第一款從頭設計為微處理器的產品。


設計師們迅速將這款處理器應用到產品中,Altair 8800微型計算機套件是最早取得商業成功的個人計算機之一,大名鼎鼎的比爾·蓋茨則為Altair 8800編寫了微軟的第一個產品——BASIC解釋器。


1975年,在8080發布一年后,AMD開始生產其未經授權的英特爾市場領先的8080微處理器的復制版:Am9080。這是AMD早期戰略的一部分,在此前,像軍方這樣的大買家——后來包括GE、霍尼韋爾和IBM,在確定可以從多個來源購買某款芯片之前,對使用特定芯片持謹慎態度。


這背后的原因不難理解,仙童會破產的部分原因就是質量差——生產的芯片中存在微裂縫,與此同時,第二來源也為買家提供了更多的供應商,從而形成價格競爭,讓買家掌握更多主動權。


因此,AMD在早期尋求成為這些買家的可靠、高質量的第二來源供應商。但在通常情況下,AMD不會獲得原始芯片制造商的授權,而是通過逆向工程來獲取芯片的設計。


AMD對8080的逆向工程始于雙胞胎Kim和Shawn Hailey,他們拍攝了大約300~400張未封蓋的英特爾8080預生產版本的照片,并在當時的硅谷四處兜售。AMD對此非常感興趣,并為他們組建了一支研發團隊,一年后,AMD成功生產出了Am9080。


事實上,Am9080的生產成本很低,每顆芯片約50美分,而賣給軍方的價格卻高達700美元,憑借著高額利潤與不錯的品質,AMD很快成為僅次于英特爾的8080芯片最大銷售商。


英特爾自己對這種未經授權的逆向工程很是惱火,但它也只能惱火。當時法律規定計算機硬件與軟件不同,只能申請專利,不能通過版權保護,而發起專利戰很容易使公司陷入無休止的、不具生產力的狀態。


為了解決盜版問題,1976年,英特爾宣布將把微代碼安裝到他們的芯片中。微代碼指的是機器代碼級別的指令,它們作為芯片的一部分被制造出來,獨立于操作系統或應用軟件,直接控制芯片的功能,也就是現在我們經常接觸到的固件的雛形。


當時,人們不確定微代碼究竟應該被視為軟件還是硬件,因為它同時具備兩者的特征。英特爾在訴訟未果的情況下,反而和AMD達成了合作,兩家各取所需:AMD需要英特爾8080背后的生態,而英特爾也可以利用AMD的芯片制造能力。


1976年,AMD與英特爾達成了一項為期10年的交叉協議,AMD向英特爾支付了32.5萬美元,協議中免除了過去侵權行為的責任,同時授予雙方制造、使用和銷售對方專利所涵蓋任何產品的非獨家權利。


兩家公司當時有一種兄弟般的關系,英特爾創始人兼董事長鮑勃·諾伊斯(Bob Noyce)和AMD CEO杰里·桑德斯(Jerry Sanders)是好朋友,桑德斯一直非常尊敬諾伊斯,并承認英特爾的領導地位,兩家公司的掌舵人在一場派對上握手達成了上述交叉協議。


值得一提的是,彼時AMD、英特爾與國家半導體的CEO都出身仙童,但他們卻踏上了三條不同的發展路線:國家半導體是精明而講求實際的商店風格,英特爾是研究小組型的智囊團風格,AMD則可以概括為“個人崇拜”,整個公司的發展始終圍繞著桑德斯,或許從這個時候開始,兩家巨頭日后產生分歧的種子就已埋下。


1978年,英特爾正式推出首枚16位微處理器8086,并在隨后推出了協處理器8087和性能更強大的8088,三款處理器采用相同的x86指令集,都擁有29000顆晶體管,速度可分為5MHz、8MHz、10MHz三個版本,內部數據總線和外部數據總線均為16位,地址總線為20位,可尋址1MB內存,這不僅是英特爾首次提供多個選擇方案,還是首批使用微代碼的英特爾芯片。


三款處理器在70年代末引起了一股熱潮,而1981年所推出的IBM PC,則真正讓它們走上了神壇,人們往往需要排隊幾個月才能買到一臺IBM PC,這也讓英特爾成為了上世紀80年代PC行業最耀眼的明星之一。


不過,由于8086的生產速度較慢,為了保證出貨量,IBM強制英特爾授權8086和8088乃至后續處理器的相關專利技術,從而讓包括AMD在內的一眾處理器廠商都可以生產x86系列的處理器。


1981年10月,AMD和英特爾宣布了一項第二來源供應協議,這項協議實際上延續了1976年的專利交換協議,新協議從1982年開始,再持續十年。根據協議,這是基于產品復雜性和設計努力的互惠產品交換——定義了一個公式。其目標是確保英特爾有即時的第二來源供應,同時不完全放棄所有優勢。


但這份互惠互利協議并沒持續多久。在交易過程中,英特爾發現AMD從這項協議中得到的利益比自己更多。AMD輕松獲得了越來越有價值的產品(如x86微處理器)的許可,而英特爾自己則獲得了市場潛力不大的外圍設備的許可。


這種心理上的不平衡很快就轉變成為現實中的沖突。1985年10月,英特爾80386問世,這款處理器不僅比286更快,還具有32位地址,這使得它能夠處理PC圖形用戶界面的更高內存需求,搭載了386的Compaq Deskpro開創了IBM兼容機的先河,開始與IBM爭奪個人PC市場。


而對于半導體行業來說,英特爾在386推出時采取的重大舉措——不為其提供第二采購來源,成為了值得關注的焦點,這本質上是把包括AMD在內的眾多微處理器廠商踢出了IBM PC市場,方便英特爾自己獨享這塊完整的蛋糕。


此時兩家公司之間早期的兄弟關系已然破裂。桑德斯一直是一位華麗的銷售員,他過分吹噓AMD的Am286,這惹惱了英特爾。而1987年,從鮑勃·諾伊斯手中接管英特爾的安迪·格羅夫,帶來了更為強硬的態度,他針對AMD采取了一系列舉措,其中就包括取消對AMD的386授權。


最終,硅谷兩大巨頭開始了一場轟轟烈烈的戰爭,AMD援引了當初合同中的一項條款,將386和協處理器8087的爭端提交給獨立仲裁員,并最終于1987年4月向加州高等法院提出強制仲裁申請并獲得批準,而英特爾也不甘示弱,以提前一年通知的方式終止了1982年雙方簽署的第二采購協議。


這場戰爭持續了近十年之久,雙方最后兩敗俱傷。AMD為此花費超過1億美元的法律費用,最高時甚至達到每年近2500萬美元,由于長期無法發布Am386,該公司的股價在1990年10月跌至3.62美元的低點。


而英特爾在為幾款過時處理器做了好幾年的版權保護后,最終不得不放棄對x86系列處理器的壟斷,AMD可以繼續生產處理器,繼續瓜分PC市場的蛋糕。


1995年1月,兩家公司就所有訴訟達成和解,英特爾將向AMD支付1800萬美元違約金,而AMD向英特爾支付5800萬美元侵犯專利費,一場漫長戰爭的和平終于到來。


“我非常激動,”AMD首席執行官桑德斯說,“這是全球和平,這是個人電腦行業和消費者的偉大一天,因為它確保了兩家強大的微處理器供應商之間的競爭。”


強硬如格羅夫,也不得不承認,曾經他瞧不起的AMD用一場慘勝換取到了自己未來。


但戰爭永不改變。


二、反復拉鋸


在接下來的十多年時間里,兩家廠商雖然沒有繼續在法庭上進行交鋒,但私底下的爭斗卻一點也不會少。


在訴訟結束后,AMD終于可以放開手腳任意施為了:Am5x86、K5、K6、K6-2、K6-III……隨著K7處理器的發布,AMD的處理器品牌——速龍(Athlon)也一并推出,自此,AMD開始擺脫廉價山寨的形象,它不再把自己定位成英特爾的復制品,而是一個嶄新卻又強大的處理器廠商,性能絲毫不遜于同期的奔騰,自此,AMD開始進入自己的黃金時代。


伴隨著新任CEO魯毅智的上臺,AMD于2003年推出面向服務器和工作站的Opteron(皓龍)處理器、面向臺式電腦和筆記本電腦的AMD速龍64處理器以及提供影院級別計算性能的速龍64 FX處理器,一度在和英特爾奔騰處理器的競爭中占得上風。


關鍵的轉折點是英特爾在64位架構上的自亂陣腳,英特爾在皓龍面世的前一年拿出了同樣基于64位技術的新產品安騰(Itianium),出于打壓AMD的目的,英特爾所推出的安騰放棄了20多年來的x86架構,折騰出了一個IA-64架構,不兼容過去32位的系統,功耗也出奇的高,推出第一年,用戶和廠商還在熱烈歡迎安騰,但在發現了這個架構的種種問題后,眾人的批評紛至沓來。


面對對手在安騰上的失利,AMD迅速開始研發AMD64位架構,宣布兼容32位的系統,當皓龍和速龍64處理器一上市,很快就超越了安騰,成為市場中的主流處理器。


到2005財年結束時,AMD也迎來了歷史上的最好時刻,銷售額為58.5億美元,比2004年增長17%,凈利潤為1.65億美元,處理器的市場份額最高時一度達到了23%,AMD頭一回嘗到了從跟隨者變成領導者的甜頭。


值得一提的是,魯毅智也在很大程度上繼承了創始人桑德斯的性格,從2004年到2009年,AMD在全球范圍內對幾乎壟斷市場的英特爾發起了反壟斷訴訟。AMD向競爭監管機構和法院提交的訴訟材料指控,英特爾為了維持其在x86微處理器市場的主導地位采取了違法行為。


從法律角度來看,AMD的訴訟結果是相當明確的。在審查了證據后,至少六個政府監管機構,代表約30個國家,支持了AMD的指控。他們得出結論,在2001年至2007年期間,英特爾為維持其80%至85%的市場份額,采用了多種濫用行為,而此時AMD的產品——尤其是面向企業服務器的Opteron處理器——在技術上被廣泛認為優于英特爾的產品。


監管機構發現,英特爾向計算機制造商支付費用,要求他們完全棄用AMD的芯片,或僅在業務的邊緣小部分使用AMD的產品。據稱,英特爾向戴爾(Dell)、IBM、惠普(HP)、聯想、宏碁、NEC、東芝、索尼、日立、富士通、三星、Sambo計算機以及歐洲最大的計算機零售連鎖店Media Markt支付了這類費用。(受此連帶影響,計算機制造商戴爾最終也不得不支付1億美元,以了結美國證券交易委員會提出的指控,該指控稱,戴爾通過未告知股東該公司之所以能連續20個季度達到其財務目標的唯一原因是英特爾支付了60億美元的“不使用AMD芯片”資金,這誤導了其股東。)


英特爾從未承認任何形式的違法行為,戴爾也沒有。但英特爾最終確實低下了頭,簽署了多項同意令,并支付了巨額罰款,包括向歐盟委員會支付了14.5億美元(這是該機構有史以來開出的最大罰單),向AMD支付了12.5億美元以解決AMD的民事訴訟,還向圖形芯片制造商Nvidia支付了15億美元,以了結其反壟斷訴訟。


不過,盡管AMD在市場上一度占據上風,其自身的擴張步伐卻出現了大問題。2006年7月24日,AMD正式宣布54億美元(以42億美元現金和5700萬股AMD普通股)并購ATI,這場豪賭最后引發AMD股價和業務的雙重雪崩,在2006年到2016年這段時間里,AMD陷入了長時間的低迷,甚至一度把希望放在了ARM服務器芯片之上。


好在Zen架構與現任CEO蘇姿豐的回歸,讓AMD得以重整旗鼓。2017年6月,AMD發布的面向服務器市場的第一代EPYC(霄龍)處理器,憑借多核設計、PCIe擴展選項以及原始內存帶寬等優勢,在服務器市場打開了局面,不僅是惠普和戴爾,AMD還獲得了獨立硬件和軟件供應商的支持,如SuperMicro、Xilinx、VMWare、Red Hat和Microsoft等也都紛紛加入其中。


而隨后的第二代EPYC處理器,專為數據中心和云平臺設計,迅速贏得了業界的廣泛好評,谷歌也宣布其將在內部使用Epyc處理器,并用于支持其部分云計算服務,其正式打入三大主要云服務提供商之中。


AMD迅速恢復了失去的市場份額。根據CPU市場追蹤機構Mercury Research的最新報告,AMD在今年第二季度繼續延續著數據中心領域的成功,它成功從英特爾手中奪取了0.5%的份額,目前憑借其EPYC CPU控制著數據中心CPU市場24.1%的份額,


與AMD崛起相對應的,是英特爾在服務器市場的失意,從2017年到2024年,AMD在這一市場中奪取了近四分之一的份額,再次讓英特爾品嘗到失敗的苦果。


反復拉鋸,成為了兩家1995年訴訟后的主題,除了大家早已預料到的明爭暗斗外,AMD和英特爾彼此互出昏招也成為了大家津津樂道的話題。


不過這場硅谷戰爭,依舊沒有停止。


三、歡喜冤家?


回過頭來看,大家一定有一個疑問,為什么基辛格那么恨AMD呢?


翻看履歷我們就能發現,基辛格作為一名工程師,于1979年加入英特爾公司,參與了80286和80386微處理器的設計,并擔任了80486芯片的首席架構師,他親手設計的處理器造就了上世紀90年代后英特爾的輝煌。


但386和486處理器最后都被AMD一一以逆向工程的方式所攻破,自己的勞動成果最終成為了另一家公司崛起的墊腳石,恐怕就很難對AMD有什么好評價了。


但對于基辛格來說,在經歷了硅谷幾十年浮沉后,他早已褪去了當年的年輕氣盛,盡管偶爾會有“暴論”,但他對于整個半導體市場看得十分清楚,曾經最大的競爭對手雖然依舊有很大威脅,但更大的威脅——英偉達和Arm早已崛起。


而更深入一點來看,基辛格和蘇姿豐的關系,以及英特爾和AMD的關系,甚至是桑德斯和格羅夫的關系,都可以用來亦敵亦友來形容。


AMD沒有英特爾,就拿不到x86架構,而英特爾沒有AMD,最初的8086恐怕并沒有那么容易占據市場,后續也會遭遇更多反壟斷調查,或許基辛格自己也看清了這一點,才會最終放下身段和AMD達成合作。


考慮到英特爾如今深陷漩渦,AMD卻在高歌猛進,雙方的合作會帶來什么樣的變化,無疑是一件非常有意思的事情。


本文來自微信公眾號:半導體行業觀察 (ID:icbank),作者:邵逸琦

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