Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

AMD là một trong những nhà thiết kế bộ vi xử lý quy mô lớn lâu đời nhất và là chủ đề tranh luận trái chiều giữa những người đam mê công nghệ trong gần 50 năm. Câu chuyện của nó tạo nên một câu chuyện ly kỳ – chứa đầy những chiến công anh hùng, những lỗi lầm ngớ ngẩn và sự tàn phá nặng nề với giá đỡ và sự đổ nát. Nơi các công ty bán dẫn khác đến rồi đi, AMD đã vượt qua nhiều sóng gió và chiến đấu trong nhiều trận chiến, trong phòng họp, tòa án và cửa hàng.

Trong ấn bản thứ ba của chuyên mục này, chúng ta sẽ xem lại quá khứ của công ty, xem xét những khúc ngoặt trên con đường dẫn đến hiện tại và tự hỏi điều gì đang chờ đợi phía trước dành cho cựu chiến binh Thung lũng Silicon này.

Để bắt đầu câu chuyện của mình, chúng ta cần quay ngược thời gian về nước Mỹ và cuối những năm 1950. Phát triển sau những năm khó khăn của Thế chiến thứ hai, đây là thời điểm và địa điểm phù hợp nếu bạn muốn trải nghiệm sự đổi mới công nghệ hàng đầu.

Các công ty như Phòng thí nghiệm Bell, Texas Instruments và Fairchild Semiconductor đã tuyển dụng những kỹ sư giỏi nhất và tạo ra nhiều sản phẩm đầu tiên: bóng bán dẫn tiếp giáp lưỡng cực, mạch tích hợp và MOSFET (bóng bán dẫn hiệu ứng trường bán dẫn oxit kim loại).

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Những kỹ thuật viên trẻ tuổi này muốn nghiên cứu và phát triển những sản phẩm ngày càng thú vị hơn, nhưng với sự thận trọng của các nhà quản lý cấp cao lưu tâm đến thời điểm thế giới đầy sợ hãi và bất ổn, sự thất vọng trong các kỹ sư đã hình thành mong muốn tấn công một mình.

Và vì vậy, vào năm 1968, hai nhân viên của Fairchild Semiconductor, Robert Noyce và Gordon Moore, đã rời công ty và tự vạch ra con đường của riêng mình. NM Electronics mở cửa vào mùa hè năm đó, chỉ vài tuần sau được đổi tên thành Điện tử tích hợp – viết tắt là Intel.

Những người khác làm theo và chưa đầy một năm sau, 8 người khác rời đi và họ cùng nhau thành lập công ty sản xuất và thiết kế điện tử của riêng mình: Advanced Micro Devices (AMD, đương nhiên).

Nhóm do Jerry Sanders, cựu giám đốc tiếp thị của Fairchild, đứng đầu. Họ bắt đầu bằng cách thiết kế lại các bộ phận của Fairchild và National Semiconductor thay vì cố gắng cạnh tranh trực tiếp với những công ty như Intel, Motorola và IBM (những người đã chi một khoản tiền đáng kể cho nghiên cứu và phát triển các mạch tích hợp mới).

Từ những khởi đầu khiêm tốn này và có trụ sở chính tại Thung lũng Silicon, AMD đã cung cấp các sản phẩm tự hào về hiệu suất, khả năng chịu áp lực và tốc độ tăng lên trong vòng vài tháng. Những vi mạch này được thiết kế để tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng quân sự của Hoa Kỳ, điều này đã chứng tỏ một lợi thế đáng kể trong ngành công nghiệp máy tính vẫn còn non trẻ, nơi độ tin cậy và tính nhất quán trong sản xuất rất khác nhau.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Vào thời điểm Intel phát hành bộ vi xử lý 8 bit đầu tiên của họ (8008) vào năm 1974, AMD là một công ty đại chúng với danh mục hơn 200 sản phẩm – một phần tư trong số đó là thiết kế của riêng họ, bao gồm chip RAM, bộ đếm logic và bộ chuyển đổi bit. . Năm sau chứng kiến một loạt các kiểu máy mới: họ mạch tích hợp (IC) Am2900 của riêng họ và Am9080 2 MHz 8 bit, một bản sao được thiết kế ngược của phiên bản kế nhiệm 8008 của Intel. được tích hợp hoàn toàn trong CPU và GPU, nhưng 35 năm trước, các đơn vị logic số học và bộ điều khiển bộ nhớ đều là những con chip riêng biệt.

Việc ăn cắp trắng trợn thiết kế của Intel có vẻ hơi gây sốc so với các tiêu chuẩn ngày nay, nhưng đó là điều bình thường trong những ngày vi mạch còn non trẻ.

Việc ăn cắp trắng trợn thiết kế của Intel có vẻ hơi gây sốc so với các tiêu chuẩn ngày nay, nhưng đó là điều bình thường trong những ngày vi mạch còn non trẻ. Bản sao CPU cuối cùng đã được đổi tên thành 8080A, sau khi AMD và Intel ký thỏa thuận cấp phép chéo vào năm 1976. Bạn có thể tưởng tượng điều này sẽ tốn một hoặc hai xu khá lớn, nhưng nó chỉ là 325.000 đô la (1,65 triệu đô la ngày nay).

Thỏa thuận này cho phép AMD và Intel tràn ngập thị trường với những con chip có lợi nhuận cao một cách lố bịch, với giá bán lẻ chỉ hơn 350 đô la hoặc gấp đôi so với giá mua ‘quân sự’. Bộ xử lý 8085 (3 MHz) ra đời vào năm 1977, và ngay sau đó là 8086 (8 MHz). Năm 1979 cũng chứng kiến việc sản xuất bắt đầu tại cơ sở Austin, Texas của AMD.

Khi IBM bắt đầu chuyển từ hệ thống máy tính lớn sang cái gọi là máy tính cá nhân (PC) vào năm 1982, tập đoàn này đã quyết định thuê ngoài các bộ phận thay vì tự phát triển bộ xử lý. 8086 của Intel, bộ xử lý x86 đầu tiên, được chọn với quy định rõ ràng rằng AMD đóng vai trò là nguồn thứ cấp để đảm bảo nguồn cung cấp liên tục cho PC/AT của IBM.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Một hợp đồng giữa AMD và Intel đã được ký kết vào tháng 2 năm đó, với các bộ xử lý 8086, 8088, 80186 và 80188 trước đây được sản xuất – không chỉ cho IBM mà còn cho nhiều bản sao của IBM đã sinh sôi nảy nở (Compaq chỉ là một trong số đó). AMD cũng bắt đầu sản xuất Intel 80286 16-bit, ký hiệu là Am286, vào cuối năm 1982.

Đây đã trở thành bộ xử lý máy tính để bàn thực sự quan trọng đầu tiên và trong khi các kiểu máy của Intel thường có xung nhịp từ 6 đến 10 MHz, thì AMD bắt đầu ở mức 8 MHz và cao nhất là 20 MHz. Điều này chắc chắn đánh dấu sự khởi đầu của cuộc chiến giành quyền thống trị CPU giữa hai cường quốc ở Thung lũng Silicon; những gì Intel thiết kế, AMD chỉ đơn giản là cố gắng làm tốt hơn.

Giai đoạn này thể hiện sự tăng trưởng vượt bậc của thị trường PC non trẻ và lưu ý rằng AMD đã cung cấp Am286 với khả năng tăng tốc đáng kể so với 80286, Intel đã cố gắng ngăn chặn AMD trên con đường của mình. Điều này được thực hiện bằng cách loại trừ họ khỏi việc giành được giấy phép cho bộ xử lý 386 thế hệ tiếp theo.

AMD đã kiện, nhưng trọng tài mất bốn năm rưỡi để hoàn thành và trong khi phán quyết cho thấy rằng Intel không bắt buộc phải chuyển giao mọi sản phẩm mới cho AMD, người ta xác định rằng nhà sản xuất chip lớn hơn đã vi phạm một giao ước thiện chí ngụ ý.

Việc từ chối giấy phép của Intel xảy ra trong một giai đoạn quan trọng, ngay khi thị trường PC của IBM đang tăng vọt từ 55% lên 84%. Không có quyền truy cập vào các thông số kỹ thuật của bộ xử lý mới, AMD đã mất hơn 5 năm để thiết kế ngược 80386 thành Am386. Sau khi hoàn thành, nó một lần nữa chứng minh là không chỉ phù hợp với mô hình của Intel. Khi 386 ban đầu ra mắt ở tốc độ chỉ 12 MHz vào năm 1985 và sau đó đạt được 33 MHz, phiên bản cao cấp nhất của Am386DX ra mắt vào năm 1989 ở 40 MHz.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Thành công của Am386 được nối tiếp bằng việc phát hành Am486 40 MHz có tính cạnh tranh cao năm 1993, cung cấp hiệu suất cao hơn khoảng 20% so với i486 33 MHz của Intel với cùng mức giá. Điều này đã được nhân rộng trong toàn bộ dòng 486 và trong khi 486DX của Intel đứng đầu ở tốc độ 100 MHz, AMD đã cung cấp (phần nào có thể dự đoán được ở giai đoạn này) tùy chọn 120 MHz nhanh hơn. Để minh họa rõ hơn vận may của AMD trong giai đoạn này, doanh thu của công ty đã tăng gấp đôi từ hơn 1 tỷ USD năm 1990 lên hơn 2 tỷ USD vào năm 1994.

Đọc thêm:  Công cụ lên! Giành lại quyền kiểm soát Hộp thư đến Gmail của bạn

Năm 1995, AMD giới thiệu bộ xử lý Am5x86 như là sản phẩm kế thừa của 486, cung cấp nó như một bản nâng cấp trực tiếp cho các máy tính cũ hơn.

Năm 1995, AMD giới thiệu bộ xử lý Am5x86 như là sản phẩm kế thừa của 486, cung cấp nó như một bản nâng cấp trực tiếp cho các máy tính cũ hơn. Am5x86 P75+ có tần số 150 Mhz, với hiệu suất tham chiếu ‘P75’ tương tự như Pentium 75 của Intel. Dấu ‘+’ biểu thị rằng chip AMD tính toán số nguyên nhanh hơn một chút so với đối thủ.

Để chống lại điều này, Intel đã thay đổi quy ước đặt tên của mình để tránh xa các sản phẩm của đối thủ và các nhà cung cấp khác. Am5x86 đã tạo ra doanh thu đáng kể cho AMD, cả từ doanh số bán hàng mới và nâng cấp từ 486 máy. Cũng như Am286, 386 và 486, AMD tiếp tục mở rộng phạm vi thị trường của các bộ phận bằng cách cung cấp chúng dưới dạng giải pháp nhúng.

Tháng 3 năm 1996 chứng kiến sự ra đời của bộ vi xử lý đầu tiên, được phát triển hoàn toàn bởi chính các kỹ sư của AMD: 5k86, sau này được đổi tên thành K5. Con chip này được thiết kế để cạnh tranh với Intel Pentium và Cyrix 6×86, và việc thực hiện tốt dự án này là then chốt đối với AMD – con chip này được kỳ vọng sẽ có một đơn vị dấu phẩy động mạnh hơn nhiều so với của Cyrix và tương đương với Pentium 100, trong khi hiệu suất số nguyên nhắm mục tiêu Pentium 200.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Cuối cùng, đó là một cơ hội bị bỏ lỡ vì dự án bị cản trở bởi các vấn đề về thiết kế và sản xuất. Những điều này dẫn đến việc CPU không đáp ứng các mục tiêu về tần suất và hiệu suất, đồng thời nó được tung ra thị trường muộn, khiến doanh số bán hàng kém.

Vào thời điểm này, AMD đã chi 857 triệu USD để mua cổ phần của NexGen, một công ty nhỏ sản xuất chip không có dây chuyền (chỉ dành cho thiết kế) có bộ vi xử lý do IBM sản xuất. K5 của AMD và K6 đang phát triển gặp sự cố mở rộng ở tốc độ xung nhịp cao hơn (~150 MHz trở lên) trong khi Nx686 của NexGen đã có tốc độ lõi 180 MHz. Sau khi mua lại, Nx686 trở thành K6 của AMD và quá trình phát triển con chip ban đầu được đưa vào xưởng phế liệu.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

K6-2 đã giới thiệu 3DNow của AMD! Tập lệnh SIMD (một lệnh, nhiều dữ liệu).

Sự trỗi dậy của AMD phản ánh sự suy tàn của Intel, ngay từ những ngày đầu khởi đầu của kiến trúc K6, kiến trúc được đọ sức với Pentium, Pentium II và Pentium III (phần lớn đã được cải tiến) của Intel. K6 đã tạo ra sự thành công nhanh chóng của AMD, nhờ sự tồn tại và khả năng của nó đối với một nhân viên cũ của Intel, Vinod Dham (hay còn gọi là “Cha đẻ của Pentium”), người đã rời Intel vào năm 1995 để làm việc tại NexGen.

Khi K6 lên kệ vào năm 1997, nó đại diện cho một giải pháp thay thế khả thi cho Pentium MMX. K6 ngày càng mạnh mẽ – từ tốc độ 233 MHz trong bước đầu tiên, lên 300 MHz cho phiên bản “Little Foot” vào tháng 1 năm 1998, 350 MHz trong “Chomper” K6-2 vào tháng 5 năm 1998 và 550 đáng kinh ngạc MHz vào tháng 9 năm 1998 với phiên bản “Chomper Extended”.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

K6-2 đã giới thiệu 3DNow của AMD! Tập lệnh SIMD ( một lệnh, nhiều dữ liệu ). Về cơ bản giống như SSE của Intel, nó cung cấp một lộ trình dễ dàng hơn để truy cập các khả năng dấu phẩy động của CPU; nhược điểm của điều này là các lập trình viên cần kết hợp hướng dẫn mới trong bất kỳ mã mới nào, bên cạnh các bản vá lỗi và trình biên dịch cần được viết lại để sử dụng tính năng này.

Giống như K6 ban đầu, K6-2 thể hiện giá trị tốt hơn nhiều so với đối thủ cạnh tranh, thường có giá bằng một nửa so với chip Pentium của Intel. Phiên bản cuối cùng của K6, K6-III, là một CPU phức tạp hơn và số lượng bóng bán dẫn hiện ở mức 21,4 triệu – tăng từ 8,8 triệu ở K6 đầu tiên và 9,4 triệu ở K6-II.

Nó kết hợp PowerNow của AMD!, giúp thay đổi linh hoạt tốc độ xung nhịp theo khối lượng công việc. Với tốc độ xung nhịp cuối cùng đạt tới 570 MHz, sản xuất K6-III khá tốn kém và có tuổi thọ tương đối ngắn bị cắt ngắn bởi sự xuất hiện của K7 phù hợp hơn để cạnh tranh với Pentium III và hơn thế nữa.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Năm 1999 là đỉnh cao của thời kỳ hoàng kim của AMD – sự xuất hiện của bộ xử lý K7, mang nhãn hiệu Athlon , cho thấy rằng chúng thực sự không còn là lựa chọn sao chép, rẻ tiền nữa.

Bắt đầu ở tốc độ 500 MHz, các CPU Athlon sử dụng Khe cắm A (EV6) mới và một bus hệ thống nội bộ mới được cấp phép từ DEC hoạt động ở tốc độ 200 MHz, vượt qua tốc độ 133 MHz mà Intel cung cấp vào thời điểm đó. Tháng 6 năm 2000 mang đến Athlon Thunderbird, một CPU được nhiều người yêu thích nhờ khả năng ép xung, kết hợp hỗ trợ RAM DDR và bộ nhớ đệm on-die Cấp 2 tốc độ tối đa.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Thunderbird và những người kế nhiệm nó (Palomino, Thoroughbred, Barton và Thorton), đã chiến đấu với Pentium 4 của Intel trong suốt 5 năm đầu tiên của thiên niên kỷ, thường ở mức giá thấp hơn nhưng luôn có hiệu suất tốt hơn. Athlon đã được nâng cấp vào tháng 9 năm 2003 với K8 (tên mã là ClawHammer), được biết đến nhiều hơn với tên Athlon 64 , vì nó đã thêm phần mở rộng 64-bit vào tập lệnh x86.

Tập phim này thường được coi là thời điểm quyết định của AMD. Trong khi nó đang phát triển vượt bậc, cách tiếp cận MHz bằng mọi giá của kiến trúc Netburst của Intel đã bị phơi bày như một ví dụ điển hình về ngõ cụt trong quá trình phát triển.

Doanh thu và thu nhập hoạt động đều tuyệt vời đối với một công ty tương đối nhỏ như vậy. Mặc dù không đạt được mức thu nhập của Intel, nhưng AMD đã thành công rực rỡ và khao khát nhiều hơn nữa. Nhưng khi bạn đang ở trên đỉnh của ngọn núi cao nhất, bạn phải nỗ lực hết sức để trụ vững ở đó – nếu không, bạn chỉ còn cách đi tiếp.

Không có sự kiện đơn lẻ nào khiến AMD tuột dốc khỏi vị trí cao cả của mình. Khủng hoảng kinh tế toàn cầu, quản lý nội bộ yếu kém, dự đoán tài chính kém, nạn nhân của chính thành công của mình, vận may và sai lầm của Intel – tất cả những điều này đều góp phần, theo cách này hay cách khác.

Nhưng chúng ta hãy bắt đầu xem vấn đề diễn ra như thế nào vào đầu năm 2006. Thị trường CPU đã quá bão hòa với các sản phẩm của cả AMD và Intel, nhưng hãng trước đây có các sản phẩm đặc biệt như dòng Athlon 64 FX dựa trên K8. FX-60 là lõi kép 2,6 GHz, trong khi FX-57 là lõi đơn nhưng chạy ở tốc độ 2,8 GHz.

Cả hai đều là đối thủ vượt trội so với bất kỳ thứ gì khác, như được thể hiện qua các bài đánh giá vào thời điểm đó. Chúng cực kỳ đắt đỏ, với chiếc FX-60 được bán lẻ với giá hơn 1.000 đô la, nhưng chiếc creme-de-la-creme của Intel, Pentium Extreme Edition 955 3,46 GHz cũng vậy. AMD dường như cũng chiếm thế thượng phong trong thị trường máy trạm/máy chủ. , với chip Opteron vượt trội so với bộ xử lý Xeon của Intel.

Đọc thêm:  CPU tốt nhất - Bản cập nhật 2023

Vấn đề đối với Intel là kiến trúc Netburst của họ – cấu trúc đường ống cực sâu đòi hỏi tốc độ xung nhịp rất cao để có thể cạnh tranh, do đó làm tăng mức tiêu thụ điện năng và nhiệt lượng tỏa ra. Thiết kế đã đạt đến giới hạn của nó và không còn tinh vi nữa, vì vậy Intel đã từ bỏ sự phát triển của nó và chuyển sang kiến trúc CPU Pentium Pro/Pentium M cũ hơn của họ để xây dựng phiên bản kế nhiệm cho Pentium 4.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Đầu tiên, sáng kiến này tạo ra thiết kế Yonah cho các nền tảng di động và sau đó là kiến trúc Conroe lõi kép cho máy tính để bàn, vào tháng 8 năm 2006. Intel cần phải giữ thể diện đến mức họ đã loại bỏ tên Pentium cho các mẫu giá rẻ và thay thế bằng Core – 13 năm thống trị thương hiệu bị cuốn trôi ngay lập tức.

Việc chuyển sang thiết kế chip công suất thấp, thông lượng cao đã trở nên lý tưởng phù hợp với vô số thị trường đang phát triển và gần như chỉ sau một đêm, Intel đã giành ngôi vương về hiệu suất trong các lĩnh vực phổ thông và đam mê. Đến cuối năm 2006, AMD đã chắc chắn bị đẩy khỏi đỉnh cao CPU, nhưng chính một quyết định quản lý tai hại đã đẩy họ xuống dốc.

Ba ngày trước khi Intel ra mắt Core 2 Duo, AMD đã công khai một động thái đã được Giám đốc điều hành lúc đó là Hector Ruiz chấp thuận hoàn toàn (Sanders đã nghỉ hưu 4 năm trước đó). Vào ngày 24 tháng 7 năm 2006, AMD thông báo rằng họ dự định mua lại nhà sản xuất card đồ họa ATI Technologies, trong một thỏa thuận trị giá 5,4 tỷ USD (bao gồm 4,3 tỷ USD tiền mặt và các khoản vay, và 1,1 tỷ USD huy động được từ 58 triệu cổ phiếu).

Thương vụ này là một canh bạc tài chính khổng lồ, chiếm 50% giá trị vốn hóa thị trường của AMD vào thời điểm đó, và mặc dù việc mua bán có ý nghĩa nhưng giá cả thì hoàn toàn không.

Imageon, bộ phận đồ họa cầm tay của ATI, đã được bán cho Qualcomm trong một thỏa thuận trị giá 65 triệu USD. Bộ phận đó hiện được đặt tên là Adreno, đảo chữ của “Radeon” và là thành phần không thể thiếu của Snapdragon SoC

ATI đã được định giá quá cao, vì nó đã không (cũng như Nvidia) không thu được bất kỳ thứ gì gần với loại doanh thu đó. ATI cũng không có cơ sở sản xuất nào – giá trị của nó gần như hoàn toàn dựa trên tài sản trí tuệ.

AMD cuối cùng đã thừa nhận sai lầm này khi hấp thụ 2,65 tỷ đô la trong khoản ghi giảm do đánh giá quá cao định giá lợi thế thương mại của ATI.

Để kết hợp với việc thiếu tầm nhìn xa của ban quản lý, Imageon, bộ phận đồ họa cầm tay của ATI, đã được bán cho Qualcomm trong một thỏa thuận trị giá 65 triệu USD. Bộ phận đó sau đó được đặt tên là Adreno, đảo chữ của “Radeon” và là một thành phần không thể thiếu của SoC di động Snapdragon (!).

Xilleon, một SoC 32 bit dành cho TV kỹ thuật số và hộp cáp TV, đã được chuyển đến Broadcom với giá 192,8 triệu USD.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Ngoài việc đốt tiền, phản ứng cuối cùng của AMD đối với kiến trúc được làm mới của Intel rõ ràng là rất kém. Hai tuần sau khi phát hành Core 2, Chủ tịch kiêm Giám đốc điều hành của AMD, Dirk Meyer, đã thông báo về việc hoàn thiện bộ xử lý K10 Barcelona mới của AMD. Đây sẽ là bước đi quyết định của họ trên thị trường máy chủ, vì đây là CPU lõi tứ hoàn chỉnh, trong khi vào thời điểm đó, Intel chỉ sản xuất chip Xeon lõi kép.

Chip Opteron mới xuất hiện vào tháng 9 năm 2007, với nhiều sự phô trương, nhưng thay vì đánh cắp sấm sét của Intel, cả nhóm đã chính thức dừng lại khi phát hiện ra một lỗi mà trong một số trường hợp hiếm hoi có thể dẫn đến việc khóa máy khi liên quan đến việc ghi bộ nhớ đệm lồng nhau. Hiếm hay không, lỗi TLB đã khiến quá trình sản xuất K10 của AMD phải dừng lại; trong khi đó, một bản vá BIOS đã khắc phục sự cố trên các bộ xử lý sắp ra mắt, sẽ làm như vậy với hiệu suất giảm khoảng 10%. Vào thời điểm các CPU ‘bước B3’ được sửa đổi xuất xưởng 6 tháng sau đó, thiệt hại đã xảy ra, cả về doanh số và danh tiếng.

Một năm sau, gần cuối năm 2007, AMD đưa thiết kế K10 lõi tứ vào thị trường máy tính để bàn. Vào thời điểm đó, Intel đã vượt lên dẫn trước và đã phát hành Core 2 Quad Q6600 nổi tiếng hiện nay. Trên lý thuyết, K10 là thiết kế vượt trội – cả bốn lõi đều nằm trong cùng một khuôn, không giống như Q6600 sử dụng hai khuôn riêng biệt trên cùng một gói. Tuy nhiên, AMD đã phải vật lộn để đạt được tốc độ xung nhịp dự kiến và phiên bản tốt nhất của CPU mới chỉ là 2,3 GHz. Đó là chậm hơn, mặc dù 100 MHz, so với Q6600, nhưng nó cũng đắt hơn một chút.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Nhưng khía cạnh khó hiểu nhất của tất cả là quyết định của AMD đưa ra một tên kiểu máy mới: Phenom . Intel chuyển sang Core vì Pentium đã trở nên đồng nghĩa với giá cả và sức mạnh quá cao, đồng thời có hiệu suất tương đối kém. Mặt khác, Athlon là một cái tên mà những người đam mê máy tính đều biết quá rõ và nó có tốc độ tương xứng với danh tiếng của nó. Phiên bản đầu tiên của Phenom không thực sự tệ – nó chỉ không tốt bằng Core 2 Quad Q6600, một sản phẩm đã có sẵn, cộng với việc Intel cũng có các sản phẩm nhanh hơn trên thị trường.

Kỳ lạ thay, AMD dường như cố gắng có ý thức để tránh quảng cáo. Họ cũng không có mặt trong lĩnh vực phần mềm của doanh nghiệp; một cách rất kỳ lạ để điều hành một doanh nghiệp, chứ đừng nói đến việc chiến đấu trong lĩnh vực bán dẫn. Nhưng sẽ không có đánh giá nào về thời kỳ này trong lịch sử của AMD mà không xem xét các hành động phản cạnh tranh của Intel. Vào thời điểm này, AMD không chỉ chống lại chip của Intel mà còn cả các hoạt động độc quyền của công ty, bao gồm việc trả cho các OEM một số tiền lớn – tổng cộng là hàng tỷ – để tích cực loại bỏ CPU AMD khỏi máy tính mới.

Trong quý đầu tiên của năm 2007, Intel đã trả cho Dell 723 triệu USD để tiếp tục là nhà cung cấp duy nhất bộ vi xử lý và chipset của hãng – chiếm 76% tổng thu nhập hoạt động của công ty là 949 triệu USD. AMD sau đó đã giành được khoản dàn xếp trị giá 1,25 tỷ đô la trong vấn đề này, bề ngoài thì thấp một cách đáng ngạc nhiên, nhưng có lẽ còn trầm trọng hơn bởi thực tế là vào thời điểm xảy ra những trò tai quái của Intel, bản thân AMD thực sự không thể cung cấp đủ CPU cho các khách hàng hiện tại của mình.

Không phải là Intel cần phải làm bất cứ điều gì trong số này. Không giống như AMD, họ có thiết lập mục tiêu dài hạn cứng nhắc, cũng như đa dạng sản phẩm và IP hơn. Họ cũng có nguồn dự trữ tiền mặt không giống ai: vào cuối thập kỷ đầu tiên của thiên niên kỷ mới, Intel đã thu về hơn 40 tỷ đô la doanh thu và 15 tỷ đô la thu nhập hoạt động. Điều này cung cấp ngân sách khổng lồ cho tiếp thị, nghiên cứu và phát triển phần mềm, cũng như các xưởng đúc được thiết kế độc đáo cho các sản phẩm và thời gian biểu của riêng mình. Chỉ riêng những yếu tố đó đã đảm bảo AMD phải vật lộn để giành thị phần.

Khoản thanh toán vượt mức hàng tỷ đô la cho ATI và lãi suất cho vay kèm theo, sản phẩm kế thừa đáng thất vọng của K8 và những con chip có vấn đề xuất hiện muộn trên thị trường, tất cả đều là những viên thuốc đắng khó nuốt. Nhưng vấn đề sắp trở nên tồi tệ hơn.

Đọc thêm:  Trò chơi đáng xem nhất dành cho người không chơi game

Đến năm 2010, nền kinh tế toàn cầu đang phải vật lộn để phục hồi sau cuộc khủng hoảng tài chính năm 2008. AMD đã loại bỏ bộ phận bộ nhớ flash của mình vài năm trước đó, cùng với tất cả các xưởng sản xuất chip của mình – cuối cùng họ trở thành GlobalFoundries, mà AMD vẫn sử dụng cho một số xưởng sản xuất của mình. các sản phẩm. Khoảng 10% lực lượng lao động của họ đã bị cắt giảm, và toàn bộ khoản tiết kiệm và bơm tiền mặt có nghĩa là AMD có thể giảm bớt và tập trung hoàn toàn vào thiết kế bộ xử lý.

Thay vì cải thiện thiết kế K10, AMD lại bắt đầu với một cấu trúc mới và đến cuối năm 2011, kiến trúc Bulldozer đã được ra mắt. Trong đó K8 và K10 là bộ xử lý đa lõi, phân bổ phần cứng riêng biệt cho các luồng đồng thời, bố cục mới được phân loại là ‘đa luồng theo cụm’.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

AMD đã áp dụng cách tiếp cận mô-đun, chia sẻ với Bulldozer – mỗi cụm (hoặc mô-đun) chứa hai lõi xử lý số nguyên, nhưng chúng không hoàn toàn độc lập. Họ đã chia sẻ bộ nhớ đệm dữ liệu L1 và lệnh L1, tìm nạp/giải mã và đơn vị dấu phẩy động. AMD thậm chí đã đi xa đến mức bỏ tên Phenom và quay trở lại thời kỳ huy hoàng của họ với Athlon FX, bằng cách đặt tên đơn giản cho các CPU Bulldozer đầu tiên là AMD FX.

Ý tưởng đằng sau tất cả những thay đổi này là giảm kích thước tổng thể của chip và làm cho chúng tiết kiệm điện hơn. Các khuôn nhỏ hơn sẽ cải thiện năng suất chế tạo, dẫn đến lợi nhuận tốt hơn và việc tăng hiệu quả sẽ giúp tăng tốc độ xung nhịp. Thiết kế có thể mở rộng cũng sẽ làm cho nó phù hợp với nhiều thị trường hơn.

Model tốt nhất trong lần ra mắt tháng 10 năm 2011, FX-8510, có 4 cụm nhưng được bán trên thị trường dưới dạng CPU 8 nhân, 8 luồng. Vào thời đại này, bộ xử lý có nhiều tốc độ xung nhịp và tần số cơ bản của FX-8150 là 3,6 GHz, với xung nhịp turbo là 4,2 GHz. Tuy nhiên, con chip này có kích thước 315 mm vuông và có mức tiêu thụ điện năng tối đa hơn 125 W. Intel đã phát hành Core i7-2600K: đó là CPU 4 nhân, 8 luồng truyền thống, chạy ở tốc độ lên đến 3,8 GHz. Nó nhỏ hơn đáng kể so với chip AMD mới, ở mức 216 mm vuông và sử dụng ít năng lượng hơn 30 W.

Trên lý thuyết, FX mới lẽ ra phải chiếm ưu thế, nhưng hiệu suất của nó hơi kém – đôi khi, khả năng xử lý nhiều luồng sẽ tỏa sáng, nhưng hiệu suất một luồng thường không tốt hơn phạm vi Phenom mà nó được thiết lập để thay thế, mặc dù tốc độ xung nhịp vượt trội.

Đã đầu tư hàng triệu đô la vào R&D của Bulldozer, AMD chắc chắn sẽ không từ bỏ thiết kế và việc mua ATI hiện đang bắt đầu đơm hoa kết trái. Trong thập kỷ trước, bước đột phá đầu tiên của AMD vào gói kết hợp CPU và GPU, được gọi là Fusion, đã ra mắt thị trường muộn và yếu kém một cách đáng thất vọng.

Nhưng dự án đã cung cấp cho AMD phương tiện để giải quyết các thị trường khác. Đầu năm 2011, một kiến trúc mới khác đã được phát hành, được gọi là Bobcat.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Nhằm vào các ứng dụng năng lượng thấp, chẳng hạn như hệ thống nhúng, máy tính bảng và máy tính xách tay; nó cũng là thiết kế hoàn toàn ngược lại với Bulldozer: chỉ một số ít đường ống và không có gì khác. Bobcat đã nhận được một bản cập nhật rất cần thiết vài năm sau đó, về kiến trúc Jaguar, và được Microsoft và Sony chọn để cung cấp năng lượng cho Xbox One và PlayStation 4 vào năm 2013.

AMD’s Bobcat đã nhận được bản cập nhật cho kiến trúc Jaguar và được Microsoft và Sony chọn để cung cấp năng lượng cho Xbox One và PlayStation 4 vào năm 2013.

Mặc dù tỷ suất lợi nhuận sẽ tương đối thấp vì bảng điều khiển thường được chế tạo ở mức giá thấp nhất có thể, nhưng cả hai nền tảng đều được bán với số lượng hàng triệu chiếc và điều này làm nổi bật khả năng tạo SoC tùy chỉnh của AMD.

AMD tiếp tục sửa đổi thiết kế Bulldozer trong nhiều năm – Piledriver xuất hiện đầu tiên và cung cấp cho chúng tôi FX-9550 (công suất khủng 220 W, 5 GHz), nhưng Steamroller và phiên bản cuối cùng, Excavator (ra mắt năm 2011, với các sản phẩm sử dụng nó 4 năm sau ), đã tập trung nhiều hơn vào việc giảm mức tiêu thụ điện năng hơn là cung cấp bất kỳ thứ gì đặc biệt mới.

Đến lúc đó, cấu trúc đặt tên cho CPU đã trở nên khó hiểu. Phenom từ lâu đã bị ghi vào sử sách, còn FX thì mang tiếng xấu. AMD đã từ bỏ danh pháp đó và chỉ dán nhãn CPU máy tính để bàn Excavator của họ là A-series .

Bộ phận đồ họa của công ty, cung cấp các sản phẩm Radeon, cũng gặp vận may tương tự. AMD giữ lại tên thương hiệu ATI cho đến năm 2010, đổi tên này thành của riêng họ. Họ cũng đã viết lại hoàn toàn kiến trúc GPU do ATI tạo ra vào cuối năm 2011, với việc phát hành Graphics Core Next (GCN). Thiết kế này sẽ tồn tại trong gần 8 năm, tìm đường vào bảng điều khiển, máy tính để bàn, máy trạm và máy chủ; ngày nay nó vẫn được sử dụng làm GPU tích hợp trong cái gọi là bộ xử lý APU của AMD.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Bộ xử lý GCN đã phát triển để có hiệu năng điện toán cực lớn, nhưng cấu trúc không phải là cấu trúc dễ dàng nhất để tận dụng tối đa nó. Phiên bản mạnh nhất mà AMD từng tạo ra, GPU Vega 20 trong Radeon VII, có sức mạnh xử lý 13,4 TFLOP và băng thông 1024 GB/giây – nhưng trong trò chơi, nó không thể đạt đến tầm cao như phiên bản tốt nhất của Nvidia.

Các sản phẩm Radeon thường nổi tiếng là nóng, ồn ào và rất ngốn điện. Phiên bản đầu tiên của GCN, cung cấp năng lượng cho HD 7970, yêu cầu công suất hơn 200 W khi đầy tải – nhưng nó được sản xuất trên nút quy trình tương đối lớn, 28nm của TSMC. Vào thời điểm GCN đạt đến độ chín hoàn toàn, ở dạng Vega 10, các chip này được sản xuất bởi GlobalFoundries trên nút 14nm của họ, nhưng yêu cầu về năng lượng cũng không khá hơn với những loại như Radeon RX Vega 64 tiêu thụ tối đa gần 300 W.

Mặc dù AMD có nhiều lựa chọn sản phẩm phù hợp, nhưng họ không tốt như lẽ ra phải có và họ phải vật lộn để kiếm đủ tiền.

Vào cuối năm 2016, bảng cân đối kế toán của công ty đã thua lỗ trong 4 năm liên tiếp (báo cáo tài chính của năm 2012 đã bị ảnh hưởng bởi khoản xóa nợ cuối cùng trị giá 700 triệu đô la của GlobalFoundries). Nợ vẫn còn cao, ngay cả khi đã bán xưởng đúc và các chi nhánh khác, và ngay cả sự thành công của gói hệ thống trong Xbox và PlayStation cũng không cung cấp đủ trợ giúp.

Theo mệnh giá, AMD có vẻ đang gặp rắc rối lớn.

Không còn gì để bán và không có dấu hiệu của bất kỳ khoản đầu tư lớn nào sẽ cứu họ, AMD chỉ có thể làm một việc: giảm gấp đôi và tái cấu trúc. Vào năm 2012, họ đã chọn được hai người sẽ đóng vai trò quan trọng trong sự hồi sinh của công ty bán dẫn.

Jim Keller, cựu kiến trúc sư trưởng của dòng sản phẩm K8, đã trở lại sau 13 năm vắng bóng và bắt đầu thành lập hai dự án: một là thiết kế dựa trên Arm cho thị trường máy chủ, dự án còn lại là kiến trúc x86 tiêu chuẩn, với Mike Clark (trưởng nhóm thiết kế của Bulldozer) là kiến trúc sư trưởng.

Đọc thêm:  Vận hành Điểm chuẩn Core i9-9900K gây hiểu lầm

Tham gia cùng anh ấy là Lisa Su, người từng là Phó chủ tịch cấp cao và Tổng giám đốc tại Freescale Semiconductors. Cô ấy đã đảm nhận vị trí tương tự tại AMD và thường được ghi nhận, cùng với Chủ tịch khi đó là Rory Read, là người đứng sau việc công ty tiến vào các thị trường ngoài PC, đặc biệt là bảng điều khiển.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Hai năm sau khi Keller khôi phục lại bộ phận R&D của AMD, CEO Rory Read từ chức và SVP/GM chuyển lên. Với bằng tiến sĩ về kỹ thuật điện tử của MIT và đã tiến hành nghiên cứu về MOSFET SOI (silicon-on-insulator), Su có nền tảng học vấn và kinh nghiệm công nghiệp cần thiết để đưa AMD trở lại thời huy hoàng. Nhưng không có gì xảy ra trong một sớm một chiều trong thế giới của các bộ vi xử lý quy mô lớn – tốt nhất là các thiết kế chip phải mất vài năm trước khi chúng sẵn sàng đưa ra thị trường. AMD sẽ phải vượt qua cơn bão cho đến khi những kế hoạch như vậy có thể thành hiện thực.

Trong khi AMD tiếp tục gặp khó khăn, Intel ngày càng mạnh hơn. Các nút quy trình chế tạo và kiến trúc lõi đã phát triển tốt và vào cuối năm 2016, họ đã công bố doanh thu gần 60 tỷ đô la. Trong nhiều năm, Intel đã theo cách tiếp cận ‘ tick-tock ‘ để phát triển bộ xử lý: ‘ tick ‘ sẽ là một kiến trúc mới, trong khi ‘ tock ‘ sẽ là một quy trình sàng lọc, thường ở dạng một nút nhỏ hơn. .

Tuy nhiên, không phải tất cả đều suôn sẻ ở hậu trường, bất chấp lợi nhuận khổng lồ và sự thống trị gần như hoàn toàn của thị trường. Vào năm 2012, Intel dự kiến sẽ phát hành CPU trên nút 10nm tiên tiến trong vòng 3 năm. Tiếng tích tắc đặc biệt đó không bao giờ xảy ra – thật vậy, đồng hồ cũng không bao giờ thực sự tích tắc . CPU 14nm đầu tiên của họ, sử dụng kiến trúc Broadwell, xuất hiện vào năm 2015 và nút và thiết kế cơ bản vẫn tồn tại trong nửa thập kỷ.

Các kỹ sư tại các xưởng đúc liên tục gặp phải các vấn đề về năng suất với 10nm, buộc Intel phải tinh chỉnh quy trình và kiến trúc cũ hơn mỗi năm. Tốc độ đồng hồ và mức tiêu thụ năng lượng tăng cao hơn bao giờ hết, nhưng không có thiết kế mới nào được đưa ra; có lẽ là tiếng vang của những ngày Netburst của họ. Khách hàng PC đứng trước những lựa chọn khó chịu: chọn thứ gì đó từ dòng Core mạnh mẽ nhưng phải trả giá đắt hoặc chọn dòng FX/A yếu hơn và rẻ hơn.

Nhưng AMD đã âm thầm xây dựng một bộ thẻ chiến thắng và chơi bài của họ vào tháng 2 năm 2016, tại sự kiện E3 hàng năm. Sử dụng việc khởi động lại Doom đang được háo hức chờ đợi làm nền tảng thông báo, kiến trúc Zen hoàn toàn mới đã được tiết lộ cho công chúng.

Người ta nói rất ít về thiết kế mới bên cạnh các cụm từ như ‘đa luồng đồng thời’, ‘bộ đệm băng thông cao’ và ‘thiết kế finFET tiết kiệm năng lượng’. Thông tin chi tiết đã được đưa ra trong Computex 2016, bao gồm mục tiêu cải thiện 40% so với kiến trúc Máy đào.

Nếu nói điều này là tham vọng sẽ là một cách đánh giá thấp.

Nói rằng đây là tham vọng sẽ là một cách đánh giá thấp – đặc biệt là trong thực tế là AMD đã mang lại mức tăng khiêm tốn 10% với mỗi lần sửa đổi thiết kế Bulldozer, tốt nhất là như vậy. Họ sẽ mất thêm 12 tháng nữa trước khi con chip này thực sự xuất hiện, nhưng khi nó xuất hiện, kế hoạch ấp ủ lâu dài của AMD cuối cùng đã rõ ràng.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Bất kỳ thiết kế phần cứng mới nào cũng cần phần mềm phù hợp để bán nó, nhưng các CPU đa luồng đang phải đối mặt với một trận chiến khó khăn. Mặc dù máy chơi game có CPU 8 nhân, nhưng hầu hết các trò chơi vẫn hoàn toàn ổn với chỉ 4 nhân. Lý do chính là do sự thống trị thị trường của Intel và thiết kế chip của AMD trong Xbox One và PlayStation 4. Hãng trước đây đã phát hành trở lại CPU 6 nhân đầu tiên của họ vào năm 2010, nhưng nó cực kỳ đắt đỏ (gần 1.100 USD). Những người khác nhanh chóng xuất hiện, nhưng phải bảy năm nữa Intel mới cung cấp bộ xử lý lõi sáu thực sự hợp túi tiền, Core i5-8400, với giá dưới 200 đô la.

Vấn đề với bộ xử lý bảng điều khiển là cách bố trí CPU bao gồm hai CPU 4 nhân trong cùng một khuôn và có độ trễ cao giữa hai phần của chip. Vì vậy, các nhà phát triển trò chơi có xu hướng giữ các luồng của công cụ nằm trên một trong các phần và chỉ sử dụng phần kia cho các quy trình nền chung. Chỉ trong thế giới máy trạm và máy chủ mới có nhu cầu về CPU đa luồng nghiêm túc – cho đến khi AMD quyết định khác.

Vào tháng 3 năm 2017, người dùng máy tính để bàn nói chung có thể nâng cấp hệ thống của họ bằng một trong hai CPU 8 nhân, 16 luồng. Một kiến trúc hoàn toàn mới rõ ràng xứng đáng với một cái tên mới, và AMD đã loại bỏ Phenom và FX để mang đến cho chúng ta Ryzen .

Cả hai CPU đều không đặc biệt rẻ: Ryzen 7 1800X 3,6 GHz (tăng 4 GHz) được bán lẻ ở mức 500 đô la, với 1700X chậm hơn 0,2 GHz được bán với giá thấp hơn 100 đô la. Một phần, AMD muốn ngăn chặn nhận thức là lựa chọn hợp túi tiền, nhưng phần lớn là do Intel đang tính phí hơn 1.000 đô la cho sản phẩm 8 lõi của họ, Core i7-6900K.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Zen đã tận dụng những gì tốt nhất từ tất cả các thiết kế trước đó và kết hợp chúng thành một cấu trúc tập trung vào việc giữ cho các đường ống bận rộn nhất có thể; và để làm được điều này, cần có những cải tiến đáng kể đối với hệ thống đường ống và bộ đệm. Thiết kế mới đã loại bỏ việc chia sẻ bộ đệm L1/L2, như được sử dụng trong Bulldozer và mỗi lõi giờ đây hoàn toàn độc lập, với nhiều đường dẫn hơn, khả năng dự đoán nhánh tốt hơn và băng thông bộ đệm lớn hơn.

Gợi nhớ đến con chip cung cấp năng lượng cho bảng điều khiển của Microsoft và Sony, CPU Ryzen cũng là một hệ thống trên chip

Gợi nhớ đến con chip cung cấp năng lượng cho bảng điều khiển của Microsoft và Sony, CPU Ryzen cũng là một hệ thống trên một con chip; thứ duy nhất nó thiếu là GPU (các mẫu Ryzen giá rẻ sau này bao gồm bộ xử lý GCN).

Khuôn được chia thành hai cái gọi là phức hợp CPU (CCX), mỗi cái đều có 4 nhân, 8 luồng. Ngoài ra còn có một bộ xử lý Southbridge – CPU cung cấp các bộ điều khiển và liên kết cho PCI Express, SATA và USB. Về lý thuyết, điều này có nghĩa là các bo mạch chủ có thể được tạo ra mà không cần SB nhưng gần như tất cả đều làm như vậy, chỉ để mở rộng số lượng kết nối thiết bị có thể.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Tất cả những điều này sẽ chẳng là gì nếu Ryzen không thể hoạt động và AMD đã có rất nhiều điều để chứng minh trong lĩnh vực này sau nhiều năm đứng thứ hai trước Intel. 1800X và 1700X không hoàn hảo: tốt như mọi thứ Intel có cho các ứng dụng chuyên nghiệp, nhưng chậm hơn trong trò chơi.

Nhưng AMD đã có những con bài khác để chơi: một tháng sau khi CPU Ryzen đầu tiên được tung ra thị trường, các mẫu Ryzen 5 6 và 4 lõi đã xuất hiện, hai tháng sau đó là chip Ryzen 3 4 lõi. Chúng hoạt động chống lại các sản phẩm của Intel theo cách tương tự như những người anh em lớn hơn của chúng, nhưng chúng tiết kiệm chi phí hơn đáng kể.

Và sau đó là quân át chủ bài – Ryzen Threadripper 1950X 16 lõi, 32 luồng (với giá chào bán là 1.000 USD) và bộ xử lý EPYC 32 lõi, 64 luồng dành cho máy chủ. Những gã khổng lồ này lần lượt bao gồm hai và bốn chip Ryzen 7 1800X trong cùng một gói, sử dụng hệ thống kết nối Infinity Fabric mới để chuyển dữ liệu giữa các chip.

Đọc thêm:  Khách hàng nhắn tin di động được so sánh

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Trong khoảng thời gian sáu tháng, AMD đã cho thấy rằng họ đang nhắm mục tiêu hiệu quả vào mọi thị trường máy tính để bàn x86 có thể, với một thiết kế duy nhất, một kích cỡ phù hợp với tất cả.

Một năm sau, kiến trúc được cập nhật lên Zen+, bao gồm các tinh chỉnh trong hệ thống bộ đệm và chuyển từ quy trình 14LPP đáng kính của GlobalFoundries – một nút thuộc quyền sở hữu của Samsung – sang hệ thống 12LP cập nhật, dày đặc hơn. Các khuôn CPU vẫn giữ nguyên kích thước, nhưng phương pháp chế tạo mới cho phép bộ xử lý chạy ở tốc độ xung nhịp cao hơn.

AMD ra mắt Zen 2: lần này những thay đổi đáng kể hơn và thuật ngữ chiplet trở thành cơn thịnh nộ

12 tháng sau đó, vào mùa hè năm 2019, AMD ra mắt Zen 2. Lần này, những thay đổi quan trọng hơn và thuật ngữ chiplet trở nên thịnh hành. Thay vì tuân theo cấu trúc nguyên khối, trong đó mọi bộ phận của CPU đều nằm trong cùng một miếng silicon (như Zen và Zen+), các kỹ sư đã tách các phức hợp Lõi khỏi hệ thống đầu vào/đầu ra (I/O).

Cái trước được sản xuất bởi TSMC, sử dụng quy trình N7 của họ, trở thành khuôn hoàn chỉnh theo cách riêng của chúng – do đó có tên là Khuôn lõi phức hợp (CCD). Bộ xử lý I/O do GlobalFoundries chế tạo, với các mẫu Ryzen dành cho máy tính để bàn sử dụng chip 12LP và Threadripper & EPYC có các phiên bản 14 nm lớn hơn.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Thiết kế chiplet được giữ lại và tinh chỉnh cho phiên bản tiếp theo, Zen 3, phát hành vào cuối năm 2020. Một mục tiêu chính để cải tiến là cấu trúc CCX trong mỗi CCD. Trong Zen 2, cái sau bao gồm hai CCX, mỗi CCX có 4 lõi và 16 MB bộ đệm L3.

Vì bộ đệm L3 có thể truy cập được đối với tất cả các lõi trong CPU, nên những lõi từ CCX hoặc CCD khác sẽ phải yêu cầu đọc và ghi dữ liệu qua khuôn I/O. Mặc dù tốc độ và độ trễ thấp của hệ thống Infinity Fabric kết nối mọi thứ lại với nhau, nhưng độ trễ bộ nhớ cache liên tục không lớn.

Đối với Zen 3, các nhà thiết kế đã giữ nguyên cấu trúc CCD tổng thể gồm 8 lõi nhưng kết hợp tất cả chúng thành một CCX duy nhất. Giờ đây, các giao dịch bộ đệm L3 duy nhất mà khuôn I/O sẽ phải quản lý là giữa các CCD riêng biệt, giúp cải thiện đáng kể luồng dữ liệu trong mỗi CCD.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Với IPC được cải thiện đáng kể và nhiều thay đổi trên hệ thống bộ đệm, lõi bộ xử lý và phụ trợ, kiến trúc Zen đang phát triển tốt. Dòng vi xử lý Ryzen 5000 và 6000 của AMD, tất cả đều là chiplet Zen 3 hoặc thiết kế nguyên khối, tỏ ra vô cùng phổ biến.

Một số điều này có thể được quy cho giá trị tổng thể về tiền và hiệu suất trên mỗi watt của sản phẩm, chẳng hạn như Ryzen 5 5600X, nhưng lý do chính là nền tảng AM4. Lần đầu tiên được giới thiệu với các chip Zen ban đầu, nó vẫn hỗ trợ các mẫu mới ba năm sau đó.

Không phải tất cả đều thuận buồm xuôi gió. AMD đã tạo ra một hành động giả mạo đáng chú ý khi ra mắt CPU dòng 5000 cao cấp bằng cách ban đầu tuyên bố rằng chỉ những bo mạch chủ có chipset dòng 500 mới hỗ trợ chúng; người dùng với các hệ thống cũ hơn, chẳng hạn như B350 hoặc X470, sẽ không gặp may. Quyết định cuối cùng đã bị đảo ngược, sau phản ứng dữ dội từ giới truyền thông và cộng đồng đam mê, nhưng đó là một lời nhắc nhở kịp thời rằng AMD không ở vị trí thống trị thị trường để buộc phải thay đổi như vậy.

Trong khoảng thời gian 10 năm, kiến trúc Zen đã đi từ một trang giấy trắng đến một danh mục sản phẩm toàn diện

Nhưng thật đáng để xem xét những gì AMD đã đạt được với Zen. Trong khoảng thời gian 10 năm, kiến trúc đã đi từ một trang giấy trắng đến một danh mục sản phẩm toàn diện, bao gồm các dịch vụ ngân sách 100 đô la 6 lõi, 12 luồng cho đến 12.000 đô la trở lên CPU máy chủ 96 lõi, 192 luồng.

Trong thời gian này, tình hình tài chính của AMD cũng thay đổi đáng kể: từ thua lỗ và nợ lên tới hàng tỷ đô la cho đến thanh toán các khoản vay, công bố thu nhập hoạt động vượt quá 3,6 tỷ đô la vào năm 2021 và hoàn tất thương vụ mua nhà sản xuất FPGA Xilinx trị giá 35 tỷ đô la.

Mặc dù Zen có thể không phải là yếu tố duy nhất trong sự phục hưng tài chính của công ty, nhưng nó đã giúp ích rất nhiều.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Bộ phận đồ họa của AMD cũng có những thay đổi tương tự về vận may – vào năm 2015, bộ phận này đã được trao quyền độc lập hoàn toàn, với tên gọi Radeon Technologies Group (RTG). Sự phát triển quan trọng nhất từ các kỹ sư của họ là ở dạng RDNA, một bản làm lại đáng kể của GCN. Các thay đổi đối với cấu trúc bộ đệm, cùng với các điều chỉnh về kích thước và nhóm các đơn vị tính toán, đã chuyển trọng tâm của kiến trúc trực tiếp sang chơi game.

Dòng mô hình đầu tiên sử dụng kiến trúc mới này, dòng Radeon RX 5700, xuất hiện vào giữa năm 2019 và thể hiện tiềm năng thực sự của thiết kế. Điều này không bị mất đối với Microsoft và Sony, vì cả hai đều chọn Zen 2 và RDNA 2 được cập nhật sắp tới, để cung cấp năng lượng cho bảng điều khiển Xbox Series X/S và PlayStation 5 của họ.

Cả Microsoft và Sony đều chọn Zen 2 và RDNA 2 được cập nhật sắp tới để cung cấp năng lượng cho máy chơi game Xbox Series và PlayStation 5 của họ

Chỉ 14 tháng sau khi ra mắt dòng RX 5000, và trong những thách thức về kinh tế và sản xuất, AMD đã phát hành một dòng Radeon khác, với các công nghệ từ kiến trúc Zen có trong GPU mới. RDNA 2 có một lượng lớn bộ đệm cấp 3, tổng cộng lên tới 128 MB, dựa trên cùng một thiết kế được sử dụng trong CPU máy chủ, cũng như một phiên bản sửa đổi của hệ thống kết nối Infinity Fabric của họ.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

RTG cũng giới thiệu một thiết kế độc đáo để tăng tốc phần cứng của một số yếu tố dò tia và mặc dù card đồ họa Radeon RX 6000 không hoạt động tốt trong kiểu kết xuất này so với Nvidia, nhưng hiệu suất tổng thể lại đặc biệt tốt.

Mặc dù Tập đoàn Radeon không đạt được mức độ thành công về mặt tài chính như bộ phận CPU và card đồ họa của họ đôi khi vẫn được coi là “tùy chọn giá trị”, nhưng AMD có thể định lượng trở lại vị trí của nó trong Athlon 64 ngày trong về phát triển kiến trúc và đổi mới công nghệ. Họ vươn lên đỉnh cao, rơi xuống từ ân sủng, và giống như một con thú trong thần thoại, tạo ra sự tái sinh của chính họ từ đống tro tàn

Vào thời của kiến trúc Bulldozer, AMD đã chơi một trò chơi rất bảo thủ, mặc dù bản chất thiết kế có phần cấp tiến. Đó không phải là một lời chỉ trích có thể nói về công ty bây giờ. Lộ trình ngắn hạn dành cho CPU của nó thể hiện rõ điều này…

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Việc giới thiệu các khuôn bộ đệm xếp chồng lên nhau theo chiều dọc (hay còn gọi là 3D V-Cache) trong Ryzen 7 5800X3D rất có lợi cho việc chơi game và sẽ xuất hiện lặp đi lặp lại. Sự tiến bộ của AMD với chiplet và hệ thống kết nối tốc độ cao đã được đưa vào card đồ họa với RDNA 3 và có thể sẽ trở thành phương pháp tiêu chuẩn để sản xuất GPU lớn trong tương lai gần.

Đọc thêm:  Thực hành với Google Daydream và Daydream View

Máy chủ và máy trạm có thể được trang bị bộ xử lý đơn chứa nhiều lõi và bộ nhớ đệm hơn (lên đến 96 và 384 MB với EPYC 9654) hơn bao giờ hết và thậm chí có thể tìm thấy máy tính để bàn giá rẻ có bộ xử lý 6 lõi.

Không còn nghi ngờ gì nữa, tất cả những tiến bộ đạt được trong công nghệ CPU và hiệu suất xử lý song song của AMD đã buộc Intel phải tăng tốc các thiết kế máy tính không đồng nhất của riêng mình và người tiêu dùng giờ đây có phần tha hồ lựa chọn khi cần chọn một bộ xử lý mới.

Đối với tất cả ý định và mục đích, AMD dường như mạnh ngang với bất kỳ đối thủ cạnh tranh nào của nó. Chưa hết, hoàn toàn hợp lý khi đặt ra một câu hỏi đơn giản: liệu nó có thể quay trở lại những ngày đen tối với những sản phẩm tồi tệ và không có tiền không?

Nhìn sơ qua các báo cáo tài chính gần đây nhất cho thấy rằng đây là một khả năng, nhưng không nhất thiết phải có cơ hội cao.

Năm 2021 là năm doanh thu và thu nhập ròng tốt nhất từ trước đến nay của AMD, với tỷ suất lợi nhuận 19%. Năm 2022 đã đánh bại con số đó về mặt doanh thu, khi vẫn còn quý cuối cùng, mặc dù thu nhập ròng sẽ thấp hơn.

Hai kiến trúc mới, dành cho CPU và GPU, đã được giới thiệu vào năm 2022 – Zen 4 mang đến một loạt thay đổi (chỉ bộ nhớ DDR5, nền tảng AM5 mới, GPU tích hợp) và dòng CPU máy tính để bàn 7000 mới trang bị chip được thiết kế mới đã chứng minh rằng AMD các kỹ sư không có dấu hiệu đạt đến bất kỳ giới hạn kiến trúc nào.

Thời điểm ra mắt không thể tệ hơn, mặc dù điều này là hoàn toàn không thể tránh khỏi. Chuỗi cung ứng sản xuất chất bán dẫn vẫn đang gặp khó khăn trong việc đáp ứng nhu cầu và với giá toàn cầu tăng ở khắp mọi nơi, giá bo mạch chủ DDR5 và AM5 cao đồng nghĩa với việc doanh số ban đầu không mạnh bằng Zen 3.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Và bất chấp thành công của năm 2021, doanh thu 16,4 tỷ đô la vẫn xếp sau Nvidia (26,9 tỷ đô la trong cùng kỳ) và cách Intel (79 tỷ đô la) hàng năm ánh sáng. Tất nhiên, hãng thứ hai có danh mục sản phẩm lớn hơn nhiều và có xưởng đúc riêng, nhưng thu nhập của Nvidia hầu như phụ thuộc hoàn toàn vào bộ xử lý đồ họa.

Cũng cần lưu ý rằng Qualcomm, một công ty xử lý fables khác, đạt doanh thu 33,6 tỷ USD, trong khi IBM thu về 57,4 tỷ USD, mặc dù IBM hoạt động trong nhiều lĩnh vực khác nhau.

Một vài năm thu nhập ròng lành mạnh không đủ để ổn định hoàn toàn tương lai của AMD và rõ ràng là để tăng trưởng, doanh thu sẽ cần phải được lấy từ Intel và Nvidia, cũng như mở rộng sang các thị trường mới.

Phần lớn thu nhập của AMD là từ cái mà họ gọi là phân khúc Điện toán và Đồ họa, tức là doanh số bán hàng của Ryzen và Radeon. Điều này chắc chắn sẽ tiếp tục được cải thiện, vì Ryzen hoàn toàn cạnh tranh và kiến trúc RDNA 2 và 3 sẽ cung cấp một nền tảng chung cho các trò chơi hoạt động tốt trên PC cũng như trên bảng điều khiển, do AMD hỗ trợ các thế hệ phần cứng hiện tại và trước đó.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Việc mua Xilinx sẽ cung cấp cho họ những thị trường mới, vì công ty FPGA nổi tiếng nắm giữ phần lớn hơn trong lĩnh vực đó so với Intel, cũng như cung cấp các IP mới có thể được tích hợp vào các thiết kế hiện tại cho các sản phẩm mới. Trong những năm trước, AMD’s Enterprise, Embedded và phân khúc Bán tùy chỉnh (EESC) khá yếu nhưng đã được cải thiện đáng kể – từ chỉ dưới 20% doanh thu Q1 2020 lên 43% vào năm ngoái.

Nhưng vẫn còn những thách thức đáng kể nằm trên con đường của họ.

Mặc dù Intel không còn thống trị thị trường máy tính để bàn về hiệu suất hoàn toàn, nhưng họ vẫn nắm giữ phần lớn thị phần trong tất cả các lĩnh vực, đặc biệt là trong ngành doanh nghiệp. Không ai đang điều hành một trung tâm dữ liệu trị giá hàng triệu đô la sẽ vứt bỏ tất cả, chỉ vì có sẵn một CPU mới tuyệt vời, bất kể nó tốt đến đâu. Và Intel hiện cũng đang cạnh tranh trong lĩnh vực card đồ họa, mặc dù thành công không nhiều.

Lĩnh vực đó tiếp tục nằm dưới sự kiểm soát của Nvidia, với AD102 vô cùng mạnh mẽ của nó đã nâng cao nghiêm trọng thanh hiệu suất GPU. Và mặc dù hãng đã tăng giá mạnh cho các GPU mới của mình, đồng thời doanh số bán hàng cũng giảm theo, nhưng sẽ luôn có những người tiêu dùng luôn nhìn nhận các sản phẩm rẻ hơn dưới góc độ tiêu cực, bất kể chúng thực sự tốt đến đâu.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

PlayStation 5 và Xbox Series X/S đều rất phổ biến, với tổng số lô hàng được vận chuyển ước tính lên tới hơn 40 triệu chiếc – mỗi chiếc đều có bộ xử lý thống nhất của AMD. Việc bán những con chip này đóng một vai trò không nhỏ trong sự tăng trưởng doanh thu của EESC.

Tuy nhiên, trong khi AMD có thể kiếm được lợi nhuận tốt từ bộ xử lý máy chủ EPYC của họ, thì Microsoft và Sony lại bán lỗ máy chơi game, thu lại tiền thông qua phí cấp phép cho trò chơi. Do đó, lợi nhuận cho chip trong các máy đó sẽ nhỏ hơn nhiều.

Cũng có thể lập luận rằng AMD vẫn có vấn đề liên quan đến hình ảnh nhận thức của nó. Câu cửa miệng và tiếng leng keng ‘Intel Inside’ đã phổ biến trong hơn 30 năm và trong khi AMD rõ ràng chi tiền để quảng bá thương hiệu Ryzen và Radeon, thì cuối cùng họ vẫn cần các nhà sản xuất hệ thống như Dell, HP và Lenovo bán thêm nhiều đơn vị trang bị bộ vi xử lý của họ ánh sáng và thông số kỹ thuật tương tự như của Intel.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Khi sự bùng nổ của tiền điện tử và nhu cầu về các thiết bị máy tính trong đại dịch Covid đã tạo nên điều kỳ diệu đối với giá cổ phiếu và vốn hóa thị trường của Nvidia (hiện ở mức đáng kinh ngạc là 428 tỷ đô la), thì các cổ đông của AMD đã nhận được nhiều khoản lãi phi mã hơn.

Như đã nói, AMD hiện đang ở vị trí mạnh nhất từng có trong 51 năm. Giá trị vốn hóa thị trường của nó hiện chỉ thấp hơn 5% so với Intel và trong khi doanh số bán PC giảm đã ảnh hưởng đến hầu hết giá cổ phiếu bán dẫn, AMD đang vượt qua cơn bão này tốt hơn một chút so với Intel.

Với dự án Zen đầy tham vọng không có dấu hiệu sớm đạt đến bất kỳ giới hạn nào, sự tái sinh giống như Phượng hoàng của công ty đã thành công rực rỡ, theo bất kỳ thước đo nào. Chúng vẫn chưa ở trên đỉnh núi nhưng có lẽ điều đó tốt hơn – sự gia tăng nhanh chóng không bao giờ bền vững, như chúng ta đã thấy.

svg+xml,%3Csvg%20xmlns= Sự trỗi dậy, sụp đổ và phục hưng của AMD

Người ta nói rằng lịch sử luôn lặp lại, nhưng hãy hy vọng rằng điều này không xảy ra. Một AMD lành mạnh và cạnh tranh, hoàn toàn có thể đối đầu trực tiếp với Intel và Nvidia, chỉ mang lại lợi ích cho người dùng cũng như nhà đầu tư.

Bạn nghĩ gì về AMD và những thử thách và khó khăn của nó – bạn có sở hữu chip K6 hay có lẽ là Athlon không? Card đồ họa Radeon yêu thích của bạn là gì? Bạn ấn tượng nhất với bộ xử lý dựa trên Zen nào? Chia sẻ những câu chuyện và ý kiến của bạn trong phần dưới đây.