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[原创] 深度剖析AMD产品战略,能赶上Nvidia和Intel吗?

marketrealist ·2017-07-04 08:48·半导体行业观察
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来源:本文由半导体行业观察翻译自marketrealist 谢谢。


自从2005年左右在高端CPU和GPU领域先后败给了Intel和Nvidia之后,AMD在接下来的十几年里一直苦苦挣扎,以期获取更好的收益表现,但这一切都没有获得更大的进展。但在Lisa Su于2015年担任AMD CEO以来,公司重构了产品策略,一切似乎变得与众不同了。


在2015年9月,AMD旗下的Radeon Technologies Group立项开发与Nvidia 竞争的产品,这就是后来的 Polaris GPU,这个新系列的出现,能够帮助AMD抢夺一部分已经被Nvidia占领的GPU市场



现在,AMD开始将其重点放在了高端的产品。


在2017年上半年,AMD发布了其PC CPU品牌Ryzen。近期,他们则为服务器产品发布了EPYC品牌。毫无疑问,对AMD来说,2017年是一个产品大年,他们想通过发布不同的产品去侵占不同价位的终端市场


在过去,由于其R&D团队被不同的产品线割裂,AMD的产品发布拖延成为常态,但这在Lisa Su入主之后有了显著的改变。这位女强人将AMD的研发团队整合,并将其目标瞄准了GPU和CPU的核心技术,并发布了覆盖2017到2020的长期产品路线图。她希望这个在2017财报分析会上发布的路线图能够重新获取公司投资者的信心。


从上图我们可以看出,AMD计划在2017年到2020年间发布三代Zen 架构处理器,这就意味着每一代处理器的周期为15个月。


到目前为止,AMD已经发布了七款Ryzen CPU,一个Vega Pro GPU和一个EPYC 服务器CPU。他们还计划在今年下半年发布一系列用于笔记本的Ryzen CPU,用于消费电子的Vega GPU,还有用于企业的EPYC CPU。他们寄望借助这一些列的产品在高端PC和服务器领域和Intel竞争,同时在高端GPU领域叫板Nvidia。


虽然AMD的前景看起来很明朗,但很多人对他们的未来也是抱有不肯定的态度。我们不妨从其产品和市场现状入手,去探讨一下,现在是否是AMD逆袭的最好时机。


一览AMD最新的尖端GPU——Vega


AMD正在按部就班地发布他们的下一代产品,最近发布的是备受瞩目的GPU——Vega。


在2017年6月27日,AMD发布了他们的Radeon Vega  Frontier Edition card,这是一个专业的GPU,瞄准的用户是科学家,内容创造者和开发者,这个card是专门为那些先进设计、游戏开发和深度学习算法而设计的。



AMD计划发布两个版本的Radeon Vega Frontier Edition:一个是300瓦的风冷版本,能够在2017年7月1日面向市场;另一个是375瓦的水冷版本,这个将在2017年第三季度上市。


AMD方面表示,他们将会在今年七月发布一款面向主流游戏消费者Vega GPU。根据AMD的计划,他们将会整合Vega GPU 和Ryzen CPU的优势,提供一个性能强劲的,拥有PC游戏体验的笔记本。Nvidia和Intel也计划发布同样的游戏本。


AMD的Radeon Vega Frontier Edition card有4096个六处理器,共构成了64个计算单元,能够支持双倍的16bit计算。这就让这个car在FP32单精度的情况下拥有13.1 TFLOPS,而在一般精度的FP16,则有26.2 TFLOPS。这样的话就能加速视频处理、光线追踪和AI计算。


在时钟速度方面,AMD表示,Vega芯片有典型的时钟速度1382Mhz和增强的速度1600Mhz。


Vega芯片能够支持16GB的HBC存储。HBC能够缓存外部存储器和存储设备,这就让Vega芯片可以支持256TB的虚拟内存。另外,Vega有NVM快速端口,能够为这个GPU加速器增加一个2TB的额外闪存容量。


Vega GPU同样支持双模式的驱动,这就允许用户在专业应用和视频游戏加速之间快速切换。从这方面看来,AMD把专业和游戏驱动融合进了一个单一的封装,这就然个游戏开发者很轻易地在这两种类型下加速。


至于价格方面,根据AnandTech,Vega Frontier的风冷版本售价为999美金,而水冷版本的价格则为1499美金。


APPLE在其最新的iMac Pro产品线中用到了AMD的Vega Frontier GPU,而AMD的目标则是将其推向VR市场。根据TechNavio预测,到2020年,VR内容市场的年平均增长率将为127%,而PC将会产生内容的重要平台,这会给AMD的GPU系列带来更大的利好。


在VR内容制造方面,AMD的Vega能和Nvidia的Titan xp相提并论么?


在前面我们提到,ADM的Vega Frontier Edition是专为VR游戏开发、先进的设计可视化和深度学习算法而打造的。那是因为这个新的Vega GPU能够支持AMD的ROCm开源软件平台。机器学习库和先进的可视化工具。


AMD声称,Vega GPU能够不是实时的可视化和基于物理的渲染,同时支持VR游戏开发的所有流程和步骤。



PC WORLD在最常用的Open GL标准下对比测试了AMD的Radeon Vega Frontier水冷版本和Nvidia的Geforce Titan XP。他们用了两个完全相同的专业PC来测试(微软Win10系统、AMD Ryzen 7 1800X CPUs、32GB DDR4 RAM,戴尔的8K显示器,外加一个1080P显示器和一个HTC VIVE VR设备)。


测试结果显示,相比于Titan XP,Vega在SolidWork方面领先50%,在三维渲染方面领先28%,在Maxon’s Cinebench OpenGL方面,前者则较后者领先14%。其他的第三方测试也得到了同样的结果。但是,在Direct X 游戏和相似的应用中,PC world发现这两个GPU并没有什么性能区别。


在他的测试报告里面,PCworld表示,AMD Radeon Vega Frontier是专为商业而设计的,而英伟达的GeForce Titan XP则是为消费应用设计的。虽然这两个GPU的定价都是1200美金左右,但我们也要明白,这个测试并不是在绝对公平的情况下进行的。更理想的测试我认为是Vega Pro和英伟达的Quadro Pro。两者的售价也在2000美元到6000美元之间。


除了VR内容开发,Vega Frontier Edition同样兼容执行深度学习算法,AMD也把Vega GPU应用到这些应用上。


AMD的Vega会比其他产品拥有更强的机器学习加速?


从之前的描述中我们明显看到,AMD的专业版本Radeon Vega Frontier Edition GPU与英伟达的专业版本GPU相比,是没有性能优势的。因此AMD希望通过性价比来叫板英伟达。除了游戏之外,Vega Frontier在深度学习方面,也有不少的优势的。



AMD的Vega GPU在百度的DeepBench 神经网络基准上做了测试。AMD用一个配备了加速器的服务器去训练一个特别的机器学习模型,测试其时间,最后发现:


AMD的Vega Frontier能够在88微秒内完成任务。


而Intel的Knights Landing Xeon Phi 7250做相同的任务则需要569微秒,NVIDIA基于Pascal的Tesla P100则需要122微秒。


英伟达即将发布的Volta GPU也许会比AMD Vega表现更好,光从理论上的对比,就可以得出两者有巨大的不同。


NVIDIA计划在2017年第三季度发布专为数据中心准备的Vlota GPU,这个GPU在FP32单精度下,可以支持15TFLOPS。笔Vega的23.1 TFLOPS有了明显的提升。


而且Volta能够支持16bit Tensor Core的TPU,这就使得在机器学习训练算法上,可以达到120TFLOPS,AMD的Vega则根本不支持tensor core。


这两个GPU都支持16GB HBM2,但是英伟达Volta能够支持900Gbps的存储带宽,这比Vega的483Gbps存储带宽高了许多。


另外,英伟达的Volta还支持NVlink2连接。


所以很显然,和Volta相比,Vega的优势就在于价格。英伟达的Tesla V100数据中心CPU售价大概是150000美金,但是AMD的Vega只有1000和1500,如此低的价格,我们也不可能要求更多。


AMD能否凭借Vega重返桌面GPU市场


在前面,我们讲到AMD正在凭借着其最新推出的Vega图形处理器重返高端GPU市场。在此之前,AMD推出的面向低端和终端市场的产品,由于英伟达GPU优异的性能的碾压,在2014年的时候丧失了大量的市场份额。



2016年,AMD推出了新的Polaris GPU,它能够提供与英伟达Maxwell GPU类似的性能,但是在价格上要低很多。这一产品帮助AMD在2015年第四季度到2016年第四季度这一年的时间里,桌面GPU市场份额从之前的20%提升到了28%。


但是这没有解决AMD所面临的问题。在2017年第一季度,随着英伟达大幅度下调老款Titan系列GPU的价格,AMD的市场份额又下降了两个百分点。而在2017年第二季度,随着英伟达在3月和4月份分别推出高端的GTX 1080 Ti和Titan xp等新产品,AMD的市场份额可能会进一步下降。与英伟达加速推出产品相反的是,AMD则宣布推迟Vega GPU的上市时间。


还有什么能够推动AMD在2017年第二季度提升市场份额呢?


但是事情仍然存在转机。AMD在2017年第二季度发布的Vega游戏显卡可能会在2017年第三季度的假日销售季节迎来热销。另一方面,英伟达最新Volta 架构的GPU在2018年之前可能不会推向市场。因此,如果AMD能够尽快推出基于Vega架构的GPU,就至少在三个月的时间内,是市场上最强大的游戏GPU。


此外,苹果也在计划在其iMac Pro中采用AMD的Vega GPU,这些因素都可以帮助AMD在2017年第二季度提升其桌面GPU市场份额。


AMD还计划推出下一代服务器处理器EPYC与英特尔的高端至强服务器处理器进行竞争。我们将在接下来的部分研究这一问题。


AMD的Naples CPU能够帮助AMD从英特尔手中抢得服务器市场份额吗?


目前可以看见的一个事实是,AMD的Vega GPU正在帮助AMD重新为获得桌面GPU的市场份额。但是AMD并不满足于此,该公司还希望能够凭借其最新架构的EPYC服务器处理器从英特尔手中抢夺一定的服务器市场份额。


根据IDC的报道,AMD的市场份额从2006年的25%已经下降到2016年的0.4%。AMD所丧失的市场份额几乎全部都被英特尔获得。所以英特尔目前在服务器市场大概占据了99.4%的市场份额。



如果AMD的Naples服务器平台能够在价格和性能方面与英特尔的服务器处理器形成强有力的竞争,那么AMD就能够抢到一些市场份额。即便AMD只能够获得10%左右的市场份额,转换成公司净销售额的话,也有大概7亿5000万美元到15亿美元左右。这对于AMD来说是个非常好的消息。但是最大的问题是,AMD能否在服务器市场取得成功。


经过五年的长期积累和发展,2017年6月20日,AMD终于推出了基于Naples平台的服务器处理器EPYC。根据目前的信息来看,AMD的拥有64线程的服务器处理器EPYC 7000系列比英特尔的服务器处理器,性能上要更好。这一消息所带来的影响是,AMD的股价上涨了20%左右,英特尔的股价则相应的下跌了大约3%。


据了解,在2017年7月底之前,AMD将会陆续推出剩下的四个版本的服务器处理器。


AMD EPYC服务器的策略


英特尔的服务器处理器拥有一个非常明确的策略:服务器处理器全部都是基于同一个平台,主要面向高中低三档的应用场景,针对着不同的应用场景,英特尔选择关闭不同的功能。如果AMD想要与英特尔的服务器处理器进行竞争的话,那么AMD就需要能够提供这些功能来与英特尔的处理器行成差异化。


据了解,AMD最新的EPYC服务器处理器采用了新的Infinity Fabric架构,能够在一定程度上提高CPU的产量,同时降低成本,所以我们看到AMD EPYC 7000系列的价格在400美元到4000美元这一范围内。


经过测试发现,AMD的EPYC 7251服务器芯片的性能,大概能够超越英特尔的至强E5-2620处理器23%左右。EPYC 7601 服务器处理器能够超出E5-2699A 47%左右。


同时AMD还为其EPYC服务器处理添加了一些独特的功能以与英特尔,我们将在接下来的内容中研究这些特性。


AMD的EPYC处理器如何挑战英特尔?


据了解,AMD最新推出的服务器处理器拥有两个比较创新的功能:低能耗和Infinity Fabric架构。


AMD的处理器具有工作量感知电源管理设计,处理器能够通过感知某一部分的高电压来预估其工作量,从而将高电压的工作量转移到低电压的内核当中,以降低工作强度。


AMD的EPYC处理器是基于Infinity Fabric最新架构,能够允许灵活的调用计算,从而提升处理信息流的速度。



AMD芯片的另一个优点是安全性。在AMD的EPYC处理器当中,为了保证处理器的安全性主要在两个层次进行了处理:SME(安全存储加密),在DRAM当中进行加密存储。和SEV,虚拟化对数据进行安全加密。在虚拟机当中,每一个虚拟机都有一个单独的加密密钥,它能够允许用户灵活地选择他们想要加密的虚拟机。这种灵活性在目前的服务器产品当中并不存在。


但是需要知道的是加密可能会影响服务器的性能,从而降低服务器的运行速度,因此,AMD为用户提供了一种选择,允许用户打开或者关闭安全功能中的某一部分。当然,这些硬件安全特性只有在Linux的支持下才能够起作用。


AMD single-socket服务器和英特尔dual socket服务器


AMD希望其single-socket服务器能够提供与英特尔的dual socket服务器更好的或者类似的性能。


目前那些需要更高内存带宽的客户,就不得不购买英特尔的dual socket至强处理器,这些处理器一般都具有NVLink和PCI-E功能,即使用户不需要PCI-E加速器,他们也不得不购买这些功能,这就在一定程度上增加了客户的成本和功耗。


考虑到这一点,AMD将这两个接口单独的放到一个socket服务器当中。其EPYC服务器芯片提供128通道的PCI-Express,能够直接连接外部的设备。这样的处理器就能够在一定程度上降低成本。


所以说,AMD能够以英特尔至强处理器一半的功耗成本提供大概75%左右的性能,在性价比方面AMD具有一定的优势,也吸引客户来使用AMD的处理器。


从目前市场的反响来看来看,AMD EPYC处理器芯片正在被越来越多的顶级服务器厂商所欢迎,例如戴尔、联想、惠普以及其他一些软件公司,例如微软、百度、三星等等。


接下来我们看看AMD是如何推广EPYC处理器。


AMD会采取什么样的策略来推广EPYC处理器呢?


AMD推出最新架构的服务器处理器的主要目的就是能够与英特尔进行竞争,为客户提供更高性价比的产品。在AMD看来,32核心64线程的服务器芯片是高性能计算所需要的。


AMD的营收策略是通过批量销售获得利润,但是目前来看,超级计算机的销量并不足以支撑这一目标,因此,该公司正在着眼于一个更大的市场,就是通用型高性能计算服务器市场。这一市场主要用于工业和数据分析等应用。在AMD看来,AMD的512位八通道64 PCIe处理器是高性能计算的理想选择。



为了加速服务器的普及,AMD正在与服务器制造商进行合作。例如,AMD正在试图与HPE达成合作伙伴。据了解,根据IDC数据统计显示,HPE目前是服务器市场的领导者,在2017年第一季度大概占有24.2%的市场份额。


在2002年的时候,HPE就希望成为4P和8P市场的领导者。在当时他就是AMD Opteron服务器芯片的合作伙伴之一。而现在他们又为了同一个目标走到了一起。


HPE将会在2017年8月份推出第一个基于AMD EPYC处理器的存储服务器产品,该产品主要用于快速的云存储、大数据的实时分析以及各种流媒体和电子商务的应用。HPE还计划在2017年下半年和2018年推出更多的基于AMD芯片的服务器产品。一些分析师认为AMD的芯片将会成为HPE第十代产品的主要特征之一

当然,在AMD努力的推广服务器处理器的时候,也面临着来自于英特尔强大竞争。目前AMD的服务器处理器的主要竞争对手是英特尔的Broadwell架构芯片。英特尔计划在2017年7月推出基于下一代架构的SkyLake至强处理器,预计其价格将会比AMD的要低,从而保证其市场份额。


除了英特尔之外,高通、Cavium、英伟达也将会在2017年的下半年推出自己的数据中心产品。Cavium公司计划推出第二代14nm 64位CPU。高通计划为数据中心推出10nm的骁龙处理器。英伟达则计划推出Volta GPU的数据中心产品“Tesla V100”。


而纵观AMD之前的产品,我们发现在性能方面Radeon Vega Frontier GPU并不比英伟达的Tesla V100产品要出色,同时AMD的最新架构也不支持双精度浮点和纠错存储器,但是这两个标准对于高性能计算来说非常重要。


在AMD公布其服务器芯片的时候,AMD的股价在一天之内也下跌了4.5%,接下来这种下降到底是短暂还是长期的,也能够反映出市场对其新产品的看法如何。


英伟达、AMD与数字货币


在之前,我们看到AMD正在紧锣密鼓的发布一系列的新产品。但是其竞争对手也并没有闲着,英伟达也在寻求与汽车厂商进行合作。


但是AMD和英伟达在2017年6月28日公布这些有利信息之后,他们的股票依然下跌了4.5%和3.5%。


Jim Cramer表示,这两家公司的股票主要是受到比特比和以太币的影响。在过去的三个月里,比特币和以太币的价格已经上涨了325%和2240%。数字货币价格的暴涨,使得更多的人开始去开采这些数字货币。而这些开采者所使用的主要工具就是AMD和英伟达的GPU。随之而来的影响就是GPU市场的缺货愈加严重。


数据显示,这些开采者在短短的11天之内就购买了价值1亿美元的英伟达GPU。但是相比较而言,开采者会优先选择AMD的GPU,这就意味着AMD的销售要比英伟达更高。


因为英伟达和AMD的GPU能够用于开采数字货币,所以最近投资者都非常热衷于购买这两家公司的股票。所以我们注意到在此之后,AMD和英伟达公司的股票分别上涨33%和15%。


Jim Cramer说,即便如此,我们应该了解到这样的涨势并不是可持续的。他认为购买AMD和英伟达股票的那些人最好是基于看好未来核心业务的发展和人工智能领域,而不是仅仅为了数字货币。


CNBC的一份报告显示,显卡厂商华硕和蓝宝石正在准备推出基于AMD和英伟达GOU的专门用于挖掘数字货币的产品。


对于开采者来说,这些gpu能够帮助其以低廉的操作获取高额的利润,他们只需要一个GPU就能够以最低的成本获得最高的挖掘速度。为了满足这些矿工的需求,相关厂商所推出的产品将只提供很少的接口,删除了显示接口和其他一些特性,已使得这些产品更加便宜,同时还减少了90天的保修期。因为这些GPU一般都是24小时持续运作,这在一定程度上会降低这些产品的寿命。


总结


从多个层面看,AMD似乎都在挽回失地,但横亘在他前面的两座大山无疑是有点高不可攀的,AMD想逆袭,似乎有点难度,但AMD最终会给这个市场带来什么新的变化?让我们拭目以待。


原文链接:http://marketrealist.com/2017/06/why-are-some-analysts-bearish-on-amd/


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