二哥逆袭,苹果搅局,CPU大变局真相

过去20年间的绝大部分时间,PC CPU市场一直被x86架构主导,英特尔长期占据着这个市场一半以上的份额。Arm则几乎成了移动CPU的代名词,高通、联发科都是移动处理器市场的佼佼者。
不知是巧合还是必然,2020年和2021年的第三季度,移动CPU和桌面CPU市场常年的老二相继迎来了高光时刻。
市场研究机构Counterpoint报告指出,2020年Q3联发科首次以31%的市场份额超越高通,成为全球最大的智能手机处理器供应商。Mercury Research发布的2021年第三季度市场调查报告显示,AMD在全球x86 处理器市场的份额达到了24.6%,是2006年创历史记录25.3%后的市场份额第二高。
市场份额变化背后,一定程度上表明了CPU性能到达天花板,给多年的市场老二AMD赶超的好时机。但是,性能飞跃的苹果M1 CPU横空出世,又刺激英特尔推出更有竞争力的12代酷睿CPU。
x86、Arm、RISC-V在嵌入式、桌面、高性能CPU市场的混战已经开启,技术挑战、产品策略、大国竞争的因素叠加下,CPU市场格局又会发生怎样的变化?
英特尔小步慢走,AMD借势飞奔
AMD近年来CPU市场的成功,得益于其Zen架构的成功,也借助了台积电先进制程。英特尔恰好相反,先是没有提升CPU的动力,后又被自己打乱了产品节奏。
2016年时,AMD推出了Zen架构。“AMD推出Zen架构之前,CPU的性能只有英特尔同级别产品的1/3-1/2的水平。”一位CPU行业的资深专家对雷峰网表示,“我认为通用CPU性能已经接近天花板,英特尔在天花板待了很多年,每年CPU的性能只有个位数提升。”
这在业内是一个很普遍的观点,这一论断的基础是虽然半导体工艺在持续演进,但7nm之后,先进制程带来的收益在递减,也就是单位面积晶体管密度增长不断放缓,对整体芯片性能的影响越来越小。英特尔、高通“牙膏厂”的称号似乎也与这种观点相互印证。
二哥逆袭,苹果搅局,CPU大变局真相
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【 二哥逆袭,苹果搅局,CPU大变局真相】业内同时也同时又相反的观点认为,CPU的性能并没有达到天花板。
芯谋研究总监宋长庚指出,“不是CPU的性能达到天花板,而是CPU的性能早已超过应用的需求,英特尔没有提升的动力。”Omdia半导体首席分析师何晖也说,“很难说通用CPU的性能到了天花板,硬件性能的冗余已经存在很多年,关键的是要找到能够发挥这些性能的功能。”
飞腾副总经理郭御风指出,虽然CPU的频率在2000年之后提升就明显放缓,但IPC(每个时钟周期中CPU执行的指令数)的提升基本保持线性增长,从这个角度看,CPU的性能并没有达到天花板。
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“英特尔之所以被业内称为牙膏厂,我认为关键的原因是其Tick-Tock(一代产品更新制程,一代产品更新架构)的节奏被打乱。成也萧何败也萧何,作为IDM,英特尔自有工艺对其发展起到了至关重要的作用,而如今英特尔先进工艺的反复延期大大影响其通过工艺提升带来的性能的提升,另一方面工艺的持续延期对其架构升级也会带来影响。制程和架构升级的节奏被打乱最后造成了比较大的影响。”郭御风认为。
英特尔的Tick-Tock恰好代表了CPU升级的两个关键维度——工艺和架构。
过去的20年间,摩尔定律持续有效,芯片性能的提升甚至可以只依靠晶体管的小型化,通过设计更多内核,依靠先进带来的更多“免费”核心来提升CPU性能。英特尔凭借着制程的领先性,以及IDM的模式,在芯片市场独占鳌头。但在AMD推出Zen架构的2016年,英特尔的10nm未能如期量产,并且延期了三年,产品节奏一步步被打乱。

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