田忌賽馬感受下?英特爾、AMD、英偉達的晶片三國演義史
晶片巨頭的戰場從來都不寂寞,在激烈的捉對廝殺中,英特爾、AMD、英偉達這場三國大戲已經延續了數十載。
三國割據中,一度形成了AMD在CPU市場作為中下馬對戰英特爾的上馬、在GPU市場對英偉達的上馬的田忌賽馬格局,但這種格局在最近五年發生了驚人的反轉,曾經的“老大”英特爾落寞、AMD復興、GPU之王英偉達在AI新時代如魚得水。
這一點在股價和市值上反應得格外明顯。英偉達短短數年即實現了十倍股的傳說,5年漲了16.4倍,本年迄今(YTD)漲幅36.1%,AMD的五年漲幅(6.8倍)稍顯遜色,但今年的表現就算放在所有科技股中也算一騎絕塵(177.6%),相對而言,老牌霸主英特爾5年漲幅僅0.98倍,YTD甚至是-2.73%的收益率。
AMD和英偉達之所以在過去兩年半的表現驚豔世人,最重要的原因正是兩者抓住了大時代之匙。 ofollow,noindex" target="_blank">華爾街見聞會員專享文章 曾提到,計算和影象處理的能力使得這兩家公司在雲端計算和AI業務上獲得更高估值彈性,這是本輪兩家“顯示卡”公司暴漲的最強推手。
正如亞馬遜抓住電商零售的時代之匙,沃爾瑪“沉淪”;阿里和騰訊抓住IM的時代之匙,百度“沉淪”。在10年以上的行業大機遇面前,AMD和英偉達的崛起,與英特爾的“沉淪”,正形成鮮明的高低錯位趨勢,並且很可能僅僅是剛剛開始。
英偉達、英特爾、AMD過去5年的股價走勢(Yahoo Finance)(深藍線AMD;淺藍線英特爾;紫線英偉達)
英偉達、因特爾、AMD年初至今(YTD)的股價走勢(Yahoo Finance)(深藍線AMD;淺藍線英特爾;紫線英偉達)
回到最初:1968-1985英特爾登王座,AMD穩坐第二把交椅
創立於1968年的英特爾(Intel)和創立於1969年的超威半導體(AMD),創始人同出快捷半導體公司一門。
英特爾的創始人包括“摩爾定律”的提出者戈登.摩爾(Gordon Moore)、“積體電路之父”的羅伯特.諾伊斯(Robert Noyce),而AMD的創始人是仙童的銷售高管傑裡·桑德斯(Jerry Sanders)。
創始人的不同背景決定了前者重技術和研發(對資金和業內最牛人才天然比後者有號召力) 、後者重市場營銷的不同基因 。比起“5分鐘就拉來500萬美元”風投的英特爾,花了“500萬分鍾才拉來5萬美金”(桑德斯回憶稱)的AMD註定會 趨利避害選擇追隨行業頭把交椅公司的技術步伐、 老老實實做學習和複製者、靠低價和價效比來守住第二大供應商的位置。
CPU時代:老大老二大打出手,新人英偉達摸索成長之路
1) 1985-1995 年 英特爾和AMD 撕官司;英偉達創立
英特爾 AMD股價 1985-1995 (Yahoo Finance) (深藍線AMD;淺藍線英特爾)
英特爾吃肉、“第二大供應商”AMD抱大腿喝湯這個趨勢持續了20年,直到兩家陷入了1987-1995年的世紀訴訟大戰。
1982年,為了拿下IMB的PC外包訂單, 英特爾被迫和 AMD 合作 、簽訂了5年技術合作協議授權AMD代工生產自己的X86系列處理器。然而英特爾很快發現,技術授權給“缺的就是技術”的AMD會威脅到自己的地位,於是在1985年單方面撕毀了技術合作協議。踢開AMD自己來做當時技術最領先的386處理器,而AMD剛推出自己的AMD386處理器。
此時的AMD,可不是當年一窮二白有大腿抱就夠了的小弟了,IBM的單子對英特爾和AMD都意味著賺到了重要的一桶金,至少是夠打官司的一桶金,於是AMD將英特爾告上法庭,兩大巨頭開始了長達8年的訴訟持久戰。
1995年,AMD雖然贏了官司,但 被英特爾“惡意”拖過了 386 的技術時代 。等到官司落定,AMD可以合法銷售自己的AMD386系列時,英特爾早在1993年就已經推出了吊打386的586奔騰系列處理器了。
後起之秀英偉達此時處在創立後的第3年,剛推出了第一款多媒體加速器NV1。“小透明”英偉達雖然也是晶片公司 ,但明確提出自己的願景是研發電子遊戲中 3D 影象的專用晶片、致力於給玩家帶來更逼真的視覺體驗。
2) 1995-2005 官司打完了英特爾和AMD 正面剛技術;英偉達轉型GPU
燒了千萬美元訴訟費、被英特爾的拖延戰術拖得“ 雖勝尤敗 ”的AMD,在這場世紀官司之後,決心在研發上跟英特爾正面拼,不再在技術上如此被動地受制於人。
英特爾 AMD股價 1995-2005 (Yahoo Finance)(深藍線AMD;淺藍線英特爾)
於是,從1997年到2005年,半導體市場出現了AMD和英特爾 拳(你)腳(追)相(我)向(趕) 爾虞我詐的快速迭代現象。
- 1997年,英特爾偷雞不成蝕把米:為了打擊靠Socket7相容插座來解決自身山寨處理器與英特爾平臺不相容問題的各大“蹭飯”競爭對手們(主要是AMD),推出了不相容的Slot1插座以及採用Slot1插座標準的奔騰II;這一步 “兵行險著” (強迫消費者換掉山寨主機板,否則無法升級CPU到奔騰II),被AMD “見招拆招” 當成了搶市場份額的良機,趁勢推出基於Socket7、比崩騰II便宜的K6架構。 K6 的大賣 為AMD提供了和英特爾正面懟的財政和市場基礎。
- 1999年,英特爾默默翻篇了不允許相容的事,新插座標準Socket370相容Socket7, 且釋出了最新的奔騰III 處理器
- 1999年,AMD盯著奔騰III打,推出了效能更強的速龍(Athlon)CPU, 史上第一次在產品技術上超越英特爾
- 2000年3月,AMD搶先發布了第一款1GHz的CPU速龍1000
- 2000年底,英特爾上大招推出1.4和1.5GHz的奔騰4。然而很快被消費者發現,奔騰4價效比不如AMD的速龍系列,還賊貴
- 2003年,AMD釋出速龍64,英特爾繼續用更高主頻的3.8GHz的奔騰4應對
- 2004年, 英特爾被迫開始開發對標速龍 64 的產品
- 2005年,英特爾搶發了雙核CPU奔騰D,一週後,AMD釋出雙核速龍64*2。吃瓜消費者發現速龍雙核繼續吊打奔騰雙核
3)老大老二真刀真槍打得熱火朝天這幾年,英偉達在爬坑的路上。
1996年,摸索了3年後,年輕的英偉達把重心轉到了圖形處理器上,之後開始了順風順水的1996年-2000年,英偉達在圖形處理器市場做得風生水起,遊戲整機廠紛紛下訂單。1999年營收破1.5億美元且順利在納斯達克掛牌上市。圖形處理、3D技術這個細分行業之中除了ATI再無敵手。
然而,凜冬說至就至。隨後的2000-2003三年,英偉達一頭撞進了艱難歲月:
- 未能如期如要求完成微軟的Xbox用圖形晶片訂單,微軟反水投向了英偉達死對頭ATI的懷抱
- 日後撐場子的旗艦產品Geforce系列此時不停爆出質量事故,多次自燃故障後,英偉CEO黃仁勳(Jason Huang)喜提“兩彈一勳”稱號
- 至此,以在釋出會上著皮夾克聞名的黃仁勳,一方面忍辱負重向微軟服軟認錯、爭取訂單,另一方面和英特爾達成了專利交叉許可協議
天平開始傾斜,英特爾碾壓AMD;AMD被迫雙線作戰 ;英偉達死磕高效能圖形產品
三巨頭股價2005-2014年(Yahoo Finance)(深藍線AMD;淺藍線英特爾;紫線英偉達)
2005年,英特爾的“鐘擺計劃”(Tick Tok)橫空出世。時年已經76歲的戈登.摩爾,制定了英特爾處理器微架構和晶片製程更新的時間線(遵循“晶片上的電晶體每24個月翻一倍,即半導體行業的產品效能每兩年翻一倍”的摩爾定律)。
AMD在2003年還一度有OPTERON伺服器能夠在製程上超越英特爾,但鐘擺計劃一出,AMD在技術上直接熄火,開啟了被英特爾壓制得死死的悲情十年:產品線、售價和品牌形象不得已持續下沉。
2010年,因為Bulldozer(“推土機”)架構的名字、以及AMD與農產品加工製造商商ADM的近似,已經被戲稱“農(民)企(業)”AMD又衰又喪到了要靠手工磨掉顯示卡的一角來解決散熱bug的地步。10萬張上市時間本就已經拖延的HD6970顯示卡被玩家謔稱“每張都是純手工定製”。這個讓全球玩家驚掉下巴的神操作一舉奠定了AMD“農企”的悲情江湖稱號。
2011-2015年,AMD連續虧損瀕臨破產。
2006年,AMD做出買下ATI(英偉達在GPU的死對頭)的戰略決策,開創了CPU整合GPU的新解決方案。然而,買下ATI意味著 曾經的戰友 AMD 和英偉達變成了對手 , AMD 開始了在CPU 線挑英特爾、在GPU 線對壘英偉達(且還ATI 消化不良)雙線作戰的苦日子 。
而AMD不是唯一一個被夾擊的,英偉達處境也一樣。2006-2012年,英偉達遭遇了 AMD翻臉、英特爾停止專利交叉共享自己擼袖子進入3D圖形加速器領域、投入大量人力財力研發的CUDA(通用平行計算平臺)燒錢又沒有短期收益等“N連擊”,股價一度從37美元跌到6美元。
2012年,隨著人工智慧、深度神經網路技術的突破發展,提供算力基礎設施的英偉達總算熬到了鹹魚翻身的機會,基於CUDA架構的大規模並行運算晶片Tesla可謂為AI時代而生。黃仁勳在CUDA上的堅持開始產生回報。
AMD天降奇蹟上演絕地反攻;英特爾的看家本領摩爾定律失效;英偉達熬到了深度學習風口
眼看著要撲街的AMD在2014年迎來了新任CEO Lisa Su,開始了絕地大反彈:
AMD上一輪高潮是2015年到2017年初兩年七倍的高增長,接著的2017年其推出了在高效能處理器上直接對標英特爾、且價格更低廉的銳龍處理器和EPYC系列,硬生生從英特爾嘴裡搶回了部分CPU市場份額。
今年7月AMD釋出了高階桌面Threadripper系列CPU,試圖改變自己和低端產品劃等號的名聲,並直接衝擊英特爾壟斷的高階CPU處理器市場。當然,最重磅的是今年AMD公佈了7奈米的整合視訊記憶體,宣稱開始為客戶提供7奈米Radeon Vega架構的Radeon Instinct樣片。
與AMD這一路絕地反彈相對應的是,英特爾的 “鐘擺威懾”失效 了。2014年後,作為鐘擺計劃理論基礎的“摩爾定律”遭遇了元件電晶體的物理極限天花板。業內人士如英偉達CEO黃仁勳甚至宣稱“摩爾定律已死”。英特爾雖然死鴨子嘴硬不承認摩爾定律失效,但別說7奈米,英特爾的10奈米晶片已經跳票三年,一再拖延上市日期。
已經走到7奈米的 AMD 則完全扭轉了被壓制局面,甚至相對英特爾有了一到兩年的製程優勢 。
除了在伺服器市場奮力追趕英特爾並獲得突破以外,AMD在GPU市場的潛力和競爭力也一直被重點關注。華爾街見聞會員專享文章還提到,儘管2017年在GPU產品領域進展緩慢,但是7nm GPU的釋出意味著AMD將進入AI計算的超前領域,專注在人工智慧和深度學習的Rdeon Vega GPU晶片為AMD產品提供了多樣性,第一款Radeon Instinct加速器已經向首批客戶提供樣片,下半年開始出貨,根據AMD的描述,這款加速器是“世界上最快的訓練加速器”,針對大規模並行應用進行優化,滿足大型資料集機器智慧和HPC級系統工作負載需求。資料也顯示,計算和影象部門的營收是驅動AMD過去幾個季度持續高增長和毛利率改善的重要武器。
而熬到了自己時代的英偉達,2012年與Google的人工智慧團隊合作,建造了當時最大的人工神經網路,之後各深度學習團隊開始廣泛大批量使用英偉達顯示卡。2013年,英偉達與IBM在建立企業級資料中心達成合作。2017年,英偉達釋出了面向L5完全無人駕駛開發平臺Pegasus。英偉達股價自2014年至今翻了9倍多。
三巨頭股價2012-至今(Yahoo Finance)(深藍線AMD;淺藍線英特爾;紫線英偉達)
英偉達成長為GPU霸主;英特爾和AMD竟然為了應對英偉達結盟
過去的2年半,英偉達在高階GPU、高效能運算HPC和資料中心等業務依然保持一騎絕塵,坊間也稱 英偉達是深度學習(海量資料和訓練集都需要高算力的 GPU 支撐)得以突破發展的三大元勳之一 。
2014年,英偉達的收入為41.3億美元,而2018財年,這個資料是97.1億美元,這2.35倍的增長對應的英偉達GPU(含內建GPU的CPU)市場份額增長僅為3.4%,可見英偉達吃到嘴的是市場裡最肥的一塊肉。
目前,英偉達主要兩塊業務是遊戲和資料中心。資料中心業務雖然目前體量只有遊戲業務的三分之一,但處在深度學習和雲端計算的大型風口上,後續發展潛力巨大。根據天風證券的測算, 目前全球伺服器用 GPU 市場,英偉達佔掉了96% 的份額,而AMD 愉快地佔掉了剩下的4% 。
目前資料中心業務已經是英偉達第二大業務,從17年2季度開始保持每個季度100%+的同比增長。今年前9個月英偉達資料中心收入已打13.26億美元,同比增長148%。
英特爾和AMD對英偉達的牛氣沖天自然不會視而不見, “敵人的敵人就是朋友” ,2017年11月,英特爾甚至宣佈和AMD結盟。為了打壓“共同的敵人”英偉達,英特爾和AMD撕了這麼多年竟然能做到聯手、將AMD的半定製圖形晶片整合到英特爾的某款CPU中,吃瓜群眾也是吃了一大驚。
可結盟的訊息宣佈沒幾天,英特爾挖走了AMD的核心技術負責人之一、圖形主管Raja Koduri。剛結盟就插盟友一刀,這反轉打得吃瓜群眾猝不及防,只能感嘆三巨頭的世界真是波詭雲譎暗流洶湧。
田忌賽馬的過去AI大時代的未來
2014年,知乎上關於英特爾、AMD、英偉達有一個問題是這麼提的:“AMD顯示卡賣不過NVIDIA,CPU賣不過Intel,為什麼還能生存到現在?”
有一條不起眼的回答是這樣:“ 因為農企( AMD )顯示卡做得比英特爾好,CPU 做得比英偉達好 ”。
這條狡黠又完美概述了彼時三巨頭生存現狀的答案竟然只有89個贊,真是英雄蒙塵。而4年後的現在,田忌賽馬的格局,正在發生變化。
根據專注於GPU市場的JPR諮詢的最新GPU市場(含內建GPU的CPU)份額資料,2018年1季度,AMD的市場份額衝到了4年的高點14.9%,可惜受數字貨幣市場轉寒冬的影響,這個數字2季度馬上回落到了13%。目前看來,AMD今年雖然在伺服器、GPU、雲端計算全面往前追趕,但似乎把2019年重心調到了半定製和遊戲機市場(主要為微軟、索尼和任天堂供貨),而不是消費級圖形產品。
天風證券認為,在GPU+CPU市場萬年老二的AMD“作為唯一擁有GPU和x86矽晶片技術的公司”,極有可能發揮GPU+CPU的協同效應、上移自己的產品線、 重回高階市場。如果 AMD 這麼做,那麼田忌賽馬的三國格局或將再次改寫 。
而沒有搭上資料中心這班車、自己技術的製程出現了停滯的英特爾,也沒有坐以待斃,採取了收購他山之石以為己用上的策略。據天風證券的統計,過去5年,英特爾旗下的Intel Capital是全球AI投資最激進的機構之一。人工智慧時代的重要細分領域,英特爾目前都有佈局:FPGA晶片巨頭Altera、深度學習公司Nervana、無人駕駛行業領導者Mobileye、機器視覺晶片廠商Movidius都已經被英特爾收入囊中。
三國故事的新一季,我們拭目以待。