生存的力量！AMD帶領Intel前進五大步
● 市值相差10倍——為生存而生
有這樣一家公司，其市場價值達到1150億美元，在半導體領域一直處于領導級地位，但是在最近幾年時間里，卻被一個市值只有120億美元的弱小對手困擾著，相信您已經(jīng)猜到，這就是Intel和AMD?？吹紸MD的今天，我們不得不感嘆，渴望生存的力量是多么強大。
Intel與AMD——統(tǒng)治與生存
AMD一直是一個主張創(chuàng)新的公司，在過去的幾年時間里，他從一個追隨者漸漸轉變成了領跑人，我們猛然發(fā)現(xiàn)，AMD已經(jīng)不再活在Intel的影子里，而是開始跳出來正面與Intel對抗，在處理器發(fā)展的道路上，很多時候，AMD甚至將Intel甩在身后，讓Intel不得不追隨其腳步。
● 過去二十年的恩恩怨怨
兩家成立僅相差一年（Intel 1968年/AMD 1969年），但一直以來，Intel都是以統(tǒng)治者的身份出現(xiàn)，而AMD則一直為了生存而苦苦掙扎，在過去的數(shù)十年中，兩家公司之間發(fā)生了很多事情，我們不妨來簡要回顧一下AMD的幾個不同階段。
在1982年，IBM迫使Intel同AMD簽署協(xié)議，使后者成為8086和8088處理器的第二供應商（IBM的政策規(guī)定至少有兩家公司為其供應芯片）。但在1986年，Intel單方面廢除了合約，1987年AMD上訴，最終在1994年加州最高法院判AMD勝訴。在1995年，Intel與AMD簽署協(xié)議，允許后者使用286，386和486微代碼，盡管協(xié)議的具體細節(jié)屬于高度機密，但從后來的發(fā)展來看，其內(nèi)容應該還附加了一些東西——任何增強x86架構的技術，都免費共享，這也是為什么后來Intel可以參考AMD64技術，AMD則可以免費使用SSE指令集的原因。
AMD早期的廣告：可能連IBM也想象不到，當初的一個商業(yè)行為，成就了現(xiàn)在的AMD。在這個階段，AMD一直是以生存為目的，追隨Intel的腳步，也可以說是依附于Intel，他沒有對抗的資本。
AMD最近一次向Intel宣戰(zhàn)，應該是2005年中起訴Intel壟斷，這被喻為是“進入21世紀以來，全球影響最大的反壟斷案”，也是繼微軟與IBM達成和解后，反壟斷的第二次世界大戰(zhàn)。同時，日本公平貿(mào)易委員會在裁定Intel違反了日本反壟斷法，也是對AMD最大的支持，同時也標志著開始有足夠的資本來挑戰(zhàn)Intel。
● 第一步：AMD64技術
對古老的x86架構進行擴展，從而實現(xiàn)同時兼容32位和64位運算，以順應環(huán)境的發(fā)展，這一理念是由AMD率先提出，但當時Intel曾多次公開對此進行否定和嘲笑。事實證明，2003年發(fā)布的針對桌面Athlon 64以及服務器/工作站Opteron處理器，取得了非常大的成功，兼容32/64位運算，使平臺過渡順利而穩(wěn)定，Intel不得不在2004年2月宣布推出支持64位運算的Xeon處理器，可以說是第一次跟在AMD身后前進。
關于Intel是否照搬AMD64技術，將其改名EM64T后加以應用，這個在之前曾引發(fā)了激烈的口水仗，最終當然也是沒有個結果。從處理器微架構的的角度講，使傳統(tǒng)的x86架構支持64位擴展技術并不是一件困難的事情。實現(xiàn)x86-64，只是需要更多（16）、容量更大（64位）的通用寄存器，更多的128位SSE寄存器（16）以及線性的64位尋址特性。
上面是x86-64的寄存器架構圖，我們可以清楚的看到它和x86架構相比，只是做了某些擴展。所以我們可以預期，不管是AMD64還是EM64T，從架構本身來講可以說是一致的，只是實現(xiàn)方式各有不同，正所謂殊途同歸。
不論Intel是否抄襲了AMD的技術，在64位的支持上，AMD的確是走在了Intel前面，并且改變了處理器的發(fā)展方向。按照Intel原來的計劃，是要大力推廣IA64架構Itanium系列，并且日程上要落后許多。如果沒有AMD，絕對不會出現(xiàn)當前64位普及的盛況。
● 第二步：多核心架構
除了64位運算，在多核心架構方面AMD也可以說是棋先一招。當AMD最初設計K8架構時候，將內(nèi)存控制器集成到處理器內(nèi)部，實際上已經(jīng)是在為未來的多核心架構做準備。未來當AMD 90nm工藝成熟時，就可以輕松實現(xiàn)雙核。在2005年4月，AMD正式發(fā)布了10款雙核Athlon 64 X2和Opteron處理器，從而揭開了雙核時代的序幕。
Athlon 64 X2很早就強調(diào)功耗同年5月份，Intel正式發(fā)布雙核Pentium D，兩家在時間可以說沒有區(qū)別，但從產(chǎn)品角度來講卻差距巨大。Athlon 64 X2仍然基于K8架構，由于先前為多核架構做好準備，所以產(chǎn)品非常成熟，性能上也十分出色。而Pentium D則總給人倉促上陣的感覺，其只是由將兩顆單核Prescott核心封裝在一起，而并非原生雙核，這也引發(fā)了之后關于“真假雙核”的激烈口水戰(zhàn)。這樣的設計使核與核之間的溝通必須通過FSB，并且需要新的芯片組支持。在性能上，Athlon 64 X2基本上比同檔Pentium D要高出20%，在游戲上的差距會更大。Intel古老的Netburst架構已經(jīng)無力回天。
Pentium D雙核心非原生Intel雙核從8系列到9系列，工藝的提升，頻率的提升，加入防病毒和虛擬化等特性，但由于性能低下，發(fā)熱量大，所以市場反響并不好，只有各別如PD 805/820等低端產(chǎn)品獲得認可，這也使Intel幾個財季的成績表現(xiàn)不佳。直到2006年7月份酷睿2處理器的發(fā)布，才可算Intel真正意義上的成熟雙核產(chǎn)品。
在多核心架構上，可以說AMD又領先了一次，同時再次影響和促進了處理器的發(fā)展方向和進程。2006年末雙核能夠做到如此的普及率，AMD功不可末。
●第三步：整合內(nèi)存控制器
從K8架構開始，AMD將原本在北橋中的內(nèi)存控制器整合到了處理器內(nèi)部，這一創(chuàng)新的舉動當然招來了競爭對手的非議，Intel表示這樣的作法顯然不如自己的FSB架構，就在2006年6月，Intel發(fā)言人還公開表示，集成內(nèi)存控制器的做法存在如“過于依賴內(nèi)存規(guī)格”、“增加CPU針腳”以及“增加CPU核心尺寸和發(fā)熱量”等缺點。
K8處理器架構圖但是不知何故，在最近的roadmap中我們看到，未來Intel處理器也將計劃整合內(nèi)存控制器，那么將如何克服以上的缺點呢？一個有趣的問題是，Intel是否會跟隨AMD采用NUMA(vs. SMP)在未來的處理器架構中呢？
● 第四步：HyperTransport
HyperTransport由AMD與IBM、Sun、德州儀器、NVIDIA和ATI等100多家廠商共同研發(fā)的端到端總線技術，它可以在內(nèi)存控制器、磁盤控制器以及PCI總線控制器之間提供更高的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，并且延遲更低，在2001年首次發(fā)表時恰巧趕上Intel發(fā)布3GIO（也就是PCI Express），當然，Intel保持一貫作風認為HyperTransport并沒有必要。
但之后的發(fā)展證明了HyperTransport存在的意思，AMD平臺優(yōu)秀很大程度上是受HyperTransport總線的支持。不久前Intel發(fā)表了一項名為Common System Interface" (CSI)的新總線技術，將使用在Core微架構下一代的Nehalem微架構中，但實際上該技術與HyperTransport可以說是異曲同工，Intel CEO Paul Otellini信誓旦旦的表示，它將比HyperTransport表現(xiàn)的更出色，更快的速度，更低的延遲。
我們不得不佩服AMD的工程師們，K8架構中的很多設計理念實在太棒了，有些甚至是超前的思想。像整合內(nèi)存控制器和HyperTransport這類技術，確實左右著處理器的發(fā)展，同時也引領著Intel未來處理器的設計路線。
● 第五步：AMD開放性Torrenza計劃
早在2004年，HyperTransport聯(lián)盟曾經(jīng)發(fā)布過一項HTX技術，即HyperTransport I/O總線擴展界面技術，專為高性能系統(tǒng)設計，廠商可以通過此插槽對系統(tǒng)的性能進行擴展?；谶@個概念，今年6月份，AMD正式發(fā)布了Torrenza Innovation Socket插槽，并且對廠商公布Opteron處理器插槽規(guī)格，也就是說第三方廠商可以根據(jù)需求，自己開發(fā)協(xié)處理器，與Opteron搭配使用。
2004年發(fā)布的HTX技術
按照AMD的描述，一片雙插槽主板，其中一個插槽安裝Opteron處理器，另一插槽可以根據(jù)需要使用一個協(xié)處理器，借助HyperTransport總線的低延遲，高帶寬等優(yōu)勢，使系統(tǒng)的整體性能達到最高。AMD收購ATI后還打算最終將ATI的顯示功能添加到它的處理器設計中去。第一步是將ATI公司的芯片插到Torrenza插槽中。
Torrenza獲眾多廠商支持包括Cray、富士西門子、惠普、IBM、以及Sun等服務器OEM領導廠商，都 支持Torrenza這項開放性的創(chuàng)新計劃，并計劃測試Torrenza Innovation Socket插槽。藉由Torrenza計劃，AMD64運算平臺成為整個產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的開放式環(huán)境；舉例而言，通過HyperTransport技術連接通道，將非AMD的加速器連接到AMD64系統(tǒng)，即為此創(chuàng)新之一。
面對AMD Torrenza計劃，Intel反映也很迅速，公布了代號Geneseo的細節(jié)，并且同樣計劃開放架構。其設計理念與Torrenza類似，但是由于AMD已經(jīng)擁有HyperTransport，而Geneseo還是基于PCE Express之上，很多功能無法實現(xiàn)，所以普遍認為Geneseo只是Intel拋出對付AMD的緩兵之計，待到CSI設計完成后，可能會發(fā)布一個基于CSI總線的Torrenza。
● 后記
為了不讓這篇文章的觀點出現(xiàn)貌似一邊倒的局面，這里不得不要說一下Intel最新發(fā)布的新一代Core微架構。實際上，Core微架構的發(fā)布，讓Intel在處理器架構方面重新回到領先地位，其五大創(chuàng)新特性，強調(diào)性能/功耗比等都非常值得肯定。但我們無法否認，在最近的兩年多時間里，AMD很多地方的確在引領著處理器的發(fā)展方向，同時一定程度上也帶領Intel前進。
AMD將在明年中期發(fā)布新一代Barcelona (K8L)架構，盡管其非常值得期待，但是否能夠趕上Intel還需要時間去說明。其實在很多方面，Intel的領先優(yōu)勢依然明顯，例如生產(chǎn)工藝，AMD始終處于落后。<
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