【爱体育科普重制】AMD Ryzen(锐龙)的崛起与苏妈的传奇故事_游民星空

　　爱体育今天我们故事的主角是个可爱的女孩，她有个英文名叫Lisa Su，同时也有个好听的中文名——苏姿丰，1969年11月7日出生于中国台湾省台南市；

　　1994年，这女孩顶着MIT电机博士的光环先到德仪，再转入IBM研发部门，负责研发铜晶片的制程。

　　2012年1月加入AMD，担任全球事业部高级副总裁兼总经理，负责推动AMD产品与解决方案的端到端业务执行。

　　2014年6月，苏姿丰在AMD改组中成为CEO，主管AMD大市场部业务。

　　这个女孩3岁的时候就移民去了美国，她的父亲苏春槐是台湾籍商人，也是纽约英格尔公司的老总。

　　她有着极好的数学天赋，成绩非常优秀，也出身在条件相对优越的家庭，她的父亲在她小时候就给了她一个建议：

　　1985年的夏天，16岁的苏姿丰连着六个礼拜，每天早上6点出门，坐一个小时的车程，去参加一场夏令营。

　　在这六周的时间里，苏姿丰在各种数学理论中穿梭，想办法解出各种难题，得到了西屋科学奖决赛的入围资格，并且最终拿到了西屋科学奖。

　　1986年，苏姿丰就受邀去了美国顶尖学府麻省理工学院，主修电机，大二还研习了硅技术，在麻省的帮助下，开始去硅谷那些大厂学习、参观晶片制造流程。

　　从1986年到1994年，8年时间，苏姿丰拿到了本科、硕士、博士学位，中间还去了摩根士丹利、IBM、德州仪器实习参观。

　　半导体有着科技领域里最难的问题，这个领域出不了什么天才，只有日复一日的基础研究。

　　在德州仪器做技术专员的时候，她对各个公司的技术实力有了充分的了解，如果想解决最难的问题，就要去一个更好的公司。

　　她一头扎进芯片实验室中，从最基础的芯片研究员做起，负责研发铜晶片的制程，干了整整12年。

　　12年之后，苏姿丰已经成为了半导体领域里的顶级专家，也是IBM研发副总裁，CEO特别助理，这是华人在IBM能做到的最高职位。

　　在她的任内，苏姿丰帮飞思卡尔搞定了两个超大客户，她让亚马逊和索尼的电子书，都采用飞思卡尔的处理器。

　　假如说IBM的12年时间培养了苏姿丰对于技术的执着，那么在飞思卡尔的五年时间里，造就了苏姿丰的营销头脑与经营眼光。

　　2，是新CEO鲁毅智上台，推出了服务器Opteron系列，利润销量两开花；

　　当时的AMD，一度被认为是硅谷半导体新秀，给了英特尔巨大压力。当然这就是表面现象。你看看下图这占有率的巅峰，21%其实也行了。

　　实际上呢，AMD是一家规模有限的公司，从1978年创立开始，就一直靠拉订单跟打价格战，扮演“英特尔廉价替代品”的角色。没有办法，AMD的起点太低。尽管AMD跟英特尔当年都是从仙童半导体分割然后给IBM代工，但是英特尔的创立团队是AMD不能比的，英特尔的第一代创始人团队，跟第二代守业者团队，都是半导体行业的佼佼者，科学家，诺贝尔奖获得者，各种顶尖数学家。AMD的团队，除了不出名的普通技术人员，就是销售。AMD能喘息下去，一直都是靠IBM的斡旋，因为IBM不希望自己的处理器只有一家代工，从而漫天要价。

　　后来的事大家都知道了，英特尔跟微软组成了wintel联盟，90年代后异军突起，直接成了民用电脑市场的大佬，反而是IBM一路退缩成了商业服务器电脑专业户。AMD就跟在微软跟intel后面永远扮演透明人。至于90年代末期搞的频率大战，更多是抓住了英特尔的失误。在英特尔玩频率的时候，AMD反而搞架构研发，用雷鸟跟K8终于胜利了这么一次，算得上弯道超车，其实更多是对手的不重视。下图就是K8，让AMD翻身的作品。

　　2002年3月，AMD的现金储备还有30亿美元，2003年6月，AMD的现金储备就只有11亿美元了。中间发生了啥？2002年开始，AMD雄心勃勃开始了晶圆厂扩大计划。连续2年折腾下来，AMD亏损了几亿现金。这点钱对于英特尔是毛毛雨，对于AMD就是天文数字了。不过还好，AMD接下来的几年，先后推出的速龙双核，64X2,都用线位等，对比英特尔技术优势满满，多少可以维持在15%到20%的占有率。以当时PC的昂贵售价，利润是非常丰厚的。这也给了AMD信心，想要玩一次大的。

　　其实AMD的规模跟业务，从创立近25年都在走钢丝。以2002年为例，AMD为了扩大晶圆厂以生产新K8，贷款几个亿美元。而2003年财政亏损后，AMD通过多次抵押贷款的方式获得资金，把翻身的希望押注在了双核K8上面。不负众望的双核K8跟速龙带来了更多利润的同时，一边把赚的钱还银行，一边用贷款投产新处理器。这是典型的拆东墙补西墙。不过还好，还是那句线世纪初是半导体行业利润丰富的时代，动辄万元的电脑，900美元的CPU，至少当时AMD不用考虑利润问题。看看下图的新闻，2002/2003年的AMD都是亏损借债亏损借债，这还是AMD最好的时代。

　　AMD这种近乎赌徒一样的商业风格是很可怕的，每次大项目，要么未来成功，要么破产倒闭。当然，没有这个赌徒精神，AMD也活不到现在的锐龙时代。如果以前是英特尔不重视，那到了2005年，连续5年吃掉20%多份额的AMD就是个威胁了。那，英特尔就要搞点事干，首先就是断了AMD的经济，然后顺便打死via，再顺便灭了刚有起色的mac。

　　在电脑CPU领域，AMD和Intel是一对永远的宿敌，他们占据了电脑CPU的绝对份额，两家不仅是设备方案商，还是芯片制造商，包揽了大部分的产业链。

　　在长达50多年的时间里，AMD一直和Intel缠斗，但AMD始终被认为是千年老二，Intel毕竟是行业的元老，继承了仙童公司的资源，研发了世界第一台个人计算机和通用芯片，名气要大很多爱体育。

　　一直到2006年，在AMD与Intel平分天下之际，AMD做出了一个大胆的决定，要以56亿美元收购GPU的巨头公司——ATI。

　　AMD当时是这么想的，当他们拿下ATI之后，它就可以脚踢英伟达，拳打Intel了，实现GPU与CPU两开花。

　　结果理想很丰满、现实很骨感，收购巨头ATI不仅没有达到预期的效果，还让AMD经济陷入困顿。

　　AMD面对英特尔的tick-tock战略，是只能打价格战的，是毫无正面对抗勇气的。酷睿系列制程工艺2年一次硬件进步，1年一次软件步进，让一向，体量小的AMD想都不敢想，别说跟着做了。财政上，收购ATI花光了现金，扩张晶圆厂花光了贷款。产品上，酷睿是座山，难以跨越，并且英特尔的tick-tock战略等于是宣布了全球PC大降价，本来AMD份额就少现在利润又低。

　　注意，并不是AMD的销量完蛋了，而是英特尔内卷让PC大降价，让一度维持在20%市场占有率的AMD吃不起饭了。毕竟19寸全套台式机从1300美元干到了600美元的时候，利润也压缩了一半。AMD要维持体量，就要扩大份额，超过20%这根线。

　　以AMD的赌徒思维，跟囊中羞涩的现金流，遇事不决、梭哈就完事儿了，也只能梭哈。而在2007到2010年的时候，多核性能这个东西热度很高。windows7正热的当下，CPU框框多看着很喜感的。还有就是，移动端也开始发力多核，安卓4.0之后越来越依赖多核性能。再加上，AMD在移动端一直没有存在感，如何在笔记本市场吃一杯羹是个思路，可以让市场份额扩大超过20%，这也是个办法。

　　到2006年AMD才推出第一款笔记本处理器，不过从桌面降频的速龙在笔记本功耗太大，2007年一款，08年一款，都是热老虎。既然水土不服，那就需要新架构了。

　　2010年，当时的AMD在旗舰处理器上并不是Intel的对手。Intel在2010年战意火爆，发布了当时很强大的Intel Core i7 980X Extreme处理器，这也是世界上第一款桌面级6核心处理器，AMD当时的对策不多，但还是发布了自己的6核心处理器-羿龙AMD Phenom II X6 1090T作为回应，其架构依然沿用AMD K10，可以看作是Phenom II X4增加两个核心而来，采用45nm工艺制造，核心代号为Thuban。

　　这款处理器在工艺上落后于Intel的最新工艺32nm，并且Intel Core i7 980X Extreme是支持超线线程。而AMD Phenom II X6 1090T只有6核心6线程。综合多种原因，那一年风光无两的处理器自然不是这款AMD Phenom II X6 1090T，并且在接下来的一段时间内，Intel一直保持了自己的优势地位，市场占有率高的吓人，Intel当年的强大让AMD难以望其项背。

　　在看到竞争对手的“酷睿系列”处理器如此强大的性能之后，AMD决定也研发新的CPU架构，对Intel展开绝地反击。因此在2011年10月，AMD推出了重整旗鼓之后的作品，采用“Bulldozer”架构的AMD FX处理器。而AMD也在此次的“Bulldozer”核心中使用了大量新技术，堪称AMD K8之后最大的革新，他改变多了传统的CPU设计思路，将CPU模块化，而每个模块有课细分为两个为内核，这两个微内核既相互独立有高度共享浮点单元。

　　其中最为强大的处理器当属这个FX-8130P了，这次AMD终于用上了32nm工艺，只不过是对外宣传的“8核心8线程”却成为了AMD不想回顾的记忆。因为推土机架构的缘故，每一个CPU的小内核并没有自己独立的浮点单元，称不上满血版的核心，所以当年关于AMD FX系列处理器是否是“线核”很多玩家与AMD之间出现争议，一些玩家甚至认为AMD涉嫌非法宣传，将AMD告上了法庭，这些都是推土机时代AMD的辛酸历史。性能方面也没能达到预期，单核性能羸弱，虽然超频潜力还不错，不过这并不是Intel处理器的对手，高频低能的帽子也是在这个时候被用户给AMD扣上了。

　　AMD当时虽然也明白自己现在的“推土机”架构并不能形成优势，但短时间内大改架构推掉重来也是不可能的，只能顶着头皮继续研发下去。于是基于“打桩机”的AMD FX-8350处理器就是AMD在2012年给出的答卷，虽然在多核心能力上AMD FX-8350还能勉强谈笑风生，但在单核心性能上已经是被Intel处理器甩的连车尾灯都看不见，以至于Intel在单线程测试以及实际游戏的表现上彻底碾压AMD。当时的Intel这边只需要一颗Intel Core i3-3220处理器，玩游戏帧数就比你AMD FX-8350高，更别提更高规格的处理器了，最后闹出了“i3默秒全的笑线年：转变策略，AMD大力发展APU 发布A10-6800K处理器

　　2013年AMD并没有发布什么重磅级产品，唯一能拿的出手的是主流市场的APU产品-AMD A10-6800K，这款产品依旧使用32nm工艺制作，好在内置的显卡性能还算可以，对当时注重性价比的玩家有一定吸引力，但是如果你是一个拥有独立显卡的用户，那还是“i3默秒全”。

　　在2014年AMD决定继续使用田忌赛马的策略，既然高端市场干不过Intel，我就把FX系列处理器卖的便宜一些，亲民一些，同时继续大力发展APU，争取更多的不用

　　独显的用户。AMD A10-7850K就是2014年AMD的一个APU力作，这款处理器还是比较成功的，采用了28nm工艺，其内置的GCN架构核显性能远超Intel的核显，确实为AMD带来了不少喜欢性价比的用户，但在整个处理器市场来看，当时的AMD仍然无法发布一个足以跟Intel抗衡的处理器。其实那个时候“ZEN”架构已经偷偷研发了有一段时间了，AMD现在还需要这些老架构处理器撑一撑门面。

　　1，就是持续多年的多核战略，让AMD可以在低端市场吃份额，比如4核心的X3-445，4核心的X4-631，这些东西价格很低，对标酷睿E系列双核，多线程性能还是有些优势的，打差异战走廉价路线，在全球PC大降价的市场环境下，销售额就是生存下去的动力；

　　处理器一直坚持Tick-Tock的策略，也就是架构-工艺交替发展，一代处理器升级工艺(Tick)，下代处理器再升级架构(Tock)，接着继续升级工艺，如此交替，每年都能带来焕然一新的产品，也压得对手喘不过气来。

　　但是AMD依据历史惯性选择了梭哈，从2006年开始一门心思研究多核强势，不注重浮点性能的推土机架构。实际上，AMD的选择不能说完全错误，因为英特尔已经放线d堆叠晶体管工艺，就是低于32nm平面技术的芯片制程。在那个年代，32nm被认为是芯片工艺的尽头，前提是它是平面铺设的话。对于AMD来说，这是完全未知的技术路线，AMD引以为傲的一直是绝缘铜技术，就是SOI工艺。不例外，AMD为新的推土机架构倾注了大量心血，用上了改良过的32nm SOI工艺。

　　另一方面，windows7后期跟未来的win8操作系统，都是注重触摸，多媒体，交互的方向，即将到来的移动互联网时代也是交互，聊天，上网为主，这就让高性能浮点计算无用武之地。低浮点数计算场合，交给显卡就可以了嘛，毕竟AMD刚收购了ATI，英特尔没这个优势。隔壁英伟达在推CUDA计算，甚至剪辑视频都用上了显卡。站在当时看，怎么看，推土机架构都不会失败。大不了价格战，反正AMD的soi工艺管够。再说，隔壁英特尔也在搞上网本，浮点处理性能几乎为0的atom凌动处理器笔记本，卖的也是越来越多。

　　实际上，windows系统一直是避免使用浮点指令的，来规避性能损失跟功耗问题。调用浮点性能的程序，也都控制百分比在10%以下。这是不是很反直觉？win自带的程序，word，excel这种几乎都是整数计算的，当然包含大量长小数的话也会拖累性能。比如计算器程序，就算是小数输入输出，实际也是用的整数二进制来模拟。

　　但是，AMD低估了两件事。1，是分辨率在未来几年快速增高。2，是主机游戏机战场，开放世界游戏突然成了潮流。分辨率增加，让显卡剪视频变得不现实，低精度浮点计算让剪的视频清晰度差，分辨率越高看的越明显。开放世界游戏非常依赖单核性能，比如预测能力，缓存性能，吞吐指令的能力，不太差的浮点性能。推土机在这两个方面都是如此的劣势。加上分辨率增加后，需要处理的像素数量指数级增加，CPU的负担就更重了。

　　如果是为了堆多核性能，推土机因为单核孱弱，需要高频率，这就让当年还在32nm徘徊的AMD芯片大火炉了，桌面端芯片超频的结果不必多说，功耗暴涨。低功耗的设计目标落败。同时，AMD不知道为啥，在并不缺钱的2009年，区区6500万美元把移动芯片部门打包卖给了高通，成为今天骁龙芯片的图形技术基础，在移动互联网风口卖优质资产，这个思维搞不懂。

　　不过在笔记本，AMD还是找到了一条路。2010年，AMD精简了双核推土机，并降低频率节省功耗，集成了不错的显卡，搞出来了fusion的概念。第一款就是大名鼎鼎的APU芯片，AMD E350，双核1.6GHZ，集成了堪比入门独显的核显，低价格加上不俗的图形性能，直接把英特尔上网本市场干爆了，同时逼得英特尔去搞核显。但是随着平板市场兴起，跟手机屏幕变大，这条路又迅速死了。

　　但这么做还没有解决经济上的问题，在接下来的几年时间里，AMD不仅没有恢复元气，对未来的技术趋势产生了重大的误判。

　　刚入职的苏姿丰就发现自己面对的是一大堆的沉疴旧疾，不仅欠了一债，内部管理混乱，员工没什么斗志，而且技术路线也不明确。

　　企业的稳定经营需要充足的现金流储备，但当时的AMD已经连亏数年，拿不出太多的钱了。

　　要知道，Zen架构是AMD研发了多年的王牌，但苏姿丰该放手的时候丝毫也不犹豫。

　　“个人是无法预知和操控时代的，要懂得分工协作，依靠集体智慧，设定各自的分工和管理权限，各就其位不越位，始终相信专业的力量，这个世界才会变得更好。”

　　对AMD来说，他们出现了两大重要战略失误，第一是用错了人，导致技术路线出现了偏差。

　　过去AMD一直在和Intel走军备竞赛，用高成本硬堆处理器核心，浪费了大量的资源。

　　她把CPU和GPU部门的技术负责人全部换掉，请回了吉姆·凯勒和拉贾·科杜里两位业界元老，分别负责CPU和GPU架构的设计，让AMD的技术重回巅峰。

　　苏姿丰上任之后，亲自上门拜访，把科杜里给劝回来了，让他统筹整个GPU的软硬件开发，直接向自己汇报。

　　当企业的规模撑不起自己的野心，你什么都想做，最后结果是什么都做不好，最终造成资源的过度浪费。

　　她冒着违约的风险，将高端芯片的代工权交给了技术更为先进的台积电，并且依靠自己过去在飞思卡尔与IBM的人脉，拿下了索尼的订单。

　　“我不用成为班里最聪明的学生，只要全身心专注于解决实际的问题，也可以变得大不一样。”

　　让我们回到2015年，AMD正在对全新的“ZEN”架构处理器进行研发，他们在2015年无心恋战，只是简单的给老的A10-7850K升个级，提升点频率就变成了上面这个AMD A10-7870K，由于性能真的是跟竞争对手没法相提并论，AMD让A10-7870K与老A10-7850K价格相同，以此取代后者。

　　AMD自己并没有放弃自己，而是继续“韬光养晦”并“卧薪尝胆”，AMD继续更新了自家的APU系列，AMD A10-7890K是上一年AMD A10-7870K升级款，在频率上有0.2GHz的微小提升。不过这一年为了向股东和外界证明AMD还有大招，时任AMD CEO的Lisa Su选择在6月份主动布“ZEN”架构处理器的一些细节，性能提升非常大，并且明年就可以买到，这个消息让不少死忠A粉感到兴奋，也为整个竞争力严重不足的CPU市场投下了一块重磅炸弹。

　　2017年：凤凰涅槃“ZEN”架构处理器横空出世 单核性能大幅提升 8核心处理器走入百姓家

　　2017年AMD正式发布了基于“ZEN”架构的第一代锐龙处理器，采用格罗方德14nm工艺，当时首发的旗舰型号正是上面的AMD Ryzen 7 1800X，ZEN架构在IPC性能上相比“打桩机”暴增40%，全新的处理依旧采用模块化设计，不过更加主流，最小的CPU Complex模块（CCX）内有四个x86核心，每个核心都有独立的L1和L2缓存，单个模块共享8MB L3缓存，核心一改前代的CMT多线程技术，采用了更加主流的SMT多线程。而第一代Ryzen处理器采用了双CCX模块设计，每个CCX模块通过AMD全新设计的Infinity Fabric总结/接口连接，单个处理器就由8核心了，2017年也是“ZEN”架构传奇之旅的元年。

　　从这个时候开始Intel才意识到情况不对，Intel Core i7-7700K与Intel Core i7-6700K相比仅仅提升了一丁点频率，DIY玩家们对此非常不爽。看到锐龙开始堆核，Intel立即修改了自己的发展路线，也要为自己的产品线“加核心”了，新一轮I/A“核战”即将来袭。

　　在2018年，AMD再接再厉，发布“ZEN+”架构处理器，生产工艺是格罗方德的12nm，略有进步。“ZEN+”解决了不少“ZEN”的使用问题，比如内存兼容性等。他们推出了AMD Ryzen 7 2700X这颗强大的处理器，在桌面级的多核性能上领先Intel很多，单核性能也在逐步缩小差距。

　　并且自家HEDT平台的线程撕裂者也在有序的更新，整个AMD CPU部门处于良好的发展态势。此外，第一代锐龙发布会上AMD承诺AM4接口可以用到2020年，“ZEN+”架构处理器的发布没有食言，老的X370用户依旧可以正常使用，这让当时饱受Intel一代一换主板的用户直呼良心，AMD在这个时候逐渐的在DIY市场恢复自己的用户。

　　2019年：大力反击“ZEN2”全面提升 发布Ryzen 9 3950X桌面级16核处理器跨平台打击对手

　　2019年是AMD全力大反击的一年，“ZEN2”架构如期而至，首先在工艺上AMD抛弃了“女朋友”，选择了TSMC的7nm。IPC相比“ZEN+”增加15%，提升了单核能力，还原生支持PCIe4.0，为之后的显卡处理器共同发展打下基础。

　　此外之前总被大家吐槽的内存频率、延迟问题等也都有进行针对性的优化。内存频率通过I/O分离解决，延迟通过大容量L3缓存解决，这些优化最终的结果就是AMD在单核性能上紧紧咬住Intel，缩小差距，在多核能力上大幅领先对手，并且桌面级旗舰处理器AMD Ryzen 9 3950X甚至拥有“跨平台”打击对手的能力，其拥有16个核心32个线程，这在之前的桌面级处理器中是不可想象的，但是AMD做到了。Intel当年被粉丝们认为拥有“10年领先的技术储备”，现在看应该是没这么多年（笑）。（这个跟当年弗格森谈到的“我在的时候曼城别想超过曼联是一个道理，只不过颜色互换。”）

　　到了2020年，AM4的承诺之期的最后一年，AMD如约发布了“ZEN3”架构处理器，新的处理器性能更加“残暴”，IPC更是激增“19%”！L3直连缓存直接合并，进一步提升游戏性能，所以在之前一直没法取得优势的游戏环节，AMD完全不虚，直接在发布会与友商旗舰处理器硬碰硬并取得优势，而多核性能AMD甚至在发布会上根本就没跑，答案不言自明。

　　按苏姿丰的说法，“Zen”架构是AMD路线图的灵魂与核心。“Zen”架构不仅奠定了AMD未来的产品路线图，也为AMD的服务器芯片产品增加了强大的竞争力与生命力。

　　“Zen 4”相比“Zen 3”在运行桌面应用程序时预计IPC将提高8%～10%。“Zen 4”架构采用了5纳米制程工艺，5纳米这个数字在移动芯片领域目前代表着最先进的工艺，往往是“旗舰芯”的标配，而在PC芯片领域它的意义更甚。所以从参数、性能，以及制程三个维度衡量，AMD已处于领先地位。

　　苏姿丰表示，“看一下未来各个行业在计算方面的一些需求，我们发现对于能效比较高的核心是会有比较大的需求，所以‘Zen 4c’对于‘Zen 4’架构来讲，它采用的是同样的指令集，但是它对高密度以及需要高能耗比的计算工作负载做了高度的优化。我们计划把它投放在我们服务器产品线中，在服务器产品线里我们有称作‘Genoa(热那亚) ’的‘Zen4’ 产品，然后我们还有‘Zen 4c’核心的产品叫‘Bergamo(贝尔加莫) ’。我们看到在这块除了有超高的一些性能之外，整体而言我们将拥有从核心密度角度来核算的能耗比更高的服务器核心，关于‘Zen 4c’我们后续还会有更多的细节发布。”

　　其实，这种“多元化发展”的思路还体现在产品的细分领域，比如AMD锐龙移动产品线最新成员“Mendocino”。苏姿丰称它是“非常棒的一款产品”，她表示，“AMD致力于从入门到高端去打造全系列的产品组合，所以我们有主流到高端的一系列产品，它可以针对不同的用户细分市场，包括高端的游戏发烧友，还有商用市场，所以应该来说‘Mendocino’的推出是针对主流价位段、主流应用的市场打造的产品。”

　　无论是服务器市场解决方案的扩充，还是PC市场产品线系列台式机处理器，都可以看出AMD“打造伟大的产品”的战略核心。这同样是AMD多年来一直坚持的战略。

　　除此以外，我们看到，对赛灵思的收购为 AMD 提供了卓越的硬件与软件功能，将领先的赛灵思AI引擎（AIE）集成到 AMD锐龙、AMD EPYC和赛灵思 Versal 产品中用于中小型 AI 模型，以补充下一代AMD Instinct加速器和自适应 SoC，为横向扩展训练和推理工作负载实现领先性能。