陽光般的貴人

　　但AMD 過去沒真正經營過服務器市場，因產品需更可靠，軟硬體環境更加復雜，服務器的產品驗證遠比個人電腦嚴謹，那AMD 如何彌補缺乏經驗的弱點?

　　無獨有偶，因Ultra SPARC 逐漸失去競爭力，被迫進入x86 服務器市場且在市場開發階段不斷掙扎的Sun，也許因Opteron 系統架構近似于后來取消的幾個UltraSPARC 處理器專案，優先選擇AMD 為x86 服務器處理器供應商，Sun 也是最早推出Opteron 服務器的一線大廠。Sun 身為客戶的反饋，補強了AMD 過去一直缺乏經驗的服務器環境驗證，這影響遠遠超出很多人的想像。

　　Sun 的選擇，同時增強了其他服務器市場競爭對手與企業客戶對AMD 服務器產品線的信心，AMD 開始懂得如何做好過去一直被系統客戶罵翻的產品品質和嚴苛驗證，而且隨著越來越多客戶選擇Opteron，進入良性循環，直到開始有越來越多企業用戶相信“Opteron 優于Xeon”，包括臺灣以前某個“有名大站”等。

　　除了從天上掉下來砸到AMD 的幸運，已經沒有其他可以解釋的理由了。

　　AMD 從此不再是企業市場的陌生人

　　也許一般個人電腦玩家無法體會這種感覺，但當看到最普及的商用Unix 作業系統Solaris，跑在搭載AMD Opteron、由Sun 天字第一號員工親自設計如同藝術品的Galaxy 系列x86 服務器上，這對當時無法把AMD 跟企業應用聯想在一起的企業客戶是何等巨大的震撼。

　　別說支援原生雙處理器了，你看過8 顆Opteron 處理器的服務器嗎?而且上面掛的品牌還是Sun HP 這些大廠(HP 雖貴為Intel 在Itanium 最重要甚至可說是實際上唯一的伙伴，但后來HP 賣Opteron 服務器卻是賣最兇的，Intel 應該不少人內心五味雜陳)。

　　這也是Hector Ruiz 擔任AMD 執行長的最大貢獻，讓AMD 成功進入企業市場，不只服務器，后來商用電腦與筆電也雨露均沾，AMD 慢慢占有一席之地，在職場隨處可見AMD Inside 的系統。即使近年AMD 比較弱勢，多數人也不會覺得公司配發給你的生產力工具里面裝著來自AMD 的心臟，是很奇怪的事情。

　　AMD Opteron 的成功，也許可以直接從產品牌價略見一斑：2003 年的Opteron 846 / 848，曾高達3，199 美元，直到最近的EPYC 7500，才再度看到這種等級的價格標簽，整整相隔了近14年。

　　得來不易的優勢最終仍慘遭Intel 鐘擺巨輪輾碎

　　但AMD 的攻勢也就到了盡頭，接著就是Intel 在2006 年重整旗鼓開始帝國大反擊，也是關心過去10 年處理器市場的讀者所熟悉的“鐘擺(Tick-Tock)戰略”，小步快跑，急起直追，展現了驚人的執行力，以服務器市場為主，Intel 追擊的軌跡可簡述為：

　　2006年：由以色列海法主導、原本和NetBurst高低檔搭配的Pentium M體系Merom微架構，完全取代NetBurst，一統服務器、桌機、筆電。這時Intel靠著Woodcrest奪回單一核心的效能優勢，也再度確定Intel高效能x86微架構的發展基礎，回到起源于1995年Pentium Pro的P6，直到非循序指令執行引擎替換成NetBurst系的Sandy Bridge，才替問世于1995年的P6劃下輝煌的句點。

　　沒有原生4 核沒關系，采用多芯片封裝一次包兩顆湊4 核也可以。當時應該也少人預期到，隔沒幾年，就換AMD 被迫如法炮制昔日嘲諷的“雙餡水餃”，在Socket G34 塞兩顆核心二打一，勉強對抗占有優勢的Intel。

　　2009年：由Hillsboro主導、在Pentium 4初期曾目標“時脈上看10GHz”的Nehalem，重回以P6體系為基礎后，原生4核加上了同時多執行緒、QPI匯流排、整合式記憶體控制器與相對應的MESIF快取記憶體一致性協定，基本上已經可以視為“Intel世界的K8”，但青出于藍勝于藍，AMD K8的多處理器系統架構優勢，此時已蕩然無存(除了Intel多出很燙手有點難散熱的IOH)，支撐AMD不墜的，只有K8重大戰略勝利的剩余動量與現有客戶的信心度。

　　對Intel，開始移植源自Itanium 的系統可靠性技術至8 處理器Nehalem-EX 最重大的意義是：確立Itanium 邊緣化的命運。2006 年啟動鐘擺戰略時，將64 位元x86 指令集從心不甘情不愿的IA-32e 和EM64T 正名為Intel 64，就初露端倪。這重大的戰略決定，也和當時Intel 部分高層離職潮有直接或間接關系，包括因P6 奇跡而擁有完美“服務器夏天”感到驕傲的某任Cadence 執行長，與18 歲就進Intel 上班，后來確定搶不到執行長而跳槽VMware 時還放話“Itanium 業務其實有賺錢”的那位。

　　當然，AMD 也沒有閑著坐等Intel 咬上來，但以K8 為基礎的原生4 核K10(Barcelona，Shanghai)與原生6 核K10(Istanbul)，相較于Intel 的鐘擺頻率，進步幅度都太小了，而Barcelona 的TLB 臭蟲事件，更傷害了企業對Opteron 的信心，以Nehalem 微架構與Tylersburg 平臺為死亡交叉點，即使AMD 再如何對外宣稱“執行力到位”，如2006 年底在德州展示原生4 核，2009 年準時推出Istanbul 等，頹勢已無法挽回。

　　2011~2012年：AMD一拖再拖、由IBM Power4總架構師Chuck Moore操刀的Bulldozer，與Intel同樣一再延宕的Sandy Bridge在服務器市場頂上決戰，從內到外每個環節幾乎都輸人的AMD，就如同在衛城作戰失敗后的德軍，從此一蹶不振，連續4個世代叢集多執行緒微架構都被Intel“后P6時代”鐘擺壓垮，低耗電微架構Jaguar與ARM Cortex-A57的Opteron，對大局完全無足輕重，直到2017年Zen微架構的EPYC問世前，沒有一絲一毫翻身的可能性。

　　對了，為何AMD 沒有K9?因為K9 的英文發音是“犬類”，AMD 不想當敗家之犬，只可惜本名K8L 的K10 也沒有成功阻止AMD 退潮。

　　走音出錘的推土機工地秀

　　Intel 有鐘擺，AMD 當然也有，只是跟Intel 相比，AMD 連續4 個世代的叢集多執行緒微架構，完全是小巫見大巫，而AMD 為了異質多核心大計預先鋪設的暗樁，也被Intel的鐘擺巨輪輾成碎片。

　　2011年：推土機(Bulldozer)，32nm制程，出師不利的先鋒，因為推土機設定集里面的預定對手不是Sandy Bridge，而是前一代Westmere甚至是更早的Nehalem。“剛剛好”經領導K7救世主的Dirk Meyer就在2011年初從執行長大位下臺一鞠躬，代表AMD經營階層對采取雙軌路線(推土機搭配山貓)投下的不信任票。

　　2012年：打樁機(Piledriver)，32nm制程(SOI晶圓)，微幅改進微架構，主要著眼在分支預測和指令排程，但聊勝于無。這時候，已經傳聞AMD準備全面棄守現有產品時程表，全力投入全新x86微架構與開辟ARM服務器戰線。

　　2014年：壓路機(Steamroller)，28nm制程，AMD終于真正對癥下藥，疏通指令管線前端的塞車問題，改進指令快取的命中率(2路64kB升級為3路96kB)，新增微指令回圈緩沖區，也讓叢集多執行緒的兩個整數邏輯運算核心擁有專屬的指令解碼器，但為時已晚，AMD連早已不再閃亮的金雞母Opteron產品線都放棄導入“新”核心了，僅APU產品線有幸一親芳澤。

　　2015年：Excavator(挖土機)，28nm制程(當然有所改進)，在設計工具端，因引進源自于GPU產品線的高密度函式庫，所以有更小的芯片面積和更好的電力效率，至于支援AVX2指令集與DDR4記憶體就不值得特別著墨了。

　　AMD原始如意算盤：用比較簡單的微架構跟你拼核心數和電力效率(類似RV770 GPU的概念)，日后將雙核心共用的浮點運算單元換裝成GPU更有巨大的應用彈性，大概萬萬沒想到Intel真的就脫下褲子跟你拼了。推土機家族留下的遺產，只有在Zen微架構開花結果的先進動態分支預測技術。

　　同場加映Intel 的鐘擺，AMD 戰線不全面崩盤還真的沒有天理：

　　2011年(Tock)：Sandy Bridge，32nm制程，AVX指令集，微指令快取堪稱Intel從NetBurst那激進至極的Trace Cache一路摸石過河的最佳集大成，換裝NetBurst系非循序指令執行引擎，也結束了光榮的P6時代。這時候，AMD用兩倍的核心數勉力抗衡，還稍有喘息空間。

　　2012年(Tick)：Ivy Bridge，22nm制程(Intel不動聲色導入3D電晶體)，如過去的Tick，充滿了一堆看起來好像很沒什么但又好像很厲害的“微幅改進”，但原生15核心版本，幾乎就是釘在AMD Opteron棺材上的第一根釘子，讓AMD已經沒有靠雙餡水餃以量取勝的希望。

　　2013年(Tock)：Haswell，22nm制程3D電晶體，AVX2指令集，Intel主力x86微架構發展史上最大的執行單元橫向擴張，最大核心數擴張到18核，AMD連核心數量優勢都沒了，棺材再打上一根釘子。值得注意的是，從Haswell開始，Intel開始虛擬化功能，加入更精細的快取存取QoS機能。

　　2014年(Tick)：Broadwell，14nm制程3D電晶體，還是依循優良傳統，充滿一堆看起來好像很沒什么但又好像很厲害的“微幅改進”，最大22核心和有點走火入魔的快取存取QoS機能，讓已經被埋在土里的Opteron就算躺著中槍也不會喊痛了。不過Broadwell世代的整合內顯處理器卻隱藏了Intel未來在服務器與高效能運算市場可能隨時上場的超級武器：可能用來當L4快取的高容量嵌入式DRAM，這在過去是IBM和日本廠商的強項，未來卻可能變成Intel的王牌。

　　2015年(Tock)：Skylake，14nm制程3D電晶體，鐘擺巨輪終于停下，Intel恐怕也被太過頻繁的制程升級搞到人仰馬翻了，產品持續推陳出新對業務系統造成的銷售壓力大概也不足為外人道也，開始轉型成牙膏商，一次Tock擠一次不夠，你可以擠三次。Intel開始好整以暇，慢條斯理的將過去不同插槽的多種服務器平臺，與FPGA、HPC專用高速介面Omni-Path等特殊應用，畢其功于一役整合在Skylake-SP“Purley”上(只差沒趕上3DX Point NVDIMM的Apache Pass)，也讓服務器用處理器有差異化(AVX-512指令集，Mesh匯流排)──然后就被AMD EPYC一口咬上。

　　洋洋灑灑一大篇，重點只有一句話：AMD的研發資源遠遠不及Intel，沒有任何犯錯的空間，Intel以“擅于站在巨人肩膀上”的以色列海法與“持續追求激進創新”的奧勒岡Hillsboro兩大軸心擔綱創新的“Tock”，搭配數個負責改良“Tick”或專注于特殊應用的輔助研發中心(像總部Santa Clara、加州Folsom、德州Austin、印度Bangalore等)，才足以支撐x86單一微架構開發案，因指令集先天毫無道理可尋的高度復雜性與其帶來的驗證復雜度，動輒3到5年，卻如此密集的產品更新頻率。

　　反過來說，鐘擺戰略強迫每個研發中心“有效分工”，也徹底解放了Intel 的處理器研發潛能，至于有沒有趁機解決內部政治問題的家務事，就不是外人可以置喙的了。