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决战64位计算

2003-04-29 12:06  蒋明全/(ChinaByte)

  江湖从来都不会是风平浪静的,对于变幻莫测的IT业界而言更是如此。英特尔和AMD这对老冤家经过若干年来的明争暗斗后,终于在2003年到了一决雌雄的关键时刻。4月下旬,AMD抛出了它精心准备两年多的杀手锏──全面兼容标准X86结构的64位处理器Opteron,意欲先发制人,置对手于死地。英特尔则不慌不忙,沉着应战,显出一副胸有成竹的高手风范,俨然胜券尽在自己掌握之中。

  一方是来势汹汹的挑战者,一方是见惯大风大浪的老江湖,皆不是省油的灯。谁将笑到最后,在这场决战中胜出?
  
  同门兄弟
  
  AMD公司的创始人桑德斯,与英特尔公司的三位核心人物诺易斯、摩尔、葛鲁夫,曾同在美国硅谷具有传奇色彩的仙童半导体公司工作。

  1968年,诺易斯等人离开公司自立门户,创立英特尔。1969年,桑德斯和七位仙童公司的同事成立了AMD公司。两家公司早期经营的领域主要都是半导体业。不同的是,诺易斯是科学家,桑德斯是市场开拓者,所以英特尔以技术创新而为人称道,AMD的优势则在于市场和销售(只是不知为什么后来AMD的行销能力大不如从前)。

  1971年,在年轻的物理学博士霍夫的主持下,英特尔生产出了世界上第一块4位微处理器芯片,从此走上了专业的微处理器生产道路。在短短的三十多年里,英特尔取得了极其辉煌的成就,从286、386、486,到奔腾系列处理器,始终引导着时代潮流,在CPU市场占据了大部分市场份额。

  作为挑战者,AMD的发展不是一帆风顺的。创业初期,公司不被风险投资家看好,没有像英特尔那样获得充裕的资金支持,几乎算得上是白手起家。当时AMD公司内部流行一种说法,“英特尔只花了5分钟就筹集到500万美元,而AMD花了500万分钟才能筹集到5美元。”

  1985年,由于受到日本厂商的大规模入侵,美国的半导体厂商都面临着经营上的窘境。这时英特尔毅然割舍其他业务,将精力全部转移到CPU的开发生产中来。AMD迟了一步,直到1989年才开始转向微处理器的研发。

  1991年,AMD推出了它的第一款386微处理器,打破了英特尔的垄断,并开始了和英特尔长达十多年的竞争。
  
  明争暗斗
  
  20世纪90年代,随着PC机市场蒸蒸日上,利润丰厚的微处理器生产吸引了众多厂商的眼光。除了英特尔和AMD外,还有Cyrix,IDT,RISE,NexGen等公司。其中Cyrix的实力不容小觑,一度和英特尔、AMD形成了三足鼎立的局面。

  三家公司的实力并不均衡,英特尔是老大,技术领先,占据了大部分市场。AMD和Cyrix相对较弱,靠吃英特尔的残羹剩饭过日子。AMD的386虽然给英特尔带来了冲击,但那时英特尔已经在用486赚钱了。而英特尔在486上捞足后,AMD的5k86和Cyrix的5x86才姗姗来迟。

  1994年,AMD在微处理器技术论坛上推出新品K5后,面对市场的强大需求,AMD的工厂竟然未能按期生产出来,失去了挑战英特尔奔腾处理器的机会,也给整个公司蒙上了阴影,造成了1995年和1996年的经营困境。

  到了1997年4月,AMD推出了物美价廉的K6处理器。这是一款相当成功的产品,性能直逼英特尔同频率的产品,得到了社会各界的好评。同时,由于廉价PC风行一时,IBM、康柏等大型电脑公司纷纷采用K6处理器,以至于K6的生产供不应求。

  然而由于生产能力的限制,AMD最终未能凭借K6的优势打一场漂亮的翻身仗,依然只能扮演着英特尔追随者的角色。但AMD并不甘心于此,继续努力加大技术研发,并于1995年5月推出了采用3D Now!技术的K6-2处理器,大幅度增强了3D浮点运算能力。至此,AMD的产品在综合性能上比英特尔落后至少半代的情形得到改观,在技术上AMD有了向英特尔挑战的实力。

  市场风云变幻,AMD收购了NexGen,IDT和RIS悄然不见踪影,Cyrix被卖给美国国家半导体公司后,又转手到了台湾的威盛电子,近年来一直沉寂无声。经过残酷的竞争洗礼后,CPU市场主要只剩下AMD和英特尔两家公司争雄。

  1999年6月24日,AMD公司正式发布了核心代号为K7、命名为Athlon的新型处理器。这款处理器对AMD和整个IT业界来说都有着不同寻常的意义,因为其性能超过了相同主频的英特尔公司的奔腾III。这也是X86芯片历史上第一次出现英特尔处理器被超越的情形。

  AMD随后生产了更新内核的Athlon和供应低端市场的Duron处理器,全面向英特尔开战。与此同时,英特尔公司的经营出现了失误,大力推行的RDRAM不被市场接受,加上I820主板芯片有严重缺陷,使得不少市场份额被AMD抢走。

  但没有人敢低估英特尔的实力。经过短暂的调整后,英特尔于2000年推出了核心为Willamette的第一代奔腾4处理器。这是专门用来对付AMD的秘密武器,采用了全新的NetBurst设计架构和400MHz前端总线频率等一系列先进技术,带来了最为直观的主频优势。

  2001年,英特尔推出了核心为Northwood的新型奔腾4处理器,采用0.13微米工艺制造。到2002年底,英特尔公司又把奔腾4处理器的主频推到3.06G的高峰。英特尔的“频率提升战略”极大地打击了AMD,不仅使得其本来定位在与奔腾4竞争的主打产品Athlon XP沦落到和奔腾4赛扬相提并论的地步,业绩上更是亏损得一塌糊涂。

  2002年,AMD遭遇到了历史上最为严重的危机,全年亏损高达13亿美元,离过去15年的总利润16.6亿美元相去不远,股价更是重跌近60%。2003年第一季度,AMD也亏损了1.46亿美元。

  这种情况下,Opteron处理器的推出对AMD而言有着特别重要的意义。公司的高层希望能藉此力挽狂澜,重塑人们对AMD的信心。但这种愿望能够达到吗?
  
  64位计算的潜力

  在计算机发展的历史上,中央处理器的寻址空间是产生变革的根本性因素之一。1981年,英特尔生产出了具有16位寻址能力8086处理器,促使了个人电脑的诞生。但是其16位寻址能力决定了最多只能使用640K的内存,所以它的寿命并不长久。接下来32位微处理器386DX面世,给IT业带来了前所未有的变革,使得电脑从生涩难懂的DOS步入了简单易懂的Windows时代,迅速成为普通用户能够掌握的工具。

  经过10多年的发展,32位系统步入了成熟阶段,性能的提升越来越缓慢。由于32位系统无法跨越4GB的寻址能力,因此计算机在未来全面转向具有更大的内存寻址空间、更超强的计算能力的64位系统是大势所趋。

  美国国际数据集团曾经预测说,网络发展带来的海量数据增长是惊人的,如果按照目前的速度,最多到2005年,就将超过32位计算机系统所能支持的规模。目前,在金融、民航证券、科研等需要进行海量信息处理的领域,早已经采用了64位系统。

  64位计算迟早会一统天下,问题是,AMD在32位计算还是市场主流的今天推出64位处理器,时间上是否过于超前?
  
  AMD的野心
  
  在高端服务器市场,一直由IBM、惠普、SUN等采用64位RISC架构的厂商把持。中低端服务器市场则是采用英特尔32位至强处理器的系统的天下。后来英特尔推出了采用IA64架构的64位处理器安腾,企图在250亿美元的高端服务器市场分一杯羹。

  然而基于RISC架构和IA64架构的64位系统都无法与原来的32位系统兼容。也就是说,所有在32位平台上开发的软件要想在64位系统上运行的话,都必须完全重新设计。2002年全球服务器销量达450万台,英特尔的安腾系统也因为只能运行300余种软件,总共只卖出区区3500台。

  64位系统和32位系统,被隔绝成了两个不通信息的孤岛。AMD看到了这个机会,才孤注一掷地开发基于X86结构的64位处理器。用这种处理器构建的系统提供了从32位平滑升级到64位计算的解决方案。

  对于企业而言,RISC和IA64系统需要专门的硬件和软件,价格高昂,而且与原有的32位系统完全不兼容,采用后意味着过去积累的软件资源和管理经验无法继承,大大增加了成本。如果有一种64位系统能够向下兼容,无疑将为企业节省很大一笔投资,那么理所当然地会成为企业向64位系统过渡的首选。

  从英特尔的发展历史上,新一代微处理器系统向下兼容也是它成功的法宝。在计算机从8位升级到16位时,由于英特尔的16位处理器向下兼容原来的8位应用,才得以战胜国家半导体、摩托罗拉、德州仪器、Zilog等强大竞争对手,一举奠定在微处理器领域的霸业。在386时代,英特尔没有选择向IBM、SUN一样全部转向更为先进的RISC架构,而是继续发展功能增强的32位系统486,结果在市场上大获成功。

  但当在转向64位系统的时候,英特尔选择了不兼容原有的X86指令集的IA-64架构,这就给了AMD机会,所以它不失时机地推出了向下兼容的64位处理器Opteron。AMD公司的资深副总裁Dirk Meyer甚至大胆放言:“未来我们要让Opteron芯片无所不在!”

  AMD的野心能够实现吗?
  
  产品对比

  AMD此次发布的Opteron,定位在服务器市场,目标直指在中低端占绝对优势的英特尔32位至强处理器。要知道,在目前的服务器市场中,80%以上都是32位产品。Opteron的出现,就是要以相当于32位处理器的价格,带给用户64位处理器的性能,让企业用户能够以较少的投资构建一个以64位计算为中心的信息平台。

  微软于4月26号发布的MMB2评测结果表明,Opteron的性能的确优于至强,而Opteron芯片的最低批发价格还不到300美元。预计AMD计划在今年9月份发布的面向个人电脑用户的Athlon 64的价格可能会更低。

  如果以同样的价格能够买到64位处理器,谁还会傻到去买要被淘汰的32位处理器呢?
  
  厂商合作

  Opteron发布后,AMD历史上第一次得到了众多厂商的大规模支持。硬件方面,世界上主要服务器制造商IBM和SUN明确表示会采用Opteron生产服务器。Cray公司迫不急待地准备用上万颗 Opteron处理器为美国Sandia国家实验室搭建超级计算机。富士通西门子公司计划在今年内推出Opteron工作站产品。RackSaver公司则已经开始销售采用4颗Opteron处理器的Quatrex-64。nVIDIA还发布了针对Opteron处理器的nForce 3专业版工作站芯片组。

  软件方面,微软不仅会提供支持Opteron的64位Windows Server 2003操作系统,还将推出全面支持Athlon64的Windows系统。Red Hat和SuSE提供了支持Opteron的Linux操作系统。甲骨文、SUN、IBM则都在为Opteron编写64位软件。

  相信有了IBM、微软等公司的大力支持,AMD的64位处理器必能如虎添翼,很有可能在企业服务器和桌面PC市场大获成功。

  英特尔的反击

  面对主要竞争对手咄咄逼人的态势,英特尔自然不会束手就擒。在Opteron发布的当天,英特尔大幅度调低了奔腾4处理器的价格,降幅最高竟达38%,其用意显而易见。此外,据悉英特尔因为受到Opteron处理器低价格的刺激,将在未来几个月内推出廉价的安腾同AMD竞争。

  另一方面,英特尔还将在今年发布一款提高安腾32位代码性能的软件。64位处理器安腾原来已经包含着能够运行32位软件的线程,但是效果很差,因此英特尔并不提倡用户使用这一功能。如果这款软件能够大幅度提高安腾运行32位软件的性能,将极大地削弱AMD公司Opteron处理器的主要优势。

  我们甚至有理由怀疑这是英特尔故意设下的陷阱:安腾原本在设计时就考虑了向下的兼容性,只是出于利润最大化的考虑,英特尔故意削弱这一功能,以避免影响其至强处理器的销售。如果到了有必要的时候,它肯定会将这一功能释放出来。怪不得英特尔公司有人胸有成竹地表示,一旦64位PC市场初露端倪,他们肯定会马上拿出相关产品来满足市场需要。

  这种猜测是否正确,还有待时间检验。但不管怎样,英特尔的反击对AMD而言都将极具威胁,要知道从当初AMD利用Athlon树立对英特尔的技术优势到被超越,仅仅只用了几个月时间。AMD的Opteron和Athlon64要想有所作为,不仅仅需要技术的先进,更需要市场的成功。
  
  成败关键

  市场运作乏力是AMD公司历年来的缺陷。有了好产品,却无法卖出去,白白丧失诸多良机,成了AMD心中的痛。AMD似乎犯了很大一个错误,就是过分注重产品性能,而忽略了市场运作,至少在全球IT业中最为活跃的中国市场上,广告也很鲜见。

  2002年,AMD的科研经费更是占到总收入的30%,使得它的制造成本过高。要知道,AMD的优势在于性能与英特尔相近的产品售价更为低廉。如果做不到这一点,它在CPU市场上将很难在与英特尔竞争中赚到利润。

  AMD要想真正有所作为,必须加大市场行销力度。性能好的产品不等于有好的市场,这已经成为了现代企业经营者的共识。在笔者看来,Opteron的发布给AMD带来了绝好的宣传和推广自己的机会。AMD如果趁着全球所有媒体和网站纷纷关注此事的东风,再辅以强劲的广告宣传,一定能够将“64位计算”的概念深入人心,让AMD的产品成为消费者的首选,从而推动整个计算机产业全面转向64位时代。
  
  鹿死谁手?

  依照AMD目前的实力和固有的经营策略,虽然它有了向下兼容的64位处理器作为杀手锏,但要战胜英特尔并取而代之,也是不大现实的。很可能出现的情况是,AMD取得先机,在近两三年内得到市场的热烈响应,却很难取得绝对优势。英特尔也肯定不会容许这种情形出现。

  最理想结局的就是英特尔失去霸主地位,AMD与它在市场上平分秋色,这可能也是大部分消费者都愿意见到的局面。不过这里有一个前提,就是AMD能够加大市场宣传和推广力度,如果做不到此点,恐怕它还是会在取暂时得领先地位后,又被英特尔超越,继续扮演挑战者的角色。

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