2015年對于NVIDIA和AMD這兩家顯卡芯片公司來說,絕對是充滿挑戰(zhàn)和危機(jī)的一年。確切的說,2015年對整個GPU和顯卡市場都是一個巨大的難題。因為GPU制造工藝長期的延期已經(jīng)讓顯卡的性能難以提高了。而且對于這兩家僅有的圖形處理器生產(chǎn)商來說,最大的問題莫過于選擇什么樣的工藝去代工自己的處理器。
早在2012年的時候,AMD和NVIDIA率先開啟了28nm工藝的第一款架構(gòu)。而雙方都選擇了臺積電的28nm HP高性能工藝作為第一批處理器,而28nm HP工藝的出現(xiàn)也讓開普勒和南方群島兩個架構(gòu)充分發(fā)揮了全部實力。28nm工藝的出現(xiàn)也宣告著40nm工藝的顯卡退出時代舞臺。
眾所周知,更加先進(jìn)的工藝可以帶來更強(qiáng)的性能提高以及更好的同等工作頻率下的功耗降低,這樣的工藝制造出來的處理器自然可以更容易發(fā)揮最高性能,也讓它們進(jìn)入低功耗移動設(shè)備成為可能。也正是因為如此,40nm工藝的顯卡才會很快被代替掉。因為工藝和架構(gòu)同時進(jìn)步,才會讓顯卡的性能有質(zhì)變。二者可說說缺一不可??梢姷娘@卡之所以比過去性能更強(qiáng),功耗更低。這自然少不了臺積電28nm制造工藝的貢獻(xiàn)。
然而,28nm工藝在GPU發(fā)展歷史上可以說是目前持續(xù)時間最長的一代工藝了。在很久之前,通常一個工藝不可能持續(xù)超過2年。而且28nm工藝從最初的HP高性能工藝,到今天第二代28nm HPM工藝,整整持續(xù)了超過3年。在今天這春節(jié)之前的日子里,消費(fèi)者仍舊得到的是28nm HPM工藝?yán)^續(xù)采用的殘酷事實。不僅僅是NVIDIA的低功耗架構(gòu)Maxwel,連同AMD即將發(fā)布的海盜島架構(gòu)也一同被迫采用了28nm工藝。而臺積電之前傳出了16nm Finfet工藝延期至明年的噩耗也徹底打消了今年顯卡采用新工藝的可能性。
臺積電這樣突如其來的延期,不僅讓消費(fèi)者感到非常失望,也讓NVIDIA和AMD非常惱火。由于新架構(gòu)不能采用新工藝,NVIDIA和AMD不得不做出市場方面的妥協(xié)。甚至還要延期產(chǎn)品上市,這對于整個GPU圖形市場都是個打擊。
臺積電:16nm FinFET延期-顯卡芯片制造商何去何從?
而近期也各種傳出了AMD和NVIDIA都打算嘗試其他制造工藝,而前不久AMD就嘗試尋求老合伙GlobalFoundries的28nm SHP工藝,根據(jù)消息稱,GlobalFoundries的28nm SHP工藝是唯一可以暫時代替臺積電28nm HPM工藝的先進(jìn)制造工藝。不過雙方都沒有確定最終結(jié)果。GlobalFoundries也沒有聲稱他們接受了AMD代工的請求。也許AMD本身也沒有自信放棄臺積電的良品率。而NVIDIA方面也傳除了轉(zhuǎn)移Tegra至三星新工藝的消息,但NVIDIA仍舊堅持等待明年的臺積電16nm工藝。顯然的,NVIDIA和AMD一樣也沒有膽量更換一個良品率無法保障的新工藝來代工GPU。
所以這就引申出了一個很有趣的話題,那就是NVIDIA和AMD將會何去何從?他們打算在2015年下半年都采用什么樣的工藝呢?所以筆者本期的話題也就此提出,接下來便帶領(lǐng)讀者一起分析并預(yù)測一下,NVIDIA和AMD下半年將有可能采用哪些工藝。并剖析其中的可能性。
曾經(jīng)的伙伴GlobalFoundries是否可以重新合作?
提到GlobalFoundries這個繁瑣又復(fù)雜的名字,可能沒有太多的硬件愛好者記得它了。對于今天這個由三星,臺積電以及英特爾支撐的晶圓廠世界。GlobalFoundries逐漸在歷史的舞臺中被人們漸漸淡忘。而這個AMD合作多年的老戰(zhàn)友最終還是和AMD在最近幾年分離開來。
GlobalFoundries和AMD拆分自然對雙方都是巨大的損失,AMD不僅損失自己曾近獨(dú)霸一方的晶圓廠。更損失了抗衡英特爾先進(jìn)工藝的機(jī)會了。至今AMD都在把所有的賭注押給臺積電,而GlobalFoundries和AMD的合作關(guān)系其實至今都很緊密,二者的關(guān)系可以說有一段非常巧妙的歷史。至今GlobalFoundries的領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊仍舊是AMD前任高級副總裁擔(dān)任,雖然AMD和GlobalFoundries分家了,但他們?nèi)耘f是合作伙伴。仍舊維持著緊密的關(guān)系。
圖GlobalFoundries
考慮到AMD曾經(jīng)和GlobalFoundries幾乎是一家人的關(guān)系,至今它很可能是AMD下一代GPU工藝的接任者,如果說AMD想要放棄臺積電的工藝。也只有GlobalFoundries的超高性能工藝28nm SHP工藝可以做到代替臺積電28nm HPM。這一點足足以奠定了GlobalFoundries在未來AMD制造工藝中的重要地位。
28nm SHP工藝-AMD GPU工藝的新救星?
AMD此前發(fā)布的Kaveri APU升級了架構(gòu),同時制程工藝也升級到28nm,并且也得到了不錯的成績和市場認(rèn)可度。其實這個工藝就實施是Globalfoundries公司的28nm SHP超高性能工藝,這是他們專為X86 CPU推出的旗艦級工藝。這個28nm SHP工藝雖然并不是AMD獨(dú)享工藝,其他廠商也可以使用。但對于AMD來說,SHP工藝可能是目前第二個可能承擔(dān)GPU嚴(yán)格良品率要求的工藝,此外也沒有其他公司可以很好的擔(dān)任GPU代工。這可能是因為大家都難以滿足GPU的良品率需求,而且也不想去承擔(dān)GPU這樣費(fèi)力又不討好的工作。
Globalfoundries公司的PDF資料上又做了與AMD相異的介紹,里面介紹了該公司28nm節(jié)點的三種工藝:SHP是超高性能工藝(Super High Performance),還有HP高性能及SLP超低功耗工藝,其中SHP工藝是他們的旗艦產(chǎn)品。此外,SHP工藝是Globalfoundries和AMD聯(lián)合開發(fā)的,可以說非常適合AMD的APU以及GPU業(yè)務(wù),這也是大家猜測Globalfoundries公司可能是AMD放棄臺積電以后唯一選擇。
Globalfoundries的28nm SHP工藝很可能幫助AMD渡過難關(guān)
AMD下半年的戰(zhàn)略:保守而多方向-回避風(fēng)險-追求靈活自由
Globalfoundries公司的28nm SHP工藝雖然有代工APU并且質(zhì)量優(yōu)秀的工作業(yè)績,但它具體能不能滿足GPU這樣超高嚴(yán)格的要求,那就不得而知了。而且AMD和Globalfoundries都沒有對外聲稱他們可能轉(zhuǎn)型做GPU,而且也沒有公布任何接受GPU代工的訂單,這一點也讓合作顯得非常渺茫,但即使如此,Globalfoundries公司仍舊是AMD最堅實的后盾,假如AMD真的采用28nm SHP工藝,那么將可能會獲得比臺積電28nm HPM更好的功耗控制能力,這樣也就讓新一代R9-300系列GPU產(chǎn)品得到更多優(yōu)勢。至少可以面對競爭對手NVIDIA麥克斯韋架構(gòu)采用28nm HPM工藝的情況下占到不少便宜。
而Globalfoundries公司未來也可能拿出更強(qiáng)大的16nm或者20nm工藝,由于AMD脫離了臺積電,將會避開了一切競爭。有了Globalfoundries優(yōu)惠價格的工藝和產(chǎn)能。AMD即使沒有從性能領(lǐng)先別人,也會從利潤和成本上得到優(yōu)勢。
即使Globalfoundries永遠(yuǎn)都無法承擔(dān)GPU代工,它仍舊是AMD在APU和CPU上的戰(zhàn)略合伙伙伴。通過AMD目前的狀況可以看出:AMD是一個選擇面非常自由的公司,對比NVIDIA來說。AMD擁有比NVIDIA更廣泛的路子,和戰(zhàn)略伙伴。這一點AMD可以自由的改變自己的戰(zhàn)略,也可以把賭注押給多方。這樣讓自己處于不吃虧的狀態(tài)。但這樣的弱點可能是AMD無法拿到首批精英產(chǎn)能,而失去競爭優(yōu)勢。但好處就是回避了風(fēng)險性。
AMD有GlobalFoundries,那么NVIDIA又有什么?
如果我們之前說AMD可以尋求GlobalFoundries采用28nm SHP超高性能工藝來替代臺積電的28nm HPM工藝,那么這個選擇顯然是AMD獨(dú)占優(yōu)勢。對于NVIDIA來說,身邊既沒有GlobalFoundries那樣的忠實戰(zhàn)友,有沒有其他公司可以幫助,而且三星和英特爾顯然是不會對GPU感興趣。即使他們感興趣,NVIDIA也很難冒險嘗試。那么NVIDIA還能做什么?它們下半年可以選擇什么樣的工藝?
與AMD不同 臺積電是NVIDIA唯一可以依靠的盟友
厚積薄發(fā)的選擇:臺積電16nm FinFET
2015年將會有很多公司會逐漸進(jìn)入16nm工藝,這樣的趨勢在今年的SoC市場中已經(jīng)得到了體現(xiàn)。不過臺積電很不幸的成為了其中速度最慢的一個。但臺積電也自然有勇氣成為質(zhì)量最強(qiáng)的一個。據(jù)稱:臺積電準(zhǔn)備了兩個更先進(jìn)的16nm工藝,強(qiáng)大到足以匹敵從而與英特爾和三星電子的14nm工藝。根據(jù)臺積電原本路線圖,16nm FinFET工藝有望在2014年底試生產(chǎn),但是,現(xiàn)在臺積電決定在2015年三季度到年底附近推出16nm FinFET工藝,并且在2015年至2016年推出更先進(jìn)的16nm FinFET+工藝。
事實上AMD從去年開始就在采用20nm的過度工藝為蘋果處理器代工了,而且今年他們也提供給了NVIDIA Tegra處理器20nm新工藝。然而這并不能拯救GPU的良品率,對于NVIDIA來說。目前20nm工藝幾乎根本無法擔(dān)任GPU,而他們只能把賭注全部押給了16nm FinFET工藝。而臺積電這款16nm頂級先進(jìn)工藝也是全球GPU最大的救星。
而近期NVIDIA官方宣稱他們并沒有放棄臺積電,而且還承認(rèn)臺積電是其戰(zhàn)略合作伙伴,而GPU仍舊和臺積電繼續(xù)合作下去。導(dǎo)致NVIDIA對臺積電如此忠實的原因無外乎是因為臺積電具備最優(yōu)秀的良品率可以幫助GPU得到客觀的利潤,另外一方面或許是臺積電16nm FinFET工藝極為強(qiáng)大的,強(qiáng)大到了足以匹敵某些不太頂級的14nm工藝。而NVIDIA的最終目標(biāo)無疑是臺積電16nm 最終形態(tài)FinFET+,而臺積電官方也對自家的FinFET+工藝非常自信,甚至完全不把任何人的14nm放在眼里。
雖然是速度最慢的一個,但16nm FinFETI+很可能是最強(qiáng)大的16nm工藝
由于TSMC臺積電的16nm FinFET工藝要跳票到第三季度,甚至比三星和GlobalFoundries的14nm FinFET要晚,蘋果、高通都已經(jīng)選擇了三星,這對于臺積電來說絕對是個打擊,而臺積電目前也不能保證GPU的良品率,而他們很早之前就聲稱NVIDIA以及飛思卡爾等公司直接買斷16nm FinFET首批產(chǎn)能,而臺積電竟然在這種情況下狂妄的自信,堅持優(yōu)待那些肯等候16nm FinFET工藝的客戶。而反而鄙視那些離他而去的人。而NVIDIA等公司便是苦苦等待臺積電第一批FinFET產(chǎn)能的客戶之一,因此它們也是唯一可能拿到第一批16nm產(chǎn)能的人。由此可以看出NVIDIA的16nm GPU幾乎是不可阻擋的,只有時間因素是不確定的。首批產(chǎn)能和絕對的優(yōu)先權(quán)已經(jīng)可以說是板上釘釘了。唯一的問題就是臺積電什么時候能拿出來。
對于NVIDIA來說,他們的選擇看起來比AMD方面要果斷一些,但付出的代價就是等待。既然賭注完全押給了臺積電。那么在臺積電16nm拿出來之前,NVIDIA也不得不堅守28nm HPM工藝了,這也幾乎斷絕了NVIDIA的后路和選擇權(quán)利。然而16nm FinFET如何真如同臺積電聲稱的那樣強(qiáng)大,一旦NVIDIA采用了臺積電的首批16nm FinFET+工藝?;蛟S就真的沒有人可以阻擋NVIDIA的道路了。而NVIDIA更像是下了一筆大賭注,要么全盤皆輸,要么徹底大獲全勝。
為何NVIDIA和AMD對換了戰(zhàn)術(shù)?
筆者總結(jié)的AMD和NVIDIA下半年將可能采用的兩種新工藝,可以很清晰的辨析他們的意圖和方向。而這里我們也不難看出,NVIDIA和AMD似乎是互換了戰(zhàn)術(shù)。AMD曾經(jīng)一直都是對新工藝非常向往和積極,每次更新新工藝都是常識走在NVIDIA前面,而且這一次AMD卻顯得非常保守,不僅幾乎不想嘗試風(fēng)險的行動。甚至還給自己留了多個后路,完全沒有把賭注押給新工藝。反倒是尋求更加賺錢的渠道。而NVIDIA正好相反,曾經(jīng)對于工藝升級歷來非常保守的NVIDIA這一次幾乎把全部賭注押給了16nm新工藝,反倒是幾乎獨(dú)霸了16nm FinFET第一批產(chǎn)能。哪怕是別人都離開了臺積電,NVIDIA仍舊堅守自己的選擇。還聲稱臺積電是最好的伙伴??磥硭麄円呀?jīng)豁出去了。
筆者這里也認(rèn)為:之所以NVIDIA和AMD竟然選擇了和曾經(jīng)不用的選擇,完全是根據(jù)自己公司的情況給出判斷。
一旦半導(dǎo)體工藝飛速進(jìn)步 AMD馬上就可以在新的領(lǐng)域開辟市場
AMD未來顯卡市場戰(zhàn)略:保守而穩(wěn)健,回避風(fēng)險轉(zhuǎn)移注意力
對于AMD來說,今天AMD的市場狀況非常不好,GPU早已經(jīng)失去了曾經(jīng)的輝煌,顯卡市場更不可能成為AMD未來的主力市場。而AMD這里的選擇當(dāng)然是"寧可不賺錢,也不能賠錢",所以AMD不想在一個樹上吊死。更不會把賭注押給可能造成自己經(jīng)濟(jì)損失的工藝,而自己不僅有CPU架構(gòu)和GlobalFoundries這樣的伙伴可以提供28nm SHP,而未來GlobalFoundries還能為AMD提供14nm更好的CPU工藝,AMD前途一片光明。APU和CPU都可能有巨大飛躍。這也是充分凸顯了AMD作為一個多元化半導(dǎo)體公司,具備多種架構(gòu)和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。所以即使一個產(chǎn)業(yè)失去市場,AMD也馬上會從其他產(chǎn)業(yè)中得到收益。而不會失去主要市場和商機(jī)。這一點注定AMD是永遠(yuǎn)不會輕易倒下的公司。
以上看起來AMD的其他產(chǎn)業(yè)非常光明,不僅下半年可能有Zen架構(gòu)采用最新14nm三星工藝,未來AMD的APU也可以采用更好的工藝了。在脫離了28nm限制以后。AMD再一次突破了英特爾22nm這個無法逾越的障礙。而只有GPU顯得前途不明,顯卡市場的逐漸縮小,讓AMD失去了對該市場的興趣。而GPU架構(gòu)逐漸難以跟上對手再加上GPU工藝進(jìn)步緩慢的雙重因素,AMD幾乎已經(jīng)忍無可忍,不想在和競爭對手NVIDIA繼續(xù)在28nm HPM工藝玩馬甲閹割戰(zhàn)術(shù)來壓榨利潤了。而AMD的意圖非常明顯:那就是他們絕對不會在一條路上走到死,而且他們不會停止CPU和GPU任何一個架構(gòu)發(fā)展。只是顯卡不再是他們未來的主要目標(biāo)了,AMD也不可能把主要精力押給這個小眾市場。
專注視覺運(yùn)算和圖形技術(shù)的NVIDIA只能貫徹性能王者這一條路
NVIDIA未來顯卡市場戰(zhàn)略:一切盡在16nm FinFET-帕斯卡與NV Link一擊改變未來
而NVIDIA似乎和AMD情況完全不同,對于今天的NVIDIA來說,他們雖然市場情況和發(fā)展趨勢完全處于上風(fēng)。不能年利潤大漲,連GPU市場都逐漸拉到了自己這邊。但NVIDIA面臨的威脅性風(fēng)險恐怕要比AMD大很多,因為NVIDIA并非是一個多元化的半導(dǎo)體公司。難以進(jìn)行多方面的突破。而且今天顯卡市場逐漸顯得衰落的態(tài)勢越發(fā)明顯,NVIDIA也正巧利用對手的失利而大大掠奪這個市場。而NVIDIA也在積極擴(kuò)大其他業(yè)務(wù),但他們擴(kuò)大業(yè)務(wù)的范圍卻遠(yuǎn)不如AMD輕松。這也正好符合NVIDIA是一個專精方向的半導(dǎo)體公司,他們更注重在視覺運(yùn)算技術(shù)方面的掌控,如果不能成為一個行業(yè)的性能王者,那么就不去嘗試進(jìn)軍這個行業(yè)。
顯然對于NVIDIA來說,最為明智的選擇就是利用16nm FinFET工藝配合未來的帕斯卡架構(gòu)徹底改變一切。利用自己優(yōu)勢的技術(shù)和臺積電首批產(chǎn)能,最大化發(fā)揮帕斯卡架構(gòu)和全新Tegra的市場競爭力。而NVIDIA也似乎意識到,他們并沒有AMD那么多市場方向可以渡過難關(guān)。擺在NVIDIA面前的只有一條路:要么發(fā)揮視覺運(yùn)算的最大優(yōu)勢,去徹底控制屬于自己的新市場。要么就可能逐漸因為顯卡市場的衰落而逐漸沉默。這恐怕也就是為什么NVIDIA幾乎把全部的經(jīng)歷都放在了帕斯卡架構(gòu)和16nm工藝上。
GPU道路坎坷-充滿風(fēng)險-但卻值得為之奮斗
NVIDIA和AMD下半年的戰(zhàn)略意圖非常明顯,他們一個選擇了較為保守又自由的策略,另外一個則是把賭注押給了新工藝。無論他們選擇了什么樣的道路,我們都不難從中看到GPU整個市場的狀況。GPU圖形處理器絕對是一個充滿艱辛又難開拓領(lǐng)域,或許AMD和NVIDIA目前還要在這個辛苦的市場中堅持走到底。但他們也在為自己的未來考慮問題,無論是精力慢慢轉(zhuǎn)移,還是打算利用技術(shù)優(yōu)勢放手一搏。AMD和NVIDIA都不會甘心被競爭對手困在一個小領(lǐng)域中。而GPU顯卡市場雖然情況不好,但GPU架構(gòu)仍舊是當(dāng)今最有價值的技術(shù)。因為GPU的涉及行業(yè)越來越多。顯卡或許可能會衰落,但不意味著GPU就會消失。它仍舊是個值得為之努力寶藏。