首頁 Biz.IT 業界動向 英特爾面對現實.夥 AMD 組「x86 聯盟」力抗 Arm 異軍突起 背後策略就是統一指令集

英特爾面對現實.夥 AMD 組「x86 聯盟」力抗 Arm 異軍突起 背後策略就是統一指令集

商場上沒有永遠的敵人,有誰會估到 x86 兩大巨頭⋯⋯英特爾和 AMD 競爭超過 30 年,雙方會互相合作成立「x86 生態系統顧問組」。英特爾與 AMD 聯手,目的為對抗 Arm 架構的 AI PC,更甚是更高階的伺服器產品。為了做好 x86 處理器的產品兼容,顧問組的首要任務,就是要統一指令集。

英特爾行政總裁 Patrick Gelsinger 上星期在《 X 》貼出與 AMD 行政總裁蘇姿丰的世紀合照,說是大日子,成立顧問組提高 x86 產品兼容度,定義全球運算架構的未來。

迫使兩間競爭多年的 x86 廠商合作,正是感受到 Arm 搶去市場的趨勢逐漸形成。無論在伺服器和個人電腦市場,眾多廠商都在用 Arm 晶片挑戰 x86。先看個人電腦市場,Arm 晶片自從主導智能電話之後,部分廠商一直希望擴展勢力。

M 系 Mac 帶起 Arm 個人電腦

其中最成功例子有蘋果公司,自 2020 年推出自行研發的 M 系 Apple 晶片取代 x86 處理器,令英特爾失去大訂單。即使蘋果公司的電腦產品佔全球每年付運量不足一成,卻對市場影響舉足輕重。證明 Arm 晶片效能超越同期的 x86 晶片,同時有 RISC 指令集架構可以大減耗能的優勢。

蘋果公司在 2020 年開始將 Mac 電腦轉用 M 系列自訂 Arm 晶片,對 x86 和英特爾有一定衝擊。

另一重要廠商是高通(Qualcomm),自 2018 年推出 Snapdragon 835 晶片平台,積極開拓手提電腦產品應用市場,只是未獲用戶垂青。至今年終於出頭,有微軟背書的Copilot+ PC,將 Snapdragon 多年來內置的 NPU ,重新包裝成專門執行 AI 模型的最佳武器。

微軟發表 Copilot+ PC 先採用高通 Snapdragon 晶片,更限制部分功能不向 x86 架構開放。

高通夥拍微軟,把部分 Copilot+ PC 的生成式 AI 功能,成為 Snapdragon 平台優先可用,即使英特爾早前發表的 Core Ultra 200 處理器和 AMD 的 Ryzen AI 9 處理器加入 更強大的 NPU,用戶亦無法啟動,需等微軟 Windows 11 的 11 月大型更新才可,以給 Snapdragon 有足夠的獨佔時間,夥拍電腦品牌推出售價低至 600 – 700 美元的 Copilot+ PC,從而推高微軟 Copilot AI 支援裝置的比例。而高通這次的 Copilot+ PC 策略成功,帶起聯發科等其他 Arm 晶片廠也計畫推出個人電腦搶佔市場。

公共雲自訂 Arm 挑戰 x86 虛擬化

Arm 也在商業伺服器市場挑戰 x86 的地位。要知道,雲運算在過去 15 年興起主導企業的 IT 基建,絕大部分採用 x86 架構。近年的季度伺服器付運報告,x86 出貨量佔 90%。英特爾的 Xeon 處理器一直稱霸市場,而 AMD 在 2017 推 EPYC 處理器漸漸也在市場佔一席位。

除了公共雲大規模引入 x86 的白標籤伺服器,私有雲也利用 x86 基建運行 VMware 的虛擬化技術。VMware 主導私有雲的 x86 市場,這正是 Patrick Gelsinger 在 2012 年至 2021 年當行政總裁期間的成績。

AWS 發表自訂的 Graviton 晶片,強調具成本效益,在雲端平台上讓用戶有 x86 以外的選擇。

不過 Arm 近年開始進軍雲端數據中心市場,幾間大型公共雲服務商均提供 Arm 處理器的執行個體。其中,AWS 自 2018 年起推出自訂的 Graviton 晶片,至今已發展至第 4 代。微軟 Azure 和 Google Cloud 在 2022 年已提供 Ampere 的 Arm 晶片執行個體,而到今年兩間公司都分別發表自訂 Arm 晶片 Cobalt 100 和 Axion。據市場研究的數據,Arm 工作負載已在雲端數據中心佔約一成,而且還在增長。

近年興起 AI 運算,依重 GPU 能力,更將處理器角色減低。AI 運算包括訓練和推論機械學習模型,甚至運用大型語言模型(LLM)。執行時由 CPU 啟動,將數據交由 GPU 平行運算。例如美超微(Supermicro)新款伺服器,用 AMD 新發表的 EPYC 9005 系列處理器,也強調加插 GPU 空間和液冷效能。

英特爾業績差股價斬半

英特爾近年連番失誤,亦被指是 x86 沒落的先兆。英特爾今年業續欠佳,收入和盈利均告大跌,股價年內累計跌超過一半。最嚴重是 8 月 2 日股價單日暴挫 26%,創公司 50 年來最大跌幅。當時業績之後,同時公布裁員 17,500 人,又暫停派發股息。

Patrick Gelsinger 在 2021 年 2 月回歸執掌英特爾之後,發展 IDM 2.0 計畫,既做先進製程技術,又做足晶圓代工。不過這業務大幅虧損,2023 年蝕 70 億美元,至今年還未止蝕。英特爾的第 13 代和 14 代 CPU 出現災情,嚴重到可以讓電腦系統跨掉,需要延長保用採用換貨策略。被用戶質疑產品品質,更有遊戲商開始跳船,將軟件改為原生支援 AMD 處理器。

英特爾第 13 代及第 14 代 CPU 災情嚴重。

顧問組陣容鼎盛

雖然 Arm 現時只是在市場上攝位,未足以動搖 x86 的地位,不過一旦形成趨勢難以回頭。於是英特爾和 AMD 聯同市場上其他夥伴,共同成立「x86 生態系統顧問組」。Patrick Gelsinger 用顧問組去回應「x86 已死」的論調,認為現時正蓬勃發展,前面將迎接 x86 架構的創新時期。

顧問組的成員還有:Broadcom、Dell Technologies、Google Cloud、HPE、HP Inc、聯想、Meta、微軟、甲骨文和 Red Hat。更重要是兩個神級顧問:Epic Games 創辦人 Tim Sweeney 和 Linux 之父 Linus Torvalds。遊戲是 x86 在消費者市場的最後堡壘,而 Linux 則是雲端市場的最大護城河。

顧問組成員陣容。

顧問組要確保 x86 硬件和軟件的兼容度,簡化 x86 指令集架構,同時新功能有效整合至作業系統,開發框架和應用程式,包括數據中心、雲端、客戶端、邊緣和嵌入式設備。

英特爾早年為競爭種下指令集分歧

x86 為 CISC 的代表,不過指令集互相兼容正是多年競爭下來的問題。目前在 Windows 系統編譯器(compiler)內,確保完全兼容所有 x86 處理器指令集,必須要選 SSE2。這是英特爾在 2000 年 11 月推出的 Pentium 4 新增指令集,AMD 則在 2003 年 9 月推出的 Athlon 64 才支援。畢竟 SSE2 已是 24 年前的產物,雖然只有極端兼容情況的應用程式才會如此支援,不過微軟都認為往後的指令集有潛在的兼容度風險。

英特爾長期領導 x86 市場,為與對手拉開競爭優勢,不斷擴展指令集,如 AVX。結果令其他 x86 廠商不兼容,用戶無法確保所有應用程式都能在所有 x86 架構上順利執行。

如果將英特爾和 AMD 所支援的指令集統一起來,則可確保用戶的應用程式,以至企業的軟件,可以在兩種處理器的伺服器之間互換。實際上,Arm 原生就有這優勢,因背後全都是由英國的 Arm 授權,智能電話的應用程式兼容不同晶片平台,企業用戶亦可將工作負載切換至不同的 Arm 雲端伺服器。

顧問組另一未有說明的隱藏任務,應是為 x86 指令集「瘦身」。英特爾在去年提出 x86-S、APX(Advanced Performance Extension)和 AVX10, 目的將 x86 指令集變得更接近 Arm 的 RISC。其中 x86-S 成為純 64 位元架構、APX 更似 RISC 指令集,而 AVX10 解決 P-core 和 E-core 的大小核心亂局。英特爾期望將 x86 指令集精簡後能夠與 Arm 競爭,達到省電和高效等表現。顧問組有兩間 x86 大廠,以及一眾電腦和伺服器廠商,令市場重新看待 x86。

方向終於正確,不過需求已變

目前 x86 在個人電腦和伺服器市場仍然有絕對優勢,只是 Arm 來勢汹湧。英特爾和 AMD 合作搞好支援指令集,讓用戶的應用程式在兩者之間順利互換執行,應是對準業界固有問題去解決,共同對抗 Arm。

NVIDIA 的 GB200 超級晶片由 2 個 Blackwell GPU 和 1 個 Grace CPU 構成。

然而,當前市場情況不僅是 x86 和 Arm 之爭,更是用戶需求正在改變。預計未來的個人電腦工作將會執行更多 AI 運算,變相減少對 CPU 運升能力需求,轉向加強 GPU 或 NPU。NVIDIA 在 2020 年曾出價收購 Arm,正是為此而提出。NVIDIA 今季出貨的 Blackwell GB200,由自訂的 Arm 架構 Grace CPU 配上 2 個 B200 GPU,由發表至今已經訂單不絕供不應求。顧問組不僅要統一 x86 指令集,還要有「橋」從 NVIDIA 搶走 GPU 市場,才是長遠的策略。

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