ממאה לאפס ובחזרה למאה – החזרה של AMD לשוק המעבדים

נכון להיום, AMD היא החברה היחידה המפתחת מעבדים וגם כרטיסי מסך חיצוניים. אם הייתי מתאר לכם את AMD עם המשפט הזה בלבד, סביר להניח שהייתם חושבים שמדובר בחברה אשר שולטת בשוק או לפחות מצליחה מאוד ברוב שנותיה, בכל זאת מדובר בשבבי העיבוד העיקריים הקיימים בשוק. בפועל, הסיפור של AMD כולל עליות ומורדות ולא מעט אתגרים בדרך. בשנות ה-2,000 המוקדמות, AMD הייתה פעילה בשוק המעבדים והיוותה אתגר של ממש לאינטל.

אינטל (Intel) לא וויתרה ל-AMD והמשיכה לחדש ולפתח. במסגרת התחרות שבין השתיים, כל אחת שאפה ליצור מעבדים בעלתי תדרים כמה שיותר גבוהים ואף לייצר מעבדים מרובי ליבות – דבר שהיה חדשני מאוד באותה העת. במהלך שנים רבות של תחרות, AMD החלה להידרדר בעוד שאינטל פרחה. המעבדים של AMD נעשו חמים, זללו לא מעט חשמל וה-IPC ירד. אינטל לעומת זאת, הצליחה להשיג IPC גבוה במיוחד לצד תדרים גבוהים והיא למעשה שלטה לחלוטין בשוק המעבדים עד לשנת 2017.

כתוצאה מהתחרות, AMD איבדה לקוחות רבים והבינה שהארכיטקטורות הקיימות שלה לא מצליחות לספק את הסחורה. הדבר כמעט הביא את AMD לפשיטת רגל והרבה מהמדיות הגדולות בעולם חזו כי AMD לא תשרוד עד 2020. בצל החובות והמאבק לשרוד, מונתה ל-AMD מנכ"לית חדשה בשם ליסה סו (Dr. Lisa Su) שהגיעה עם לא מעט שאיפות ומטרות שבאותה התקופה נראו כמעט ובלתי אפשריות.

מתחילים מחדש

בערך בשנת 2014, AMD וד"ר ליסה סו שעמדה בראש החברה החליטו "לזרוק לפח" את הארכיטקטורות והטכנולוגיות הקיימות שהיו ל-AMD במטרה לבנות מאפס ארכיטקטורת מעבדים חדשה לחלוטין שתהווה ל-AMD התחלה מחודשת. מדובר בהימור לא קטן שכן פיתוח מעבדים הוא תהליך ארוך מאוד ויקר מאוד ולא ממש אידיאלי עבור חברה המתקרבת לפשיטת רגל אבל הדבר לא עצר בעד AMD. במשך מספר שנים, לא ראינו מעבדים חדשים מ-AMD והמהנדסים שלה עבדו ימים כלילות על Zen – ארכיטקטורת מעבדים חדשה לגמרי שתחזיר את AMD למפה.

ההצלחה של ארכיטקטורת Zen הייתה גדולה אך חלקית. נכון, AMD הצליחה לפתח מעבדים חסכוניים בחשמל, ללא בעיות חימום וכאלו שתפסו את אינטל לא מוכנה. יחד עם זאת, מאחר ומדובר בדור מעבדים ראשון שפותח עם תקציב דל במיוחד, התמודדה AMD עם בעיות תאימות ובעיות תוכנה רבות.

רכיב ה-IMC, אשר נמצא בתוך המעבד ואחראי על ניהול זיכרונות ה-RAM היה זקוק לליטושים רבים על מנת לאפשר לזיכרונות ה-DDR4 לעבוד בתדרים הגבוהים. גרסאות ה-BIOS לא היו מלוטשות עד הסוף, מערכות ההפעלה סבלו מבעיות תאימות תוכנה וכך גם תוכנות רבות אחרות.

לא די בכך, AMD סבלה ואפילו סובלת עד היום מסטיגמות של "חברה לא אמינה המספקת מעבדים בעלי ביצועים בינוניים ומטה שנוטים להתחמם ולזלול לא מעט חשמל". להיפטר מסטיגמות זו משימה לא פשוטה כלל, לא רק בעבור חברות היי-טק אלא עבור כל בני האדם באשר הם. לשמחתנו AMD מצליחה לשבור את הסטיגמות בקרב אנשים רבים אך עדיין יש מי שלא סומכים על המעבדים של החברה.

AMD ניסתה לחזור גם לשוק השרתים והכריזה על הדור הראשון של מעבדי Epyc אך ספקיות שירותי הענן הגדולות לא מיהרו לאמץ אותם בגלל החוזים שחתמו מול אינטל, הליטושים והשיפורים להם נזקקה ארכיטקטורת Zen וגם בגלל שמעבדי Epyc טרם הוכיחו את עצמם לעומת מעבדי Xeon שמוטמעים שנים על גבי שנים בחוות שרתים רבות ברחבי העולם.

שוק המעבדים היום

כשנה לאחר ההשקה של Zen, השיקה AMD את Zen+, גרסת Refresh למעבדי ה-Zen שסיפקה שיפורים משמעותיים לבקר הזיכרונות, לגרסאות ה-AGESA וברקע גם חברות תוכנה כמו Microsoft ו-Adobe החלו בעבודות אופטימיזציה לתוכנות שלהן עבור AMD. ארכיטקטורת Zen+ היוותה תיקון לבעיות הגדולות שהיו ל-Zen והביאה עימה שיפור ביצועים ו-IPC שהתבקש מאוד. שנה לאחר מכן, ב-2019 השיקה AMD את Zen2, ארכיטקטורה חדשה ומשופרת שהביאה מספר בשורות.

ראשית, AMD העבירה את הייצור מהמפעלים של חברת Global Foundries למפעלים של TSMC ובנוסף, AMD הפכה לראשונה שמייצרת מעבדים למחשבים נייחים (מעבדי X86) בליתוגרפיית 7nm. עם Zen2 הצליחה AMD לשפר משמעותית את הביצועים, התוכנה וה-IPC עד למצב בו היא משתווה ולפעמים עוקפת את המעבדים של אינטל במגוון רחב משימות ותוכנות. ארכיטקטורת Zen2 ללא ספק הצליחה לקחת את פלטפורמות המיינסטרים כמה צעדים קדימה וזה עוד מבלי לדבר על שוק ה-HEDT והשרתים.

אם כבר מדברים על שרתים, האתגר של AMD בשוק השרתים גדול עוד יותר מהאתגר שלה בתחום המיינסטרים. כאמור, אינטל שולטת בשוק השרתים שנים רבות והמעבר משרתים מבוססי אינטל לשרתים מבוססי AMD יקר במיוחד שכן מדובר בחוות שרתים ענקיות ומורכבות. למרות הקשיים, הדור השני של מעבדי Epyc, המבוסס על ארכיטקטורת Zen2 הצליח הרבה יותר מהדור הראשון של Epyc. יצרניות השרתים וספקיות שירותי הענן החלו לאמץ את המעבדים והפלטפורמות של AMD והן אף נהנות משיפור הביצועים והקטנת צריכת החשמל ביחס למעבדים של אינטל. האימוץ של מעבדי Epyc הולך וגדל כל הזמן, ספקיות שירותי ענן כדוגמת Google, AWS ו-Oracle מציעות עם הזמן יותר ויותר שרתים מבוססי AMD שלרוב, מחיריהם זולים יותר ביחס לשרתים מבוססי אינטל.

לפני מספר שבועות, במהלך חודש מרץ השנה (2020) AMD עשתה היסטוריה והצליחה לאחר שנים רבות של מאמץ להציג מעבדי לפטופים המתעלים בצורה משמעותית על אלו של אינטל תוך שמירה על TDP נמוך במיוחד. עד להשקה זו, אינטל שלטה כמעט ללא עוררין בתחום המחשבים הניידים וכעת AMD סוף סוף מצליחה לתת תחרות רצינית גם בנתח השוק הזה. יצרניות מחשבים ניידים כדוגמת אסוס (Asus) כבר הציגו מחשבים ניידים חדשים המבוססים על המעבדים החדשים של AMD. בנוסף, על פי ההערכות נראה בקרוב מבחני ביצועים גם למחשבים ניידים מבוססים על מעבדי ה-Comet Lake H החדשים של אינטל. הפעם, בניגוד לבעבר יהיה קשה לחזות מראש את המנצחת.

שוק המעבדים מחר

לאינטל ול-AMD כאחד יש מפות דרכים ארוכות טווח ומאוד שאפתניות. על פי ההערכות, אינטל תנטוש את ליתוגרפיית ה-14nm בשנת 2021 ותהפוך את האתגר שבפני AMD להרבה יותר משמעותי. בינתיים, אינטל ממשיכה למתוח ככל הניתן את ארכיטקטורת SkyLake כאשר במקביל, מאחורי הקלעים היא מפתחת ומאיצה פרוייקטים רבים שעשויים להעניק לה יתרון גדול בעתיד אך אלו כאמור, ייחשפו לא לפני 2021 על פי ההערכות.

בצד האדום AMD ממשיכה לעבוד מאחורי הקלעים על מגוון של ארכיטקטורות ולפי מסמכים שהגיעו לידינו ממש לא מזמן, היא כבר מתכננת להשתמש בליתוגרפיית 3nm חדשנית במיוחד בעוד מספר שנים. עד אז, בעוד מספר חודשים תשיק החברה את ארכיטקטורות Zen3 שתיהיה השנייה והאחרונה של החברה שתבוסס על ליתוגרפיית 7nm. לפי ההדלפות השונות שצצות ברשת Zen3 תציע שיפור העומד בין 10% ל-15% ברמת ה-IPC והתדרים. לצד זאת, אנחנו מקווים כי הפעם היא תגיע מוכנה יותר להשקה ברמת התוכנה ומקווים כי היא אף תציג שיפורי אופטימיזציה לסביבות עבודה נוספות המוכרות בתעשייה ומנועי משחק נוספים.

עתיד שוק המעבדים הולך להיות מאוד מעניין כששתי היצרניות מנסות שנה אחר שנה להתעלות אחת על השנייה ולהמציא את עצמן מחדש. מי שמרוויח מהתחרות באופן ישיר הוא כמובן אנחנו – הצרכנים שמקבלים מידי שנה שיפורי ביצועים מעולים לצד מחירים תחרותיים משתי החברות.

קונסולות

רגע לפני שנסיים את הכתבה, מן הראוי לציין גם את תחום הקונסולות שבו AMD שולטת. נכון להיום קונסולות ה-Playstation, Xbox ו-Atari מונעות כולן על גבי שבבי עיבוד של AMD והודות להתקדמות המרשימה של AMD בתחומי המעבדים וכרטיסי המסך, גם הקונסולות זוכות לחומרה עוצמתית יותר. מעבר לכך, מאחר והקונסולות כולן מונעות על גבי החומרה של AMD, יצרניות המשחקים השונות מבצעות אופטימיזציה למשחקים רבים לשבבי העיבוד של AMD ובכך, גיימרים רבים המשלבים מוצרים של AMD יוכלו ליהנות מאופטימיזציה טובה יותר למשחקים.

סיכום

הדרך הטובה ביותר לסכם את הכתבה היא ראיון שעשתה מנכ"לית חברת AMD ב-CNN בו היא מספרת על התקופה בה נכנסה לתפקידה הנוכחי, על ההתקרבות לפשיטת רגל וההצלחה המשגשגת של Zen, Zen Plus ו-Zen2. לראיון המלא לחצו כאן.