CPU大变局:AMD逆袭,苹果引风云
过去的20年间,PC CPU市场一直被x86架构主导,而英特尔长期占据着这个市场一半以上的份额。然而,在2020年和2021年的第三季度,移动CPU和桌面CPU市场常年的老二相继迎来了高光时刻。
市场研究机构Counterpoint报告指出,联发科在2020年Q3首次以31%的市场份额超越高通,成为全球最大的智能手机处理器供应商。而Mercury Research发布的2021年第三季度市场调查报告显示,AMD在全球x86 处理器市场的份额达到了24.6%,是2006年创历史记录25.3%后的市场份额第二高。
这些数据背后,一定程度上表明了CPU性能到达天花板,为多年的市場老二AMD赶超提供了好时机。但是,对于英特尔来说,由于其Tick-Tock(一代产品更新制程,一代产品更新架构)的节奏被打乱,其先进工艺延期带来的影响也让人不得不担忧。
业内的一些观点认为,即便目前技术已经非常成熟,但仍有很大的提升空间。芯谋研究总监宋长庚指出,“不是CPU性能达到天花板,而是CPU性能早已超过应用的需求。”Omdia半导体首席分析师何晖则表示,“很难说通用CPU的性能到了天花板。”
飞腾副总经理郭御风提出了一个不同的看法:“虽然频率提升放缓,但是IPC(每个时钟周期中执行指令数)的提升基本保持线性增长,从这个角度看,CPU并没有达到天花板。”
此外,还有一种观点认为,由于摩尔定律持续有效,不同层次结构对于提高计算效率至关重要。而且,与之前不同的是,这一次不是简单地依靠更小尺寸或更多核心来提高性能,而是在微架构设计上下功夫,比如优化缓存、算法以及其他细节,以获得更好的能效比。
苹果M1处理器,以及ARM架构对传统x86架构挑战,也成为了这场混战中的关键因素之一。尽管ARM本身并不代表新的技术革命,但它确实展示了一种新的可能性——通过精细化调整优化,可以在既定的物理限制下实现显著性能提升。这正是苹果所采取的手段,他们利用系统级优化,将处理器与操作系统紧密结合,从而实现了几倍甚至数量级别上的性能提升。
随着未来的竞争将更加注重体系结构创新和系统级优化,这场“新黄金十年的”计算机体系结构领域预示着一个充满无限可能的大变局。此前两位图灵奖得主John L. Hennessy 和 David A. Patterson曾预言未来十年将会是一个计算机体系架构领域“新的黄金十年”,现在这种预言似乎正在逐步实现。