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AMD VS 英特尔 谁是CPU界一哥?

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20 吴小燕 ? 2019-10-31 09:30:29  来源:前瞻产业研究院 E2005G0

AMD:芯片界“打不死的小强”

AMD与英特尔之间在芯片市场领域的竞争历程,绝对是一段励志人心、令人震?#36710;?#25925;事。

AMD和英特尔差多同时成立于上世纪60年代末期,两家公司?#35789;?#20154;均出自有名的仙童半导体公司。不同的是英特尔集合了当时最为出色的半导体技术人才,而AMD主要从事代工生产和市场营销。

上世纪80年代,个人电脑开?#35745;?#21450;,当时最大PC厂商IBM公司对计算机系统和微处理器采用第三方外包,但因为英特尔X86处理器产能不足,被迫与AMD联手生产处理器,以满足IBM?#28304;?#29702;器需求,AMD沦为英特尔的代工厂。

但当AMD开始尝试自主研发PC处理器?#20445;?#33521;特尔意识到AMD?#20113;?#24418;成威胁,1985年,英特尔中?#36141;?#20316;协议,AMD被迫走上处理器自主研发道路,并于1989年研制出制兼容Intel 386 的AM386 CPU。

随后AMD在研发领域不断发力,终于推出了性能可以与“奔腾”系列媲美,价格却比奔腾系列低不少的“速龙”系?#34892;?#29255;,夺得了可观的市场份额。但由于AMD合作代工厂GlobalFoundries(格罗方德)半导体制程工艺长期落后于英特尔,制约了AMD产品竞争力。

2006年,英特尔发布“酷睿”全新架构处理器,在性能上开始大幅领先AMD,同时英特尔向经销商和客户提出高额返点策略,以阻止他们采购AMD芯片。AMD在处理器市场全面败溃,被挤的走投无路的AMD以市场垄断为由,起诉英特尔的不正当竞争行为,最终赢得了官司获得12.5亿美元赔?#30591;?#20294;无法阻止其继续丢失CPU市场份额。2011年开始,AMD陷入连年亏损泥潭中,多次传出将破产或被?#23637;?#28040;息。

2011-2017年,可谓是英特尔最为辉煌的时期,处理器市场英特尔一家?#26469;螅?#20294;在技术更新上英特尔明显放缓了脚步,10nm工艺经历三次推延,CPU性能也提升有限,被戏称为“?#26639;?#21378;”。英特尔的松懈可?#36816;?#20026;AMD争取了喘息的时间。

2016年,AMD凭借新一代处理器“锐龙”系列开始复苏,营收实现大幅增长,股价也由年初1.75美元上涨至年终的11.3美元,翻了接近10倍。

进入2019年,随着3代锐龙处理器的发布,AMD处理器在性能和制程工艺上均超越了英特尔。

:图表1:AMD和Intel业务收入结构?#21592;齲?#21333;位:%)

业务?#27573;Ф员齲篈MD集聚CPU和GPU业务,Intel业务纵向?#30001;?/strong>

2006年,AMD?#23637;?#20102;ATI使得AMD成为行业唯一同时具有高性能CPU和和GPU技术能力的厂商。根据Bloomberg数据,2018年,AMD PC处理器业务收入占比为36%,GPU业务收入占比为28%,服务器处理器收入占比为5%,企业?#24230;搿?#21322;制定业务收入占比为31%。

图表2:AMD和Intel业务收入结构?#21592;齲?#21333;位:%)

相?#21592;華MD业务集中于一芯片市场,Intel业务则实现纵深发展。Intel旗下设有多个运营部门,包括数字企业事业部、移动事业部、数字家庭事业部、数字医疗事业部和渠道平台事业部,其中PC部门和数据?#34892;?#20026;主要部门。根据公司财报,2019年上半年,Intel PC客户部门营收为为88.41亿美元,占比为54%,数据?#34892;?#37096;业务收入占比为30%。

营收?#21592;齲篒ntel营?#23637;?#27169;为AMD十倍

2019年10月,外媒曝光了一份疑似Intel宣传幻灯片,其中有一张内容是:“Intel的大杀器……就是超有钱”。幻灯片上显示,2018年,AMD全年净利润约为3亿美元,而Intel在2019年的推广费用就高达约30亿美元。当然这30亿美元除了市场宣传营销方面的费用,也包括了Intel在?#23548;邸?#34917;贴方面的支出。

单从营收来看,Intel确实拥有叫嚣的资本。2018年,Intel实现营收708.48亿美元,AMD营收为64.75亿美元,Intel营收是AMD的10.9倍;2019年上半年,Intel营收32.57亿美元,是AMD的11.6倍。

从利润来看,Intel也是遥遥领先对手。2019年上半年,Intel实现净利润81.53亿美元,是AMD的159.9倍。

图表4:2014-2019年AMD和Intel营收?#21592;?单位:亿美元)

CPU市场:AMD凭借“先进架构+先进工艺”反超Intel

AMD锐龙系列CPU出来之前,一直被Intel平台用户调侃:“你功耗高!你单核弱!你工艺差!”,而这个现象随着2019台北电脑展上,Zen架构+7nm工艺CPU发布,剧情出现了360度反转。

——制程工艺:?#24403;?#21488;积电,AMD 7nm工艺保持领先

2018年9月,AMD宣布Zen2架构新产品转由台积电代工7nm,台积电7nm为当前全球顶尖成熟半导体工艺,与英特尔量产的10nm在工艺水平(晶体管密度)接近,而今年二季度,台积电量产的7nm+(7nm EUV)工艺产量,晶体管密度则较7nm又提升了15-20%。

英特尔10nm量产时间一再延后,成AMD CPU 处理器抢占市场良机。根据台积电计划,2020年将实现5nm工艺产品量产,台积电5nm EUV,晶体管密度将比7nm提升1.8倍。AMD的Zen 4产品可能会在2021年使用台电5nm工艺。

(注:Intel 10nm的晶体管密度基于他们对2018年Cannon Lake的估计,当前Ice Lake芯片的?#23548;?#23494;度可能低很多)

图表5:各制程工艺晶体管密度?#21592;?单位:MTr /mm²)

图表6:2008-2021年AMD和Intel 处理器架构及制程工艺?#21592;? width=

——核心架构:AMD凭借Zen 2架构实现单核性能反超

AMDZen是AMD于2016中发布的x86-64微架构,接替Bulldozer微架构及其改进版本,Zen架构通过多核心多线程设计思路,使得在工艺指标落后于Intel的情况下,?#23548;首?#21512;性能并不逊色。2019年5月,AMD在台北电脑展发布会上,发布了搭载Zen2架构的Ryzen3000系列CPU,采用Zen2架构的锐龙3000系列?#21592;?#19978;代实现了21%的性能提升,其中IPC部分贡献高达60%,另40%受益于7nm制程的采用及设计?#24503;?#25552;升。根据Anandtech的评测,?#21592;菼ntel的CoffeeLake架构,Zen2在整数运算强5%,浮点运算强7.8%。

根据Cinebench R15测试,2019年AMD Zen 2架构的CPU单核跑分已经超过Intel。

图表7:AMD与Intel在同频下(4.0GHz)Cinebench R15单核跑分(2019年为4.1GHz)

——价格?#21592;齲篈MD产品更具性价比

通过AMD及Intel高端桌面级CPU性能和价格?#21592;?#21487;以发现,当前AMD R7 3700X处理器综合性能已经超过了Intel I9-9900KF,而价格仅为I9-9900KF的70%。3900X综合性能则约为I9-9900KF的1.6倍,尽管价格为I9-9900KF的1.2倍。综合来看,AMD桌面CPU更具性价比。

同样在服务器CPU市场,AMD 第二代EPYC Rome同样在性能和价格方面全面领先Intel Xeon服务器CPU。在性能方面,AMD宣称第二代EPYC 7742性能相对于Intel Xeon 8280L提升了97%。

图表8:AMD及Intel主流CPU性能及价格?#21592;? width=

CPU业务推动AMD业绩增长,抢占更多市场份额

随着全新Zen架构处理器推出,AMD在CPU市场占?#26032;?#26126;显回升。尤其2019年Zen 2架构7nm工艺处理器推出,桌面级CPU单核性能已经超越英特尔。根据德国零售商Mindfactory数据,2019年3月,AMD在德国的CPU市场份额占到69%。

根据Mercury Research数据,2019年第二季度,AMD在服务器、台式机、?#22987;?#26412;领域CPU市场份额分别为3.4%、17.1%、14.1%,同比上年分别提升了2%、4.8%、5.3%。随2019年7?#36335;藎?nm 3000系列处理器发布,预计2019年第三季度,AMD在桌面级(台式机)CPU市场占?#26032;?#23558;大幅上升。在?#22987;?#26412;市场,AMD也在加速向Intel靠拢。

随AMD从Intel手中不断夺回CPU市场份额,AMD业绩也出现了明显回升。预计在2021年之前,AMD仍将在CPU领域保持领先优势,继续扩大市场份额。

图表9:2017-2019年AMD在服务器、PC、?#22987;?#26412;领域CPU市占率(单位:%)

图表10:2014-2020年AMD营收及利润预测(单位:百万美元)

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国芯片行业市场需求与投资规划分析报告》,同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业规划、产业申报、产业园区规划、产业招商引资等解决方?#28014;?/p>

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