AMD前传：从黄金王者到黑暗时代

2020年以后，AMD 达成了几个惊人的历史性时刻：2022年，市值首次超过 Intel；2024年第四季度，数据中心市场营收首次超过 Intel。

而至少在8年前（2017年初），这家公司还处在破产的边缘。那么，AMD 有着怎样传奇的发展史？

从“第二供应商”到自主设计的转型

最初，迫于 IBM 的要求，Intel 不得不拉上 1969年成立的 AMD 公司作为“第二供应商”，共同为 IBM 提供 x86 CPU 芯片。

然而，随着 PC 产业在1990年代在全球迅速发展，AMD 和 Intel 也从合作伙伴变成了竞争对手。

1991年推出的AM486成为AMD最后一款完全基于Intel授权的处理器。这款处理器以更高的频率、集成x87 浮点运算协处理器以及更低的价格广受好评，直接引发了 Intel 的不满。由此引发了两家公司十余年的专利世纪大战。

此后，AMD 被迫转向自主研发。

1996年，AMD推出首款自主设计的K5处理器，首次在流水线内部采用了 RISC-like 微码方式。但这款 CPU 由于错失先机以及较低的频率，并没有为 AMD 打开市场。

同样是 1996 年，AMD 以 8.65 亿美元收购了 NexGen ——这或许是 AMD 截至目前最改变命运的一场收购。

“硅仙人” JI'm Keller

NexGen 是一家专注于设计 x86 兼容处理器的无晶圆厂半导体公司（fabless IC design company）。这家公司在当时拥有一项被称为 RISC86 的技术，可将复杂的 x86 指令集转换为 RISC 型微指令使得x86 CPU可以更好地专注于流水线设计，而这可以显著提升CPU的性能。

AMD 通过这次收购，获得了 NexGen 宝贵的 RISC86 技术、Nx686 CPU 架构原型。与此同时，AMD 还获得了宝贵的半导体工程师团队，其中就包括日后大名鼎鼎的、中文互联网圈称之为“硅仙人”的 JIm Keller （注：我们在这一系列文章中还会多次提到它）。

k6

紧接着，AMD 在 1997年推出了K6 CPU。与 K5 不同的是，K6 在流水线、缓存、运算单元等许多方面都进行了重大革新，在性能上可以与 Intel 的 Pentium II 竞争，但价格却低得多。AMD 在那段时间以出色的性价比获得市场的青睐。

1998年，AMD 再接再厉，推出了 K6-2 架构。它引入了 AMD 自主设计的 3D Now! 指令集，大大增强了浮点和 SIMD 运算能力。

带3D Now!的K6-III

3DNow! 指令集是AMD在当时独特的一项创新。

此前的MMX拥有一个显著的设计缺陷：即MMX指令在运算时，会占用FPU的寄存器，从而导致FPU和MMX同时运行时发生冲突。程序在调用MMX指令时，需要通过复杂的保存和恢复FPU状态的操作来避免冲突，进而影响性能。

而 3DNow!专门优化了浮点运算，尤其是在三维图形和多媒体处理领域。它为游戏、视频和音频应用提供了显著的加速，尤其是在3D图形渲染中，比Intel的Pentium MMX系列表现更加优越。
Intel 于 1999 年才发布了与之对应的 SSE 指令集的相关CPU。但由于相关专利限制，AMD 当时无法对 SSE 进行支持（直到2009年双方交叉授权协议达成）。

利润！利润！还是利润！

AMD 在 1998 年全年营收历史性地突破了20亿美元，但净利润只有 1.5 亿美元。

1999年，其全年营收翻倍，突破 40 亿美元，净利润为 2 亿美元。

2000年，全年营收下降到 30 亿美元，净亏损 1 亿美元。

而作为对比，Intel的 1999年全年营收约为199亿美元，净利润约为60亿美元；1999年营收约为358亿美元，净利润约为105亿美元；2000年营收约为358亿美元，净利润约为88亿美元。

因此，尽管 AMD 看似已坐稳 x86 乃至 PC 处理器的第二把交椅，但其营收和利润，仍不和对手处在同一个量级。

Jerry Sanders，人称“硅谷老炮”，生于1936年，今年88岁

而 AMD 创始人，Jerry Sanders 在事后才披露：尽管 K6 大卖，但由于较低的价格以及 AMD 晶圆厂良率等问题，K6 并没有为 AMD 带来利润，财报所披露的盈利，来自其他业务。

作为既自己设计芯片，又同时拥有晶圆厂等制造部门的 IDM 公司，当时的 AMD 和 Intel 拥有相似的成本结构。

比如固定成本，包括先进制程研发费用、CPU 新架构研发费用、芯片流片费用、制造部门折旧资金。这些费用在当时甚至占 CPU 总成本的一半以上。

这意味着，谁的 CPU 卖得多，谁的平均固定成本越低，从而利润率越高。而1998年至2000年，Intel 牢牢地占据 PC 市场的 80%，AMD则不足 20%。

那么非固定成本呢？AMD 与 Intel 的差异主要来自芯片尺寸和每晶圆良率。同样性能下，芯片面积越小，非固定成本越低；同样面积下，每晶圆良率越高，非固定成本越低。

AMD 当时在良率方面，仍不如 Intel；由于制程和架构原因，AMD 也无法在每单位面积性能中领先 Intel。

这两方面的原因，导致了 AMD 彼时只能算“赔本赚吆喝”。

鲁毅智（Hector Ruiz）时代

1998年，那时候我还在读小学，我记得一些报纸上说，硅谷传闻桑德斯老爷子准备把AMD卖给IBM，谣言有鼻子有眼，甚至影响到AMD的股价。

随后，这位硅谷老炮愤怒地辟谣了——从后来的情况看，他只是还没物色到合适的继任者。桑德斯老爷子后来物色到的继任者就是Ruiz。

Hector Ruiz

Ruiz 于2000年接受桑德斯的邀请加入AMD任COO，并于两年后接任CEO全面执掌AMD。

在此之前，Ruiz曾经担任摩托罗拉半导体部门负责人和德州仪器的高管，算是在半导体行业的资深人士。鲁上任后，分析了AMD的状况——

当时Intel和AMD主频大战打的火热，几乎卷死了所有其他x86 CPU供应商(除了中国台湾的VIA通过收购Cyrix和Centura在当时仍然在生产x86CPU以外)，AMD已经奠定了CPU老二的位置。

但为什么AMD似乎永远无法成为第一呢？

Ruiz 认为主要原因在于AMD自成立以来，一直没有自己的公司战略。AMD的一切行动，都是基于和Intel竞争的需求，摸着英特尔过河，怎么可能超越英特尔？

于是Ruiz为AMD设计了自己的战略蓝图，试图把AMD这个小作坊转型成一家拥有更强技术水平、明确市场定位的大型科技公司。

1. 进军服务器市场。

AMD 在 PC市场只能走性价比路线，并且利润低得多（实际上PC市场利润率一直比服务器、数据中心市场低，2017年的 Desttop x86 CPU 零售利润率约 10%，但数据中心则高达约 40%）。基于这种现状，AMD 推出了基于 K7 的 Opteron （皓龙）服务器 CPU。

但高性能计算市场利润则高得多，此举几乎拯救了当时AMD可怜的利润率。

Opteron也非常争气，在服务器市场一度占据了30%的市场份额，这一记录截止目前还没被Epyc打破。

2. 推行“中国战略”。

Ruiz当时公开说：“AMD如果想在全球取得成功，必须先在中国取得成功”。

在Ruiz的推动下，AMD不仅成立了大中华区分公司负责开拓在华业务，还于2004年前后，在上海和苏州分别成立了全球研发中心和封装工厂。

2009年与2004年相比，AMD在华销售额翻了十倍、成为AMD第二大单一市场。

3. 聚焦CPU技术创新。

鲁不仅非常重视，并且作为半导体工程师出身的专家，本身也有一定技术敏锐度，这一点和苏妈倒是一样的。

前文提到，AMD当年通过，获得了一个那个男人——Jim Keller！

Ruiz意识到当时x86 CPU的两大技术趋势，一个是从32位向64位转变、一个是从单核到多核转变。因此，Ruiz 支持了JK主导了64位ISA和CPU微架构的设计，以及双核微架构的设计。

多核发力与 AMD64。

正是 Ruiz 的这种观察，使得他支持Jim Keller等AMD技术团队搞出了x86-64指令集架构(称之为AMD64，后来Intel为了挽尊，叫它x86-64以便和当时自己的EPIC IA64区别)。

AMD64通过兼容32位系统调用、指令集兼容、内存地址转换等设计，使得32位x86程序可以不经过重新编译、指令集翻译、虚拟环境等手段，直接运行在新的AMD64 CPU上，几乎完全兼容原有的x86程序。

AMD Opteron 144

Intel则一脚踩进EPIC坑里，最终导致了IA64的失败(EPIC安腾的失败，不兼容x86并不是主要原因，不过这是另一个故事了)。

首发x86-64使得AMD获得了极大的商业上的主动权，这比技术本身更重要。

AMD在那之前一直就各种专利保护和知识产权和英特尔打官司，英特尔可能通过司法手段把AMD压制住。但AMD发明x86-64后，一切都变了，英特尔已经无法从司法上消灭AMD了，并且英特尔想继续在x86赛道混，反而得被AMD卡脖子。

AMD Opteron 140

最终，两家达成交叉授权协议，AMD获得了许多英特尔专利许可并且再不用担心英特尔的司法武器，IA两家知识产权世纪大战宣告结束。

注意哦，此胶水比Zen架构胶水要差劲很多，因为它的双核延迟特别高，并且功耗爆炸，堪称英特尔史上最失败的CPU(比第十一代酷睿Rocket Lake还失败)。AMD 则借机与 Intel 发起了「真假双核」辩论。

到2005年，一些市场调研机构称，AMD的PC市场份额(不包括笔记本电脑)已经超过50%，首次高于Intel，一时间AMD风头无两。

那么，AMD 是如何在此之后进入“黑暗时代”的呢？

2006年电脑报：AMD向Intel开火

前文说到，截止至2005年底，AMD的三大战略似乎取得了不错的进度。但我们无法忽视，AMD 在那几年能够取得这样的成绩，也和 Intel 技术路线上犯错有关系。

Intel 的反击

Intel 的 NetBurst 系列架构（注：主要用于 Pentium 4 Desktop 系列）采用超长流水线、超高主频的技术路线。然而，这一策略带来了超高的功耗以及一些场景下的“高频低能”问题。

Intel 曾经自信地宣布 NetBurst 频率将达到 10GHz，然而最终被证明这是一次“放卫星”，新一代Pentium 4 因未达到预期而取消，Intel 高管不得不下跪道歉，好严重哦！

到2006年，事情迎来了转机。

Intel位于海法的办公室

位于海法的技术团队早在2003年就提出过一种与 NetBurst 截然不同的低功耗 x86 架构，即 Dothan、Banias、Yonah 系列，并以此发布了用于笔记本电脑的的 Pentium M。

NetBurst 的“卫星”失败后，海法团队那原本不怎么受待见的 CPU Arch 开始被公司高层关注。

2006年7月，基于 Yonah 改进的 Core 系列横空出世。这得益于 Intel 内部实行的双小组制以及刚落地的 Tick-Tock 战略。

Core 2 Duo 仅仅以 65W 的 TDP，就带来了比 NetBurst 高 25% - 40% 的单核同频性能提升，而后者可是 TDP 高达 130W 的“塔式散热器普及者”。

Core 和 Xeon 的横空出世，让正在执行“涨价提利润”策略的 AMD 措手不及。

AMD Athlon 64

玩 PC 圈的小伙伴大概记得那个暑假，屯了一仓库 Athlon 64 X2 、 Athlon 64 FX 的电脑城 JS 欲哭无泪 —— 因为 Core 的出现，让这些 AMD 旗舰 CPU 价格几乎一夜腰斩。

那么，彼时的 AMD 除了忙着“涨价”，还在做什么呢？

答案也许是：忙着踩坑。

踩坑一: 收购ATI 陷入财务危机

AMD 在当时，雄心勃勃地希望进军 GPU 市场以实现自身的多元化和融合异构计算战略。同时，由于没有芯片组研发能力，AMD 希望透过收购能够补齐这块弱项。

IBM PC 及其兼容机 / x86 在当时规定了一套复杂的总线架构，为此，计算机需要一系列独立于 CPU 之外的芯片来确保 CPU 正常工作以及设备之间的通信。
我们熟知的时钟发生器、内存控制器、BootLoader 引导芯片以及各种总线控制器，最初都是板载外部芯片。
Intel 在 1995年前后，透过称为 i800 系列的芯片组，使用可编程固件和被称为FSB（前端总线）的架构大大简化了芯片组，但也分为北桥芯片（集成内存控制器等高速设备）和南桥芯片（集成IDE、ATA、SATA控制器等慢速设备）。
这时有许多专门为Intel、AMD制造的芯片组的公司，比如 SiS（矽统）、VIA（威盛），NVIDIA 和 ATI 也在 2000 年后涉足其中。

ATI 中文名冶天科技

ATI 于1985年成立，比老黄的NVIDIA早了8年。ATI最初制造各种显示芯片，客户包括IBM、飞利浦等。在1990年代开始涉及3D图形加速芯片、GPU领域，并且在残酷的竞争中送走了3DFX、S3等一众早期巨头，和NVIDIA并驾齐驱。

在2006年被AMD收购前，ATI主要业务除了桌面GPU、移动GPU，还包括用于电视和机顶盒的图像处理芯片、PC芯片组、半定制GPU芯片。

何国源

ATI 和 NVIDIA还有一个相似之处——它的创始人兼灵魂人物何国源也是华人，于1950年出生在中国广东省。当时，人们把何看作是和黄仁勋一样是富有传奇色彩的人物。

然而在2003年，何国源和他的家人于被媒体爆出涉内幕交易案，加之他对ATI采取的家族式经营的策略早已引起了ATI高层的不满。面对检方指控和ATI高层的抗议，何最终在2004年交出了公司控制权。

唯一的问题是，ATI同时也失去了战略与技术掌舵人，何的离开立刻引发了工程团队的人事动荡，使得 ATI 在与 NVIDIA 的竞争中开始显露疲态。

再说回AMD收购案。

在 2005 - 2006年，坊间传闻 AMD 的首选收购对象其实是 NVIDIA，而同时期与 NVIDA 洽谈收购事宜的还有 Intel。

带集显的NVIDIA nForce芯片组

当时有八卦说，老黄开出的价码是，AMD收购NVIDIA后，由他出任CEO。如果这是真的，从现在NV的市值看，老黄都未必稀罕AMD CEO的职位呢。

然而，也许是与NV的谈判失败以及Intel 的收购动作影响了AMD高层的判断，最终 AMD 以一个高的离谱的价格收购了ATI——43亿美元的现金、5800万股AMD股票,共计54亿美元。

而当时，AMD账上的现金才20亿美元。为此，AMD不仅花光了多年积攒的家底，并且还向摩根斯坦利借贷25亿美元。

收购ATI使得 AMD 陷入财务危机，为此，AMD 不得不大砍研发经费。这导致了计划的研发进度和产品发布进度一再延期。

为了活下去，AMD在2006年至2009年期间，不得不多次降薪裁员，许多工程师在这此财务危机中主动离职或被裁，这进一步削弱了AMD的工程技术能力。

更坑的还在后面——当AMD高层清点ATI的各种专利和知识产权时，AMD发现之前收购报价太高了。

2006年之后，AMD也多次对原ATI的资产做资产减记，至2009年初，已共减记了将近25亿美元。

还记得当初收购是多少钱来着？是54亿美元哦！换句话说，AMD是以将近一倍的溢价收购的ATI，妥妥的冤大头。

AMD收ATI发展GPU业务并没有错，但以如此高的溢价，并且通过花光现金加巨额信贷的方式收购，以至于使公司陷入生存危机，这就很有问题了。

踩坑二: 研发不力新品翻车

2006年无疑是转折年。

Intel 通过 Core 系列开始吹响反攻的号角，在桌面 PC 市场份额大增，在工作站和服务器市场也遏制了皓龙的攻势，而为笔记本市场推出的炫龙（Turion 64，2006年）几乎刚出新手村就遭遇了团灭。

死在新手村村口的Turion炫龙遗容

更糟糕的是，AMD 深陷债务危机，在未来几年之内，都没有财力采取有效行动了。

前文提到 AMD 因没钱而削减研发经费并推迟产品发布，主要受影响的就是 K10 架构。其原本计划在2006年发布，却被推迟到 2007 年。

似乎是研发经费削减导致性能提升有限，也可能是 Intel Core 性能太强悍。K10 的单线程性能与K8相比提升仅10%-15%，比 Core 2 落后 20% 。

而 Core 2 已经是一年前的产品了，此时 Intel 正在紧锣密鼓地筹备 Nehalem，Intel 保证 Nehalem 性能将继续提高 20%。

以开核为卖点的Phenom黑盒版

但这还不是 AMD 灾难的全部 —— 玩家发现 K10 经常蓝屏、死机，此后 AMD 承认 K10 设计上存在重大缺陷，即TLB Bug。

尽管AMD发布了修复固件，很大程度上修复了这个问题，但代价是K1 0的性能进一步降低10%以上。

TLB BUG ISSUE 严重影响了AMD的口碑.AMD不仅丢掉了K7以来好不容易打下的市场份额，几乎完全丢掉了刚获得的服务器市场份额，更是股价一泻千里，还因此被消费者维权，成为被告。

K10修复版BIOS

尽管举步维艰，Ruiz 最后任期内仍然尝试带领 AMD 走出困境。

AMD 为了收购 ATI ，自身陷入了财务危机，同时，新品 K10 延迟上市叠加重大BUG，使自身陷入困境。
然而，更大的厄运却还在后面。

老对手 Intel 所带来的 Core 架构绝不是昙花一现。实际上，Intel 几乎在发布 Core 架构的同时便祭出了著名的 Tick-Tock 战略，即一代制程革新、一代架构革新。

Tick-Tock 战略很好地调和了 IDM 厂商的芯片发布周期、制程研发周期和架构研发周期。每年发布新CPU的节奏更是让AMD 无力招架，后者被越甩越远。

Tick-Tock产品示例

尤其以 Nehalem 架构（对应第一代 Core i）的发布，带来睿频加速、QPI总线、集成GPU、内存控制器等诸多革命性技术。

2011年，Intel 再接再厉发布了 Sandy Bridge，进一步整合了iGPU和北桥芯片，将最大核心数推高至8核并加入了对AVX指令集的支持，其单核性能与多核性能均进一步飞跃。

而本文的主角 AMD 却由于种种问题，几乎无力应对。

为了生存，Ruiz 领导下的 AMD 做了一个违背祖宗的决定——拆分并出售芯片制造部门。

祸福相倚：和“女朋友”分手是歪打正着

AMD创始人桑德斯有句名言：“Real men have fabs”（有晶圆厂才是真爷们）。

“Real men have fabs

但2006年收ATI以来，AMD都快揭不开锅了。那段时间，AMD忙着变卖一切可以卖的有形无形资产换现金。但这些对于陷入业务亏损和财务危机的AMD来说，简直是杯水车薪。因为至2008年下半年，AMD总负债已高达53亿美元了。

在这一背景下，Ruiz 等高层就有了卖晶圆厂的想法，称之为“Asset Smart”计划。也就是说，AMD从IDM转型Fabless的直接原因是财务危机，而不是什么对IDM不可持续的先见之明。

当时，AMD也确实比Intel更有理由甩掉晶圆厂转型Fabless。

第一，AMD的工程能力远弱于Intel，其制程翻车风险很大。

AMD 晶圆厂一直是小而精的路线，并且和自家CPU架构严重绑定（这一点倒是和 Intel 一样）。

AMD 和 Intel 的 PDK 或工艺库乃至EDA软件都和业界截然不同，这意味着，一旦他们自家制程研发出现任何无法解决的问题，短期内将没有其他业界公司可以提供备用方案，他们必须独自解决.。（后来 Intel 的 10nm多次延期就是这种情况）

一座新的1x nm 晶圆厂通常需要十几亿美元的投资

第二，AMD已无力支付高昂的新制程研发费用。

最直接的原因是财务危机，但更根本的原因是 AMD 的销量远不及 Intel ，其制程研发费用无法被摊薄。而一旦制程工艺被拉开代差，晶圆厂资产减记几成定局，不如及早脱手。

并且，十分幸运的是，AMD真的为自家晶圆厂找到了买家——阿联酋阿布扎比政府。当时，海湾石油富国阿联酋正在推行石油替代战略，希望发展多元化经济，而芯片制造正是他们感兴趣的。

在2009年初，阿布扎比政府的两家投资公司和AMD一起，成立了一家新的芯片制造公司（后来更名Global Foundries，格罗方德，简称GF，被网友戏称为“女朋友”），AMD将旗下所有晶圆厂和制造部门移交给新公司。
阿布扎比方面则以注资的方式占用新公司的部分股份，还帮助AMD分担了大约12亿美元的债务。

不过，AMD并非立即完全与GF“一刀两断”了。AMD不仅仍持有GF约40%的股份，还签订了供应协议，保证AMD在接下来的几年仍必须由GF负责芯片制造，防止GF因没有客户而陷入危机，算是给了GF几年的“新手保护期”。

在接下来的几年里，AMD不断减持GF股份，并且在2012年（苏姿丰加入AMD前后）支付了约4.25亿美金的“分手费”以终止之前的供应商协议。GF高层称：“今天，GF成为了真正的代工厂。”

晶圆厂这种高风险、重资产的家伙并不像大家想象的这么炙手可热。我们可以看另一个卖晶圆厂的案例 ——

2014年，IBM 迫于巨额亏损，将旗下两个晶圆厂 East Fishkill 和 Essex Junction “卖”给了 Global Foundries 。GF说是收购，实际上没花一分钱，而是 IBM 倒贴 15亿美元现金、若干技术专利和大约5000名员工。

饶是如此，GF 还觉得 IBM 给少了。二者后来还因为这事对簿公堂，直到2025年才达成和解。

所以在那个时间点，AMD 将晶圆厂甩卖还能换来现金，无疑是幸运的。

也正因为是在昂贵的FinFet制造技术普及之前甩掉晶圆厂，AMD才能以更小的代价实现“Assets Smart”。

然而，拆分GF对于AMD而言，失去了还不止是晶圆厂，还包括CEO——GF成立后，不仅原本负责芯片制造的副总裁转而担任新公司GF的CEO，原AMD的CEO兼董事会主席鲁毅智（Hector Ruiz），也转而担任了新成立的GF的董事长。

Ruiz从AMD时，AMD已经连续七个季度亏损了。

2008 - 2014：前苏姿丰时代的自救

Dirk Meyer

Ruiz 离职后，接任CEO大位的 Dirk Meyer 是原 CPU 设计团队的 Team Leader，可能曾经是硅仙人的上司，因为 JK 担任过K7、K8的首席架构师。

Meyer 任内仍然致力于改善AMD的财务困境。比如，2009年，把移动图形部门和相关资产、Imageon品牌以6500万美元的价格卖给了高通，这就是后来大名鼎鼎的 Andreno GPU（Andreno 是 Radeon 字母重排序，暗示二者血脉相连）。

事后诸葛亮地看，AMD在移动设备爆发的前夕卖掉了这个摇钱树，可能错失了一次提前翻身的机会。

Bulldozer 以及后续一系列农用机械架构的失败，也是在这一时期。

作为挽尊，他任内还带领AMD推出了一系列”小核“架构Jaguar(美洲豹) - Bobcat(山猫) - Puma，通常只有2-4核，TDP为4W-15W，面向笔记本市场。

虽然不像农用机械功耗高，但性能过于羸弱，反响平平。
Meyer 于 2011 年离任，接替者是 Rory Read。

AMD 于2011年公布了“The Future Is Fusion”(融聚未来)的口号。

为此，他支持了GPU技术架构变革，AMD将GPU从基于VLIW4的Terascale改为了更适合通用计算、类似SIMT架构的Graphics Core Next。

GCN架构即使在当年和NV同期的Fermi比，也算不上先进，但它毕竟是对GPU架构的一次彻底革新。它唯一的问题就是服役太久太久了——从2011年的Radeon HD 7000到2017年的Vega 64,整整6年在架构上没有大的更新，如果算上APU，则是一直服役到2020年（Ryzen 5000H/U）。

Rory Read