AMD: через тернии... в пропасть?

Инженер-разработчик компании Cadence Design Systems, находящейся в гуще процессорного рынка, написал специально для "КТ-онлайн" колонку с разъяснением текущей ситуации вокруг AMD и возможных ее последствий.

На этой неделе нашли подтверждение многочисленные слухи о будущем американской компании AMD (Advanced Micro Devices), известной в основном х86-совместимыми микропроцессорами, которые были единственными серьёзными конкурентами для изделий Intel (если учесть только производительную мощность, а не, к примеру, потребление энергии) и графическими процессорами, доставшимися в наследство от приобретенной в 2006-м году ATI.

AMD была основана в 1969 году инженерами из фирмы Fairchild, изобретателями первой интегральной схемы, пригодной для массового производства. Первым CEO новой фирмы стал Джери Сандерс, любимой пословицей которого было: "Настоящие мужчины имеют настоящие заводы", что, конечно, относилось и к AMD. В 1979 компания купила у Intel лицензию на производство процессоров семейства 8086/8088, и эта лицензия включала производство всех процессоров Intel вплоть до модели 486. После разработки ЦП 586 известного под названием Pentium, Intel отозвала лицензию, и AMD была вынуждена разрабатывать собственные микропроцессоры с условием, что они останутся совместимыми с процессорами Intel. Разработанные микропроцессоры К5 и К6 были довольно популярны среди пользователей домашних компьютеров, так как они сами и материнские платы для них были ощутимо дешевле, чем Pentium II и Pentium III, и их несколько меньшая по сравнению с конкурентами производительность не была препятствием для распространения.

Ситуация изменилась в 1999-м году, когда AMD представила миру Athlon, которому первым из x86-совместимых процессоров удалось преодолеть магическую частотную границу 1 ГГц и который во всех дисциплинах мог на равных противостоять Pentium III. В 2003-м году AMD вызвал очередной фурор, представив Athlon и Opteron на базе 64-битных ядер. У Intel появился очень серьёзный соперник, который угрожал переманить изрядную часть домашних пользователей, которые ужасались цифрам в счетах за электричество из-за прожорливых и малоэффективных Pentium 4. Вдобавок этот конкурент стремился завоевать чемпионский пояс в "серверном весе", где прибыльность намного больше, чем в потребительском секторе. Intel был вынуждена лицензировать у AMD 64-битное расширение архитектуры x86, так как их единственная на тот момент 64-битная разработка, процессор Itanium полностью заслуживал своё прозвище "тИтаник", и на поверхности не показывался. Это были золотые времена для AMD, все производители серверов пополнили свои модельные ряды серверами на базе Opteron. Так поступили даже Sun, у которой х86-совместимых серверов отродясь не было, и Dell, которая, прислушавшись к требованиям клиентов, разорвала выгодный эксклюзивный контракт с Intel.

Intel ударила по тормозам, похоронила Pentium 4, отозвала инженеров с разработки следущих поколений Itanium, и вышла на рынок с переработанной архитектурой Pentium III под названием Core. После того как стало очевидно, что погоня за тактовой частотой бесконечно продолжаться не может, производители ЦП нашли новую величину, которой можно легко объяснить покупателю преимущество их процессора над конкурентами - число ядер на одном чипе. В 2005-м году вышел на свет Athlon 64 X2 с двумя ядрами, а в 2007-м Phenom с четырьмя.

Проблемы начались у AMD в 2006-м году, когда процессоры Intel Core 2 показали, что их архитектура производительнее и, самое главное, эффективнее в плане потребления энергии, чем вся линейка AMD. Эффективность, удельная производительность стала очень важным параметром из-за большого распространения ноутбуков, а Intel подготовил по этому предмету все домашние задания, так как предлагал производителям лэптопов, не только процессор, но целую платформу вместе с оптимизированным чипсетом, интегрированной графикой, WiFi, контроллером жёсткого диска и других интерфейсов. Всё это было широко рекламировано под названием Centrino, и покупатель увидев наклейку на желанном ноутбуке, примерно понимал, что его ожидает. Попытки AMD продвинуть свою платформу под названием LIVE! успехом не увенчались. Покупка ATI и дорогостоящая интеграция графических технологий в свои продукты оказались в итоге выше реальных финансовых возможностей AMD, и для спасения всей фирмы нужно было срочно принять радикальное решение.

Но помимо скромных успехов на ниве создания конкуренции для Core 2, есть другие причины, по которым AMD не может больше владеть производственными мощностями и одновременно разрабатывать интегральные схемы. Для понимания этих причин надо более внимательно присмотреться к рынку микроэлектроники и технологическим аспектам вопроса. На рынке наступила парадоксальная ситуация: несмотря на то, что изготовление чипов в более тонких технологиях становится всё дороже и дороже, сами чипы должны становиться всё дешевле и дешевле. Мало кто платит за новый компьютер более 500$, хотя ещё несколько лет назад цена 2000-3000$ была вполне обычной. В то-же время цена одной фабрики для изготовления чипов поднялась с $2.5 млрд. для технологии в 90 нанометров, что было актуально в 2005-м году, до $4 млрд. для технологии в 45 нанометров, которая используется сейчас. Прогнозы говорят о $6 млрд. для технологии в 22 нанометра в 2010-11 годах. Сама разработка микропроцессора подорожает с $310 млн. в 2005-м году, до 1,3 млрд. в 2010-м году. Такие деньги может иметь компания с огромным оборотом, способная загрузить круглосуточно фабрику только своими продуктами и получать от них столько прибыли, чтобы окупить все инвестиции в фабрику и в разработку. Одна из таких очень немногочисленных компаний - это, конечно, Intel. Другая возможность - это делить загрузку фабрики между несколькими клиентами, что на практике означает разрыв технологической цепочки создания чипа на собственно разработку чипа и его производство, и заниматься этим будут разные фирмы. Эта модель становится всё более и более привлекательной даже для самых крупных компаний. Фирмы, которые занимаются исключительно разработкой интегральных схем, называют fabless. Фирмы, которые занимаются производством, называют foundries. Например Sun долгое время изготовляла свои ЦП семейства UltraSPARC на мощностях Texas Instruments. Теперь Texas Instruments объявила, что не будет разрабатывать 45-нанометровый процесс и сама становится клиентом самой большой foundry в мире - TSMC. По мере удорожания строительства фабрик этот процесс концентрации продолжается, всего в мире осталось только четыре крупных консорциума по производству чипов:
- IMEC (TSMC, TI, NXP, Panasonic)
- UMC
- Selete (Fujitsu, NEC, Renesas, Toshiba)
- Common Platform (IBM, Chartered, Freescale, Infineon, ST Microelectronics, Samsung)

А как во всю эту схему вписывается AMD? AMD уже давно сотрудничает с IBM и Chartered Semiconductor, часть процессоров уже производилась на их заводах, и хотя утверждалось, что AMD будет изготовлять свои микросхемы у TSMC, последние новости говорят скорее о том, что AMD примкнет к Common Platform, и нынешние фабрики AMD в Дрездене будут переоборудованы под процессы этой группы. Если какая-либо fabless-компания разработает микросхему под процесс Common Platform, эта схема может быть изготовлена в Дрездене, что повысит загруженность фабрики и, соответственно, ее рентабельность.

Таким образом, ничего страшного для любителей продуктов AMD не произойдет. Фирма откликнулась на зов времени и пошла путём многих других успешных компаний. Объединёнными силами, используя наработки таких фирм как IBM (напомню, их самый быстрый процессор работает на 4.7 ГГц), AMD вполне сможет разработать следущее поколение микропроцессоров, объединенных с графическими чипами, которые продолжат дело Opteron и Athlon, на радость тем, кто с подозрением относится с большим корпорациям и не любит монополии.

ОБ АВТОРЕ: Автор - ведущий инженер-разработчик филиала компании Cadence Design Systems в Мюнхене, Германия. Cadence - крупнейший производитель ПО для автоматизированного проектирования электронных микросхем. Также предоставляет услуги по разработке самих схем на заказ. Компания основана в Сан-Хосе, Калифорния, в 1988 году. В настоящее время насчитывает 5200 сотрудников в штате. Оборот за 2007 год составил 1,6 млрд. долларов США.