2015年對于NVIDIA和AMD這兩家顯卡芯片公司來說，絕對是充滿挑戰(zhàn)和危機的一年。確切的說，2015年對整個GPU和顯卡市場都是一個巨大的難題。因為GPU制造工藝長期的延期已經(jīng)讓顯卡的性能難以提高了。而且對于這兩家僅有的圖形處理器生產(chǎn)商來說，最大的問題莫過于選擇什么樣的工藝去代工自己的處理器。
早在2012年的時候，AMD和NVIDIA率先開啟了28nm工藝的第一款架構(gòu)。而雙方都選擇了臺積電的28nm HP高性能工藝作為第一批處理器，而28nm HP工藝的出現(xiàn)也讓開普勒和南方群島兩個架構(gòu)充分發(fā)揮了全部實力。28nm工藝的出現(xiàn)也宣告著40nm工藝的顯卡退出時代舞臺。
眾所周知，更加先進的工藝可以帶來更強的性能提高以及更好的同等工作頻率下的功耗降低，這樣的工藝制造出來的處理器自然可以更容易發(fā)揮最高性能，也讓它們進入低功耗移動設(shè)備成為可能。也正是因為如此，40nm工藝的顯卡才會很快被代替掉。因為工藝和架構(gòu)同時進步，才會讓顯卡的性能有質(zhì)變。二者可說說缺一不可。可見的顯卡之所以比過去性能更強，功耗更低。這自然少不了臺積電28nm制造工藝的貢獻。
然而，28nm工藝在GPU發(fā)展歷史上可以說是目前持續(xù)時間最長的一代工藝了。在很久之前，通常一個工藝不可能持續(xù)超過2年。而且28nm工藝從最初的HP高性能工藝，到今天第二代28nm HPM工藝，整整持續(xù)了超過3年。在今天這春節(jié)之前的日子里，消費者仍舊得到的是28nm HPM工藝繼續(xù)采用的殘酷事實。不僅僅是NVIDIA的低功耗架構(gòu)Maxwel，連同AMD即將發(fā)布的海盜島架構(gòu)也一同被迫采用了28nm工藝。而臺積電之前傳出了16nm Finfet工藝延期至明年的噩耗也徹底打消了今年顯卡采用新工藝的可能性。
臺積電這樣突如其來的延期，不僅讓消費者感到非常失望，也讓NVIDIA和AMD非常惱火。由于新架構(gòu)不能采用新工藝，NVIDIA和AMD不得不做出市場方面的妥協(xié)。甚至還要延期產(chǎn)品上市，這對于整個GPU圖形市場都是個打擊。
臺積電：16nm FinFET延期-顯卡芯片制造商何去何從？
而近期也各種傳出了AMD和NVIDIA都打算嘗試其他制造工藝，而前不久AMD就嘗試尋求老合伙GlobalFoundries的28nm SHP工藝，根據(jù)消息稱，GlobalFoundries的28nm SHP工藝是唯一可以暫時代替臺積電28nm HPM工藝的先進制造工藝。不過雙方都沒有確定最終結(jié)果。GlobalFoundries也沒有聲稱他們接受了AMD代工的請求。也許AMD本身也沒有自信放棄臺積電的良品率。而NVIDIA方面也傳除了轉(zhuǎn)移Tegra至三星新工藝的消息，但NVIDIA仍舊堅持等待明年的臺積電16nm工藝。顯然的，NVIDIA和AMD一樣也沒有膽量更換一個良品率無法保障的新工藝來代工GPU。
所以這就引申出了一個很有趣的話題，那就是NVIDIA和AMD將會何去何從？他們打算在2015年下半年都采用什么樣的工藝呢？所以筆者本期的話題也就此提出，接下來便帶領(lǐng)讀者一起分析并預(yù)測一下，NVIDIA和AMD下半年將有可能采用哪些工藝。并剖析其中的可能性。
曾經(jīng)的伙伴GlobalFoundries是否可以重新合作？
提到GlobalFoundries這個繁瑣又復(fù)雜的名字，可能沒有太多的硬件愛好者記得它了。對于今天這個由三星，臺積電以及英特爾支撐的晶圓廠世界。GlobalFoundries逐漸在歷史的舞臺中被人們漸漸淡忘。而這個AMD合作多年的老戰(zhàn)友最終還是和AMD在最近幾年分離開來。
GlobalFoundries和AMD拆分自然對雙方都是巨大的損失，AMD不僅損失自己曾近獨霸一方的晶圓廠。更損失了抗衡英特爾先進工藝的機會了。至今AMD都在把所有的賭注押給臺積電，而GlobalFoundries和AMD的合作關(guān)系其實至今都很緊密，二者的關(guān)系可以說有一段非常巧妙的歷史。至今GlobalFoundries的領(lǐng)導(dǎo)團隊仍舊是AMD前任高級副總裁擔任，雖然AMD和GlobalFoundries分家了，但他們?nèi)耘f是合作伙伴。仍舊維持著緊密的關(guān)系。
圖GlobalFoundries
考慮到AMD曾經(jīng)和GlobalFoundries幾乎是一家人的關(guān)系，至今它很可能是AMD下一代GPU工藝的接任者，如果說AMD想要放棄臺積電的工藝。也只有GlobalFoundries的超高性能工藝28nm SHP工藝可以做到代替臺積電28nm HPM。這一點足足以奠定了GlobalFoundries在未來AMD制造工藝中的重要地位。
28nm SHP工藝-AMD GPU工藝的新救星？
AMD此前發(fā)布的Kaveri APU升級了架構(gòu)，同時制程工藝也升級到28nm，并且也得到了不錯的成績和市場認可度。其實這個工藝就實施是Globalfoundries公司的28nm SHP超高性能工藝，這是他們專為X86 CPU推出的旗艦級工藝。這個28nm SHP工藝雖然并不是AMD獨享工藝，其他廠商也可以使用。但對于AMD來說，SHP工藝可能是目前第二個可能承擔GPU嚴格良品率要求的工藝，此外也沒有其他公司可以很好的擔任GPU代工。這可能是因為大家都難以滿足GPU的良品率需求，而且也不想去承擔GPU這樣費力又不討好的工作。
Globalfoundries公司的PDF資料上又做了與AMD相異的介紹，里面介紹了該公司28nm節(jié)點的三種工藝：SHP是超高性能工藝（Super High Performance），還有HP高性能及SLP超低功耗工藝，其中SHP工藝是他們的旗艦產(chǎn)品。此外，SHP工藝是Globalfoundries和AMD聯(lián)合開發(fā)的，可以說非常適合AMD的APU以及GPU業(yè)務(wù)，這也是大家猜測Globalfoundries公司可能是AMD放棄臺積電以后唯一選擇。
Globalfoundries的28nm SHP工藝很可能幫助AMD渡過難關(guān)
AMD下半年的戰(zhàn)略：保守而多方向-回避風險-追求靈活自由
Globalfoundries公司的28nm SHP工藝雖然有代工APU并且質(zhì)量優(yōu)秀的工作業(yè)績，但它具體能不能滿足GPU這樣超高嚴格的要求，那就不得而知了。而且AMD和Globalfoundries都沒有對外聲稱他們可能轉(zhuǎn)型做GPU，而且也沒有公布任何接受GPU代工的訂單，這一點也讓合作顯得非常渺茫，但即使如此，Globalfoundries公司仍舊是AMD最堅實的后盾，假如AMD真的采用28nm SHP工藝，那么將可能會獲得比臺積電28nm HPM更好的功耗控制能力，這樣也就讓新一代R9-300系列GPU產(chǎn)品得到更多優(yōu)勢。至少可以面對競爭對手NVIDIA麥克斯韋架構(gòu)采用28nm HPM工藝的情況下占到不少便宜。
而Globalfoundries公司未來也可能拿出更強大的16nm或者20nm工藝，由于AMD脫離了臺積電，將會避開了一切競爭。有了Globalfoundries優(yōu)惠價格的工藝和產(chǎn)能。AMD即使沒有從性能領(lǐng)先別人，也會從利潤和成本上得到優(yōu)勢。
即使Globalfoundries永遠都無法承擔GPU代工，它仍舊是AMD在APU和CPU上的戰(zhàn)略合伙伙伴。通過AMD目前的狀況可以看出：AMD是一個選擇面非常自由的公司，對比NVIDIA來說。AMD擁有比NVIDIA更廣泛的路子，和戰(zhàn)略伙伴。這一點AMD可以自由的改變自己的戰(zhàn)略，也可以把賭注押給多方。這樣讓自己處于不吃虧的狀態(tài)。但這樣的弱點可能是AMD無法拿到首批精英產(chǎn)能，而失去競爭優(yōu)勢。但好處就是回避了風險性。
AMD有GlobalFoundries，那么NVIDIA又有什么？
如果我們之前說AMD可以尋求GlobalFoundries采用28nm SHP超高性能工藝來替代臺積電的28nm HPM工藝，那么這個選擇顯然是AMD獨占優(yōu)勢。對于NVIDIA來說，身邊既沒有GlobalFoundries那樣的忠實戰(zhàn)友，有沒有其他公司可以幫助，而且三星和英特爾顯然是不會對GPU感興趣。即使他們感興趣，NVIDIA也很難冒險嘗試。那么NVIDIA還能做什么？它們下半年可以選擇什么樣的工藝？
與AMD不同 臺積電是NVIDIA唯一可以依靠的盟友
厚積薄發(fā)的選擇：臺積電16nm FinFET
2015年將會有很多公司會逐漸進入16nm工藝，這樣的趨勢在今年的SoC市場中已經(jīng)得到了體現(xiàn)。不過臺積電很不幸的成為了其中速度最慢的一個。但臺積電也自然有勇氣成為質(zhì)量最強的一個。據(jù)稱：臺積電準備了兩個更先進的16nm工藝，強大到足以匹敵從而與英特爾和三星電子的14nm工藝。根據(jù)臺積電原本路線圖，16nm FinFET工藝有望在2014年底試生產(chǎn)，但是，現(xiàn)在臺積電決定在2015年三季度到年底附近推出16nm FinFET工藝，并且在2015年至2016年推出更先進的16nm FinFET+工藝。
事實上AMD從去年開始就在采用20nm的過度工藝為蘋果處理器代工了，而且今年他們也提供給了NVIDIA Tegra處理器20nm新工藝。然而這并不能拯救GPU的良品率，對于NVIDIA來說。目前20nm工藝幾乎根本無法擔任GPU，而他們只能把賭注全部押給了16nm FinFET工藝。而臺積電這款16nm頂級先進工藝也是全球GPU最大的救星。
而近期NVIDIA官方宣稱他們并沒有放棄臺積電，而且還承認臺積電是其戰(zhàn)略合作伙伴，而GPU仍舊和臺積電繼續(xù)合作下去。導(dǎo)致NVIDIA對臺積電如此忠實的原因無外乎是因為臺積電具備最優(yōu)秀的良品率可以幫助GPU得到客觀的利潤，另外一方面或許是臺積電16nm FinFET工藝極為強大的，強大到了足以匹敵某些不太頂級的14nm工藝。而NVIDIA的最終目標無疑是臺積電16nm 最終形態(tài)FinFET+，而臺積電官方也對自家的FinFET+工藝非常自信，甚至完全不把任何人的14nm放在眼里。
雖然是速度最慢的一個，但16nm FinFETI+很可能是最強大的16nm工藝
由于TSMC臺積電的16nm FinFET工藝要跳票到第三季度，甚至比三星和GlobalFoundries的14nm FinFET要晚，蘋果、高通都已經(jīng)選擇了三星，這對于臺積電來說絕對是個打擊，而臺積電目前也不能保證GPU的良品率，而他們很早之前就聲稱NVIDIA以及飛思卡爾等公司直接買斷16nm FinFET首批產(chǎn)能，而臺積電竟然在這種情況下狂妄的自信，堅持優(yōu)待那些肯等候16nm FinFET工藝的客戶。而反而鄙視那些離他而去的人。而NVIDIA等公司便是苦苦等待臺積電第一批FinFET產(chǎn)能的客戶之一，因此它們也是唯一可能拿到第一批16nm產(chǎn)能的人。由此可以看出NVIDIA的16nm GPU幾乎是不可阻擋的，只有時間因素是不確定的。首批產(chǎn)能和絕對的優(yōu)先權(quán)已經(jīng)可以說是板上釘釘了。唯一的問題就是臺積電什么時候能拿出來。
對于NVIDIA來說，他們的選擇看起來比AMD方面要果斷一些，但付出的代價就是等待。既然賭注完全押給了臺積電。那么在臺積電16nm拿出來之前，NVIDIA也不得不堅守28nm HPM工藝了，這也幾乎斷絕了NVIDIA的后路和選擇權(quán)利。然而16nm FinFET如何真如同臺積電聲稱的那樣強大，一旦NVIDIA采用了臺積電的首批16nm FinFET+工藝。或許就真的沒有人可以阻擋NVIDIA的道路了。而NVIDIA更像是下了一筆大賭注，要么全盤皆輸，要么徹底大獲全勝。
為何NVIDIA和AMD對換了戰(zhàn)術(shù)？
筆者總結(jié)的AMD和NVIDIA下半年將可能采用的兩種新工藝，可以很清晰的辨析他們的意圖和方向。而這里我們也不難看出，NVIDIA和AMD似乎是互換了戰(zhàn)術(shù)。AMD曾經(jīng)一直都是對新工藝非常向往和積極，每次更新新工藝都是常識走在NVIDIA前面，而且這一次AMD卻顯得非常保守，不僅幾乎不想嘗試風險的行動。甚至還給自己留了多個后路，完全沒有把賭注押給新工藝。反倒是尋求更加賺錢的渠道。而NVIDIA正好相反，曾經(jīng)對于工藝升級歷來非常保守的NVIDIA這一次幾乎把全部賭注押給了16nm新工藝，反倒是幾乎獨霸了16nm FinFET第一批產(chǎn)能。哪怕是別人都離開了臺積電，NVIDIA仍舊堅守自己的選擇。還聲稱臺積電是最好的伙伴。看來他們已經(jīng)豁出去了。
筆者這里也認為：之所以NVIDIA和AMD竟然選擇了和曾經(jīng)不用的選擇，完全是根據(jù)自己公司的情況給出判斷。
一旦半導(dǎo)體工藝飛速進步 AMD馬上就可以在新的領(lǐng)域開辟市場
AMD未來顯卡市場戰(zhàn)略：保守而穩(wěn)健，回避風險轉(zhuǎn)移注意力
對于AMD來說，今天AMD的市場狀況非常不好，GPU早已經(jīng)失去了曾經(jīng)的輝煌，顯卡市場更不可能成為AMD未來的主力市場。而AMD這里的選擇當然是"寧可不賺錢，也不能賠錢"，所以AMD不想在一個樹上吊死。更不會把賭注押給可能造成自己經(jīng)濟損失的工藝，而自己不僅有CPU架構(gòu)和GlobalFoundries這樣的伙伴可以提供28nm SHP，而未來GlobalFoundries還能為AMD提供14nm更好的CPU工藝，AMD前途一片光明。APU和CPU都可能有巨大飛躍。這也是充分凸顯了AMD作為一個多元化半導(dǎo)體公司，具備多種架構(gòu)和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。所以即使一個產(chǎn)業(yè)失去市場，AMD也馬上會從其他產(chǎn)業(yè)中得到收益。而不會失去主要市場和商機。這一點注定AMD是永遠不會輕易倒下的公司。
以上看起來AMD的其他產(chǎn)業(yè)非常光明，不僅下半年可能有Zen架構(gòu)采用最新14nm三星工藝，未來AMD的APU也可以采用更好的工藝了。在脫離了28nm限制以后。AMD再一次突破了英特爾22nm這個無法逾越的障礙。而只有GPU顯得前途不明，顯卡市場的逐漸縮小，讓AMD失去了對該市場的興趣。而GPU架構(gòu)逐漸難以跟上對手再加上GPU工藝進步緩慢的雙重因素，AMD幾乎已經(jīng)忍無可忍，不想在和競爭對手NVIDIA繼續(xù)在28nm HPM工藝玩馬甲閹割戰(zhàn)術(shù)來壓榨利潤了。而AMD的意圖非常明顯：那就是他們絕對不會在一條路上走到死，而且他們不會停止CPU和GPU任何一個架構(gòu)發(fā)展。只是顯卡不再是他們未來的主要目標了，AMD也不可能把主要精力押給這個小眾市場。
專注視覺運算和圖形技術(shù)的NVIDIA只能貫徹性能王者這一條路
NVIDIA未來顯卡市場戰(zhàn)略：一切盡在16nm FinFET-帕斯卡與NV Link一擊改變未來
而NVIDIA似乎和AMD情況完全不同，對于今天的NVIDIA來說，他們雖然市場情況和發(fā)展趨勢完全處于上風。不能年利潤大漲，連GPU市場都逐漸拉到了自己這邊。但NVIDIA面臨的威脅性風險恐怕要比AMD大很多，因為NVIDIA并非是一個多元化的半導(dǎo)體公司。難以進行多方面的突破。而且今天顯卡市場逐漸顯得衰落的態(tài)勢越發(fā)明顯，NVIDIA也正巧利用對手的失利而大大掠奪這個市場。而NVIDIA也在積極擴大其他業(yè)務(wù)，但他們擴大業(yè)務(wù)的范圍卻遠不如AMD輕松。這也正好符合NVIDIA是一個專精方向的半導(dǎo)體公司，他們更注重在視覺運算技術(shù)方面的掌控，如果不能成為一個行業(yè)的性能王者，那么就不去嘗試進軍這個行業(yè)。
顯然對于NVIDIA來說，最為明智的選擇就是利用16nm FinFET工藝配合未來的帕斯卡架構(gòu)徹底改變一切。利用自己優(yōu)勢的技術(shù)和臺積電首批產(chǎn)能，最大化發(fā)揮帕斯卡架構(gòu)和全新Tegra的市場競爭力。而NVIDIA也似乎意識到，他們并沒有AMD那么多市場方向可以渡過難關(guān)。擺在NVIDIA面前的只有一條路：要么發(fā)揮視覺運算的最大優(yōu)勢，去徹底控制屬于自己的新市場。要么就可能逐漸因為顯卡市場的衰落而逐漸沉默。這恐怕也就是為什么NVIDIA幾乎把全部的經(jīng)歷都放在了帕斯卡架構(gòu)和16nm工藝上。
GPU道路坎坷-充滿風險-但卻值得為之奮斗
NVIDIA和AMD下半年的戰(zhàn)略意圖非常明顯，他們一個選擇了較為保守又自由的策略，另外一個則是把賭注押給了新工藝。無論他們選擇了什么樣的道路，我們都不難從中看到GPU整個市場的狀況。GPU圖形處理器絕對是一個充滿艱辛又難開拓領(lǐng)域，或許AMD和NVIDIA目前還要在這個辛苦的市場中堅持走到底。但他們也在為自己的未來考慮問題，無論是精力慢慢轉(zhuǎn)移，還是打算利用技術(shù)優(yōu)勢放手一搏。AMD和NVIDIA都不會甘心被競爭對手困在一個小領(lǐng)域中。而GPU顯卡市場雖然情況不好，但GPU架構(gòu)仍舊是當今最有價值的技術(shù)。因為GPU的涉及行業(yè)越來越多。顯卡或許可能會衰落，但不意味著GPU就會消失。它仍舊是個值得為之努力寶藏。