芯片大战(上):PC端三雄争霸,数据计算市场正在扩张

AMD CPU

从1月底至今,Intel、AMD、NVIDIA等芯片企业已经陆续发布2019年Q4及全年财报。从整体表现来看,据IDC数据,全球PC市场在2019年Q4实现同比增长4.8%,全年PC出货量同比增长2.7%,这也是自2012年PC市场持续7年负增长之后首次迎来市场回暖。

面向PC的CPU芯片、GPU芯片厂商也受到PC市场略有回升的表现以及自身在技术方面的突破,维持了较好的营收水平。同时,各个厂商开始越来越重视在数据计算、AI等领域的芯片布局,这部分也成为芯片厂商在整体营收上增长最快的部分。在此次《芯片大战》的上期当中,钛媒体主要回顾并分析桌面芯片与数据计算、AI领域在2019年发生的改变以及未来的趋势。

桌面CPU:AMD开始打响翻身战役

英特尔第九代酷睿处理器家族

提起芯片,相信很多人第一时间想到的依然是PC端所应用的芯片,相比于智能手机的历史,PC(个人电脑)历史更加悠久,并且在芯片的供应商格局上,也已经形成了相对固定的格局,主要是英特尔、AMD和英伟达3家。

而在2019年中,整个PC端的芯片市场却发生了,英特尔一直以来的领先地位首次遇到了挑战。

AMD自从2012年推出代号“Piledrever”的第二代FX架构后,便彻底沉沦。从2012到2017年间,AMD在CPU上没有任何架构上的升级,只有APU上先后推出过几代产品,不过市场销量和反响一直在下降,直到推出新的CPU架构“锐龙Zen”开始,AMD开始有了起色。

英特尔第二代酷睿(左)与第七代酷睿(右)

第一代锐龙产品采用14nm制程与超线程技术,虽然在核心数量上占据优势,但是在延迟、主频、游戏上的表现都不能令人满意,它的出现也迫使多年维持现有核心规模的英特尔开始做出改变。反映到具体产品上,英特尔从2011年的第二代酷睿(架构代号Sandy Bridge)开始,一直到2016年的第七代酷睿(架构代号Kaby Lake),其i7处理器一直维持4核心/8线程规格,改进的只有主频和架构。

紧接着在2018年、2019年,AMD在第一代ZEN架构上每年都在进行升级,先后推出了ZEN+架构的第二代锐龙处理器以及ZEN2架构的第三代锐龙处理器,除了架构更新速度非常快,其每一代产品也都对制程工艺进行了升级,从一代的14nm,迅速迭代到7nm FinFET工艺,并首次将16核心/32线程的规格引入主流用户市场。制程升级在容纳更多核心的前提下,也使得AMD多年受人诟病的“功耗高、发热大”问题得到了改善。

而英特尔则在制程工艺上接连遭遇“难产”,其布局的10nm工艺在量产时间上一再推迟也影响到其产品的日常使用表现,举个例子,应用14nm++工艺的酷睿i7 9700K处理器AIDA 64 CPU满载状态下的功耗为143W,而7nm锐龙3700X在同测试中的功耗为137W,且后者线程数量为前者的一倍。因此在2019年,德国、韩国和日本等市场在PC芯片的单月销售中,AMD均出现过超越英特尔的情况。

AMD EPYC(霄龙)7002 系列处理器

但从整个PC市场乃至X86处理器市场来看,英特尔仍然是绝对的老大。根据分析机构Mercury Research最新公布的2019年全球x86架构处理器市场份额数据显示,intel桌面份额达到81.7%、笔记本份额达到83.8%、服务器份额为95.5%,AMD截至去年第四季度的最新份额达到了15.5%,环比增长0.9个百分点,同比增长3.2个百分点。

AMD依靠新产品的性能、功耗等方面的出色表现,正在逐步赢取市场的青睐并保持增长势头,但在此之前的几年时间内,产品竞争力的缺失也使其在用户积累口碑、品牌影响力等方面相比于英特尔仍处于下风。

2019年,德国、韩国、日本的电商数据中,AMD在CPU产品的销量均出现过超越英特尔的情况,由此可以预见的是,凭借这些性能出色的产品,AMD在市场中的表现还会不断提升,真正吹响了开始翻身的号角。

GPU领域:英特尔重新入局,市场形成三家竞争局面

AMD RADEON VII

电脑中的GPU是很多游戏玩家在购买机器时的重点考虑因素,同时近两年开始不断加码的AI计算市场,也为GPU的发展指引了新的方向。而英特尔此次重新入局GPU产品,其重点布局领域同样包括了数据计算领域。

在2019年的超算会议上,英特尔正式发布了Ponte Vecchio GPU芯片,它将是英特尔首个采用7nm EUV光刻工艺的芯片,并将成为Intel第一款基于Xe架构的GPU,还会采用Intel Foveros 3D、EMIB(嵌入式多芯片互连桥接)封装技术。不过按照目前的规划, Ponte Vecchio GPU仅仅是面向数据中心的产品,与大众消费市场的游戏显卡并没有直接关系。

英特尔Xe架构 GPU

不过,在桌面芯片中,也会见到基于Xe架构的GPU产品,根据今年在CES 2020上的展示,英特尔将在第二代10nm工艺Tiger Lake处理器中集成的Xe架构Gen12核显,按照此前网上透露的信息,该核显的浮点运算性能达到了1.84TFLOPS,要领先于目前大多数的核显产品,另外在展台上也有GPU实体产品出现,目前尚不确定是否为针对消费者端的独立显卡。

如果英特尔重新回到GPU的生产制造中来,目前的GPU芯片市场就会形成三家同时竞争的局面。此前,英特尔的主要布局仍是CPU中的集成显卡,在独立显卡的竞争当中,英伟达一直扮演着领跑者的地位,根据steam在2019年底公布的最新数据,平台玩家拥有最多的显卡型号是NVDIA GTX 1060,仅此一款产品占比就达到了13.51%,另外在排名前十的产品中,全部都是英伟达的产品。

Steam玩家数据

截止发稿时,钛媒体也截取了steam平台统计的PC显卡使用情况,英伟达达到了74.96%,远远领先于AMD的15.28%与英特尔的9.6%。在产品端,英伟达与AMD在2019年都在对GPU产品进行较大的革新,先是在1月份英伟达展示了最新的光线追踪技术,并发布了“甜点级”显卡RTX 2060,然后又在下半年发布了RTX 2000系列的增强产品,即RTX 2060 Super、RTX 2070 Super。

AMD则在Vega系列后正式带来了基于全新RDNA架构的5700XT、5700等产品。同时,2019年各家也开始加速布局GDDR6显存的布局,也在一定程度上加强了产品的性能表现。需要注意的是,2019年在移动端的产品重视度也在增加,比如英伟达在IFA 2019推出的一系列移动工作站产品以及英特尔发布的Project Athena战略。

英伟达发布的移动工作站

在芯片产品端,三家同样都拿出了极具竞争力的方案,英特尔推出的10代酷睿、AMD刚刚发布的锐龙4000处理器,以及英伟达发布的RTX 6000等等,都在促进移动PC的性能增长,让移动解决方案具备更高性能、更好续航,以此实现更多应用场景的拓展。

数据计算需求持续扩张,成为芯片业务重要增长点

英特尔完善的数据中心支持体系

从2019年各家公布的财报当中分析得出,英特尔作为在数据计算领域的最大玩家,获得了不错的收益,2019年全年财报中,以数据为中心的业务营收达到了348亿,同比增长了3%。英伟达在该领域的业务同样也迎来了增长,其2019第四季度数据中心业务营收达到了9.68亿美元,同比增长42.56%,环比增长33.3%,单季度营收创下历史新高。2019全年数据中心营收29.83亿美元,也是历史新高。

结合近几年英伟达和英特尔两家在以数据为核心业务方面的增长,也可以看到该部分对于整体业务增长的重要拉动作用。英伟达Q4数据中心营收就达到了总业务的31%,也是首次突破了30%,同时整体业务营收也从2015年的不足3.4亿美元,到现在的29.83亿美元。

RTX TITAN是兼顾日常娱乐、 AI 开发和数据计算的产品

英特尔则从2017年初开始,确立了“以数据为中心”的转型目标,以其数据中心这一块业务为例,该部门的2017年营收达到190.64亿美元,而这一数字至2019年已经上升为235亿美元。同时,全球数据量与大型数据中心的部署量还在不断增加,2018年,根据市场研究机构Synergy Research发布的数据,2018年全球超大规模数据中心为430个,较2017年增长11%。

至2019年Q3,Synergy Research表示这一数字已经增长至504个,搜索、社交网络、电子商务和游戏等领域的头部运营商都在持续加码在该领域的部署。以亚马逊为例,它的数据中心已经覆盖了四大区域(北美、亚太、EMEA和拉美),且每个区域都有超过60个数据中心站点。

阿里云数据中心

Synergy首席分析师兼研究总监John Dinsdale还表示。“除了504个当前的超大规模数据中心之外,我们还看到另外151个处于计划或构建阶段,这表明数据中心建设热潮没有尽头。”与此同时,大数据时代对于数据计算能力的高速增长,也是以数据为核心业务高速增长的根本原因,根据统计机构Statista的数据,全球数据量在2019年将达到41ZB。

预计到2020年,全球大数据市场的收入规模将达到560亿美元,较2018年的预期水平增长约33.33%,较 2016年的市场收入规模提升一倍。随着物联网、人工智能等行业的发展,将会产生越来越庞大的数据待处理量,因此对于芯片、服务器等产品需求量在未来一段时间内仍将增长,芯片企业也会持续加大对其的投入。

NVIDIA AI平台

芯片厂商对于个人PC业务与数据业务的态度将会慢慢发生变化,因为整体市场消费总量已经趋于稳定,一边提升性能,通过创新技术让用户激发换新消费力、一边提升单品价格、想法设法降低生产成本来赢取更高利润,将是在PC业务未来一段时间内的主流走势。

同时在目前的硬件基础下,PC形态不会在短时间内发生变革,作为上游的芯片供应厂商,将会维持目前的竞争格局,AMD将会在CPU和GPU两个领域处于持续追赶的位置,英特尔和英伟达则需要更多地考虑维持地位,通过产品性能吸引更多玩家,扩大自己的领先优势。

英特尔与AMD

而在以数据为中心的业务上,目前仍有较大的市场拓展空间,在企业的战略反应速度上,英特尔已经取得了先机,收获了很多客户,尤其是数据计算方面,尽管AMD近两年在EYPC上推出了很有诚意的产品与解决方案,但只能通过不断挖掘外围新客户来实现扩张。

同时,英伟达得益于在GPU产品、技术上的更大话语权,在专业加速卡上已经积累了大量客户,不过从长期发展角度,其势必要面对英特尔这个新入局玩家与老对手AMD的持续竞争。总体来看,2020年对于三家芯片厂商在数据处理、计算领域的拓展仍以满足新需求为主,但扩张红利也会慢慢消失,并逐渐演变为对现有产品的迭代性选择。 (本文首发钛媒体,作者/邓剑云,编辑/项欧)

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