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AMD收购Xilinx,半导体行业的 “战国时代” 或已到来

Advanced Micro Devices (AMD)于10月28日以350亿美元的协议价格收购了Xilinx(赛灵思)。根据协议条款,Xilinx股东将会按其持有的每只Xilinx普通股获得1.7234的AMD普通股票。协议达成后,按照完全摊薄基准,当前AMD股东将会持有合并后公司约74%的股票,原Xilinx股东将会拥有约26%的股票。而收购结束后,AMD的企业总价值将会达到1350亿美元。这或许意味着,半导体行业的 “战国时代” 已经到来。

AMD简介

Advanced Micro Devices (AMD)是一家跨国半导体公司,创立于1969年,在剥离生产的业务后,现在主要从事计算机处理器的开发设计 (IC设计) 的业务。而在整个PC芯片市场中,英特尔 (Intel) 与英伟达 (Nvidia) 分别占有CPU与GPU市场的最大份额,而AMD占有两个细分市场的第二大市场份额。


AMD与PC市场

AMD在其掌门人苏姿丰的带领下从市场份额遭腰斩的2012年重回行业顶尖。由于英特尔策略原因,其芯片的制程工艺的迭代更新速度变慢,最终工艺水平被AMD的芯片代工厂商台积电反超,AMD也因此在市场份额攻城略地,其市值于今年7月首次超过英特尔。


在10月29日,AMD推出三款新的消费级显卡 (Radeon RX 6000系列)旨在对标英伟达(Nvidia)RTX 3000系列,并展现出其在高端显卡市场已经有了跟老对手掰手腕的能力。

然而CPU和GPU市场的激烈厮杀却并不代表着PC市场的繁荣:Gartner数据显示,2020年第三季度,全球PC出货量总计7140万台,比2019年第三季度增长3.6%。持续的疫情使得家庭娱乐和远程学习需求上升,带动消费者对PC的需求增长。但是这种需求似乎并不可持续,随着学校公司等场所的逐渐解封,对PC需求将会迎来下降。而在PC市场此前刚刚经历2011年至2019年连续8年的出货量下降


正因如此,IC设计巨头们将目光放到其上游市场和其他垂直领域,旨在数字中心业务寻求突破。

为什么是Xilinx

我们需要从数据中心业务与AI芯片谈起:数据中心又称IDC(Internet Data Center),其雏形是20世纪60年代大型机时期出现的重要数据的灾难备份中心,在1996年Exodus提出“IDC”概念后,逐渐发展为网络资源外包以及专业网络服务的企业模式。IDC主要为互联网内容提供商(比如国内的新浪搜狐)、政府机构、企业提供优质的、大规模的、安全可靠的服务器托管、空间租用、网络批发带宽等业务。


而搭建数据中心就需要AI芯片,来专门加速AI应用中大量计算任务的模块(其他非计算任务仍由CPU负责)。AI的实现包括两个环节:训练、推理。首先是需要通过大数据训练复杂的神经网络模型,使之适应特定功能,然后用训练好的模型导入新数据推理出各种结论。这两个环节分别对应两种AI芯片——训练芯片与推理芯片。其中云端训练需要极高的算力,这种算力一般由GPU+其他计算平台来实现。云端推理需要的性能因素则比较综合:单位功耗算力,时延、成本等等。GPU的解决方案仍然有竞争性,但是由于应用场景的特殊性,依据具体的神经网络算法优化会越来越有优势,这方面FPGA/ASIC的表现会更加突出。


Xilinx所掌握的FPGA (Field-programmable gate array) 芯片技术又称现场可编程门阵列,它与传统芯片不同的是,它可以让客户自己按照实际需求配置电路结构,从而实现或者升级特定功能,而不用依赖芯片设计商设计和制造的ASIC芯片。也就是说,当用户需要针对特定功能升级时,用户可直接对芯片进行编程,而不用调换芯片。


FPGA的用途非常广泛,目前应用比较成熟的市场有芯片的原型验证 (英特尔芯片原型借助FPGA技术进行设计) 、通信、视频和成像设备、汽车、航空航天以及军事领域。而且随着最近几年巨头们在数据中心的大兴土木,FPGA芯片得以发挥潜力:FPGA相比起GPU延迟更低,相比起ASIC更加灵活,而且由于芯片的可编程性,它能以更低的成本适应不同神经网络和计算场景的需求。虽然目前FPGA整体市场规模并不大,但是其技术却是打开未来这些千亿级别市场的大门的钥匙。

半导体行业的“战国时代

今年三大芯片巨头的收购总额已经突破千亿美元——英特尔167亿收购Altera,英伟达400亿收购ARM (补齐其CPU业务的短板),AMD350亿收购Xilinx。

Xilinx是FPGA市场的龙头,其市场份额达到了56%,而它的老对手Altera则是31%,于今年6月并入英特尔。前文所及的ARM也并非等闲:它与英特尔在CPU领域常年竞争:X86复杂指令集 (CISC) 的架构使英特尔在PC市场独步天下,而由于功耗低等优点,Arm精简指令集 (RISC)的架构使得ARM公司在移动端坐头把交椅。在今年6月国际超算大会公布的新一期全球超算TOP500榜单里,日本超算 “富岳” (Fugaku) 超越美国 “顶峰” (Summit) 登顶榜首,而 “富岳” 就是一台基于Arm芯片的全球超算冠军,这也意味着ARM已经有进军数据中心业务市场的能力。





英特尔和英伟达已经开始收获数据中心业务的果实:在2020Q3,英特尔数据中心业务收入已经在总收入占比达到46%,而英伟达也在今年二季度数据中心业务实现营收17.5亿美元,首次超过其游戏业务。

总结 


AMD也在数据中心业务摩拳擦掌,收购Xilinx就是其开始为数据中心业务厉兵秣马的信号。尽管财报表现非常亮眼:在2020年第二季度AMD收入达到19.3亿美元,同比增长26%;但是以AMD的体量,收购Xilinx仍然吃力——Xilinx本身体量是AMD的接近三成。整合如此庞大的资金与业务是AMD亟需处理的问题,资源整合之后的效果可能要一年之后才会显现。而在数据中心的市场上,虽然AMD的CPU+GPU+FPGA的解决方案将会非常有竞争力,但是AMD的生态远没有英特尔和英伟达完整,鹿死谁手仍未可知。



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