اوج‌گیری آرم و AMD و خسارتی که اینتل از فناوری 10 نانومتری متحمل می‌شود

وضعیت کنونی اینتل در بازار پردازنده، آن‌چنان جالب نیست. تصمیم اپل به استفاده از پردازنده‌های مبتنی بر آرم در مک، اوج‌گیری AMD در بازارهای متعدد و بسیاری چالش‌های دیگر، غول آبی دنیای پردازنده را تهدید می‌کند. همه چیز از پنجم سپتامبر 2014 شروع شد. اینتل در آن روز تراشه‌های نسل پنجمی سری M را مبتنی بر معماری Broadwell معرفی کرد؛ اولین پردازنده‌هایی که از فرایند تولید 14 نانومتری بهره می‌بردند. اینتل قرار بود پردازنده‌های مذکور را در سال 2013 به بازار معرفی کند، اما با وجود تأخیر، باز هم نوآوری تیم آبی در روش تولید جدید، توجه رسانه‌ها و کارشناسان را به آن‌ها جلب کرد. AMD در آن زمان هنوز در روش تولید 28 نانومتری گرفتار بود و معماری Bulldozer دستاوردهای آن‌چنانی برای شرکت نداشت. حدود یک ماه بعد، Apple Ipad Air 2 رونمایی شد که از تراشه‌ی A8X بهره می‌برد و توانایی رقابت برابر با پردازنده‌ی قدیمی Haswell اینتل را در گیک‌بنج نداشت. البته پردازنده‌ی اختصاصی اپل، در مسیر نزدیک شدن به رقیب قرار داشت.

اکنون و با گذشت 6 سال از رخدادهای بالا، همه‌چیز در رقابت تغییر کرده است. نسل دهم از پردازنده‌ اینتل کور، از روش تولید 14 نانومتری (بهینه) بهره می‌برند. تراشه‌های رایز به‌نوعی در تمامی رقابت‌ها پیروز هستند و اپل، تصمیمی تاریخی را مبنی بر مهاجرت به پلتفرم آرم، رسانه‌ای کرد. نکته‌ی مهم‌تر اینکه اگر به رخداد تاریخی سال 2009 و مهاجرت اپل از پردازنده‌های گرافیکی Bumpgate انویدیا نگاه کنیم، بازگشت کوپرتینویی‌ها به پلتفرم اینتل تقریبا غیرممکن خواهد بود. اکنون این سؤال مطرح می‌شود که اینتل چگونه به چنین وضعیتی رسید؟ با نگاهی به رخدادهای تاریخی، می‌توان نشانه‌هایی از عقب رفتن تیم آبی در رقابت،‌ مشاهده و استخراج کرد.

مسیر طولانی به سمت روش تولید 10 نانومتری

قرار نبود شرایط رقابت در دنیای پردازنده این‌گونه پیش برود. نقشه‌ی راه ابتدایی اینتل، دسترسی به فناوری 10 نانومتری را در سال 2016 پیش‌بینی کرده بود و تراشه‌های هفت نانومتری هم برای عرضه در سال 2018 پیش‌بینی شده بودند. البته تأخیر در آماده‌سازی محصولات، به‌مرور شروع شد.

اینتل فرایند تولید و معرفی روش‌های جدید را به‌صورت منظم و سالانه انجام می‌داد. فرایندی که به تیک‌تاک شهرت داشت، شامل عرضه‌ی پردازنده با روش تولید و نانومتر کوچک‌‌تر در یک نسل و سپس توسعه‌ی معماری جدید روی آن در سال بعد بود. این روش که نظمی خاصی را در طراحی فرایندهای تولیدی پردازنده ادعا می‌کرد، شبیه به یک ساعت مرگ برای رقبایی همچون AMD بود.

فرایند تولید 10 نانومتری، حکم مرگ روش تیک‌تاک را برای تیم آبی داشت. اینتل در سال 2016 تأیید کرد که روش توسعه‌ی تیک‌تاک دیگر ادامه پیدا نمی‌کند. آن‌ها یک پایه‌ی جدید به روش پیشرفت اضافه کردند و آن را «بهینه‌سازی» نامیدند. در سال 2017، پردازنده‌های نسل هفتمی کبی‌لیک به‌عنوان اولین معماری موسوم به بهینه‌سازی معرفی شدند. پردازنده‌های مذکور، پس از برادول و اسکای‌لیک، سومین معماری مبتنی بر روش تولید 14 نانومتری بودند. فراموش نکنید که اینتل هنوز پردازنده‌های 10 نانومتری دسکتاپ را به بازار عرضه نکرده است. درنتیجه می‌توان ادعا کرد که علاوه بر روش تیک‌تاک، روش تیک‌تاک به‌همراه معماری بهینه‌سازی هم برای تیم آبی کاربرد نداشته‌اند.

مرگ مفهوم تیک‌تاک در عرضه‌ی معماری‌های جدید، یکی از دلایل اصلی تأخیر در تولد روش تولید 10 نانومتری بود. این روش قرار بود در سال 2016 معرفی شود. ازطرفی اینتل در ابتدای سال اعلام کرد که اولین پردازنده‌های 10 نانومتری به‌نام کنن‌لیک در نیمه‌ی دوم سال 2017 به بازار عرضه می‌شوند که به‌نوعی یک کاهش ابعاد مبتنی بر همان معماری کبی‌لیک هستند. درنهایت، معماری مذکور تا میانه‌ی سال 2018 به بازار نرسید. در آن زمان هم تنها سیستم‌‌های پایین‌رده بدون پردازنده‌های گرافیکی یکپارچه معرفی شدند.

پردازنده‌های کنن‌لیک یک شکست جدی برای اینتل بودند. تراشه‌هایی که در بهترین حالت در حجم محدود به بازار عرضه شدند، اینتل را به تغییر مجدد سیاست واداشتند. تیم آبی در دسامبر 2018 معماری 10 نانومتری جدیدی به‌نام سانی‌کوو معرفی کرد. شکست کنن‌لیک به‌حدی جدی بود که اینتل اعلام کرد بخش‌های معماری و مالکیت معنوی را از فرایندهای تولید جدا می‌کند تا رخدادهایی مشابه با اتفاق کنن‌لیک تکرار نشوند.

باب سوان، مدیرعامل اینتل، در سال 2019 با پذیرش اشتباه‌های شرکتش در روش‌های تولید و خصوصا نقشه‌ی راه، بلندپروازی و تلاش برای بهبود قدرت و کارایی به هر قیمت را دلیل تأخیر در عرضه‌ی معماری‌های جدید اعلام کرد. او در آن سال اعلام کرد که فرایندهای 10 نانومتری معرفی خواهند شد و روش تولید هفت نانومتری هم با دوبرابر مقیاس‌دهی کارایی تا دو سال بعد معرفی می‌شود. هدف سوان، بازگرداندن اینتل به منحنی تاریخی پیشرفت براساس قانون مور بود.

پردازنده‌های مبتنی بر معماری Sunny Cove درنهایت در اوت 2019 تحت برند پردازنده‌های نسل دهمی آیس لیک برای کامپیوترهای شخضی همراه عرضه شدند. اینتل بالاخره توانسته بود پردازنده‌های 10 نانومتری را حداقل برای لپ ‌تاپ‌ آماده کند. البته هنوز پردازنده‌های دسکتاپ شرکت، در مرحله‌ی 14 نانومتری گرفتار هستند. ازطرفی، با وجود تأخیر سه ساله در نهایی شدن معماری، پردازنده‌های 10 نانومتری با سرعت کلاک پایین‌تر عرضه شدند و عملکرد و قدرت آن‌چنان قابل‌توجهی نداشتند. بررسی‌های اولیه نشان می‌دهد برتری اصلی پردازنده‌های اینتل آیس لیک در بهبود قدرت پردازش گرافیکی آن‌ها دیده می‌شود.

اگرچه اینتل مشکلاتی را در عرضه‌‌ی معماری‌های جدید مبتنی بر نانومتر کوچک‌‌تر داشت، اما به‌هرحال در نیم دهه‌ی گذشته ساکن هم نبود. آن‌ها مشغول بهینه‌سازی عملکرد پردازنده‌های مبتنی بر روش تولید 14 نانومتری بودند. عرضه‌ی قابلیت‌هایی همچون دستورالعمل‌های AVX-512 در همین دوره رخ داد. از قابلیت‌های مهم دیگر می‌توان به تاندربولت 3 و وای‌فای 6 اشاره کرد. همچنین بهبود عملکرد پردازنده‌های گرافیکی یکپارچه در نسل‌های گوناگون هم که به‌خوبی احساس می‌شود.

اینتل در سال‌های گذشته با تمرکز زیادی روی فناوری تولید 14 نانومتری کار می‌کرد. آن‌ها به‌دنبال استخراج بهترین خروجی‌ها از این روش تولید بودند تا با فضای رقابتی موجود هماهنگ شوند. به‌عنوان مثال اگرچه پردازنده‌ی Core i7-6700K با چهار هسته و روش تولید 14 نانومتری، سرعت کلاک توربو 4/2 گیگاهرتزی ارائه می‌کند، پردازنده‌ی 10 هسته‌ای Core i9-10900K با 20 رشته‌ی پردازشی در شرایط بهینه می‌تواند سرعت کلاکی تا 5/3 گیگاهرتز داشته باشد. شاید به همین دلیل، هنوز پردازنده‌های 10 نانومتری دسکتاپ به بازار عرضه نشده‌اند. اینتل معماری 14 نانومتری را آن‌چنان بهبود داد که هنوز نمی‌توان پردازنده‌ای 10 نانومتری با قدرت نزدیک و برابر با تراشه‌های موجود 14 نانومتری را تصور کرد. 

اوج‌گیری AMD

تلاش‌ها و شکست‌های اینتل در روش تولید 10 نانومتری، فرصت را برای رشد رقبا فراهم کرد. AMD پس از بحران‌هایی که با معماری بولدوزر تجربه کرد،‌ با سری پردازنده‌ رایزن بازگشتی شکوه‌آمیز به رقابت داشت. آن‌ها از جدیدترین روش‌های تولید TSMC بهره بردند و رقابت را به سمت خود تغییر دادند. رایزن در سال 2017 به‌صورت رسمی معرفی شد. اولین پردازنده، با تعداد هسته‌ی بیشتر و بهره‌برداری از روش تولید 14 نانومتری، اینتل را در رقابت در دسته‌ی پردازش چند هسته‌ای به قعر دره فرستاد. البته پردازنده‌ی جدید تیم قرمز هنوز در کارایی گیمینگ مشکل داشت. در ادامه، پردازنده‌های نسل دوم رایزن با کاهش قیمت و افزایش کارایی، توانستند در بسیاری از رقابت‌های جای پردازنده‌های نسل هشتمی اینتل Core i7 را در صدر فهرست برترین پردازنده‌های پرچم‌دار، اشغال کنند.

ادامه‌ی رقابت تیم‌های آبی و قرمز، با تغییر روش تولید به اوج رسید. زمانی‌که اینتل هنوز درگیر بهینه‌سازی روش تولید ‍14 نانومتری بود، AMD با معرفی نسل سوم رایزن مبتنی بر روش تولید هفت نانومتری، توجه کارشناسان را به خود جلب کرد. محصولات جدید شرکت AMD، از سیستم‌‌های ذخیره‌سازی با سرعت بسیار بالای مبتنی بر PCIe 4.0 پشتیبانی می‌کردند که یک دستاورد خارق‌العاده بود. فراموش نکنید که نسل دهم از تراشه‌های اینتل هنوز تنها از PCIe 3.0 پشتیبانی می‌کنند. درنهایت بسیاری از رسانه‌ها پیروزی تیم قرمز را در نبرد کارایی و سرعت پردازنده‌ها اعلام کردند. به‌عنوان مثال زمانی‌که Ryzen 9 3900X به‌عنوان انتخابی بهتر نسبت به Core i9-9900K در دسته‌ی پرچم‌دار شناخته می‌شد، AMD با معرفی غول 16 هسته‌ای Ryzen 9 3950X، به‌نوعی اینتل را نابود کرد. همین پیروزی‌ها باعث شد تا بسیاری از کارشناسان، تأیید کنند که AMD پس از 15 سال تلاش بی‌وقفه، بالاخره پیروز میدان شد.

درحال‌‌حاضر، در بسیاری از فهرست‌های برترین پردازنده‌های موجود در بازار، رایزن به چشم می‌خورد و AMD طبق همین اصل، به‌مرور سهم بازار خود را افزایش می‌دهد. آن‌ها در 10 فصل متوالی در مسیر رشد سهم بازار بوده‌اند و در دسته‌ی دسکتاپ اکنون نزدیک به 20 درصد از سهم بازار را دراختیار دارند که از سال 2013،‌ بی‌سابقه بوده است. از آمارهای دیگر می‌توان به گزارش شرکت آلمانی مایندفکتوری در ماه فوریه اشاره کرد که سهم فروش پردازنده‌های دسکتاپ رایزن را 86 درصد اعلام می‌کند. به‌علاوه، در سال‌های اخیر پردازنده‌های تیم قرمز همیشه فهرست پرفروش‌‌ترین محصولات دسته را در آمازون اشغال کرده‌اند.

شرایط در سال 2020 برای اینتل دشوارتر هم شد. پردازنده‌های موبایل هفت نانومتری رایزن 4000 در کارایی و قدرت، تقریبا تمامی محصولات حرفه‌ای اینتل را شکست می‌دهند. برای درک قدرت پردازنده‌های رایزن 4000 بهتر است بدانید AMD در 50 سال تاریخچه‌ی خود هیچ‌گاه توانایی شکست اینتل را در دسته‌ی لپ‌تاپ نداشت. بسیاری از بررسی‌ها ادعا می‌کنند که پردازنده‌های رایزن 4000، مهم‌ترین ساختارشکنی را در بازار پردازنده‌های لپ‌تاپ ایجاد کرده‌اند.

بازار لپ‌تاپ همیشه محل فرمانروایی اینتل بوده است. اکنون AMD خود را هرچه بیشتر به بازار مذکور نزدیک می‌کند و رقابت را به سمت خود سوق می‌دهد. لپ‌تاپ‌هایی همچون Asus ROG Zephyrus G14 و Acer Swift 3 و Dell G5 15 SE با قیمت‌هایی بسیار مناسب، عملکرد و قدرت بالایی را به کاربر ارائه می‌کنند. تیم قرمز انتظار دارد در سال 2020 بیش از 100 لپ‌تاپ مجهز به پردازنده‌های رایزن 4000 به بازار عرضه شوند. آن‌ها همچنین نسل بعدی از پردازنده‌های دسکتاپ رایزن 4000 را هم در ادامه‌ی سال معرفی و عرضه می‌کنند.

کامپیوترهای مک مبتنی بر آرم

همان‌طور که گفته شد، تصمیم اپل به مهاجرت به آرم، ضربه‌ی محکم دیگری بود که به اینتل وارد شد. این تصمیم، از مدت‌ها پیش مورد انتظار کاربران و کارشناسان بود و اکنون می‌دانیم که اپل، پردازنده‌های x86 اینتل را کنار خواهد گذاشت. آن‌ها از تراشه‌های اختصاصی مبتنی بر آرم موسوم به سری A در کامپیوترهای آتی استفاده می‌کنند.

اپل در همکاری با شرکایی که توانایی برآورده کردن انتظارها را ندارند، صبر زیادی به خرج نمی‌دهد. مدیران کمپ کوپرتینو، از مشکلات اینتل در ارائه‌ی قدرت و کارایی بهتر در نیم دهه‌‌ی گذشته، به‌هیچ وجه راضی نیستند. در همان دوران، تیم‌های سخت‌افزاری اپل با سرعت مناسبی پیشرفت کرده‌اند. به‌عنوان نمونه‌ای از قدرت تیم مذکور، می‌توان به بررسی‌های متعدد پردازنده‌ی A12Z Bionc در آیپد پرو اشاره کرد که در آزمایش تک و چندهسته‌ای گیک‌بنچ، امتیاز بالاتری نسبت به پردازنده‌ی Core i5 موجود در مک‌بوک 2020 کسب می‌کند. درواقع، عملکرد پردازنده‌ی مذکور را می‌توان با تراشه‌ی Core i9 برابر دانست که در مک‌بوک پرو سال 2019 استفاده می‌شود. البته فراموش نکنید که محدودیت‌های مدیریت گرمای آیپد پرو بسیار بیشتر از مک ‌بوک پرو هستند.

بنچمارک‌ها نشانه‌هایی از برتری پردازنده‌ی اختصاصی اپل هستند. ازطرفی کوپرتینویی‌ها می‌دانند که استفاده از پردازنده‌های اینتل زئون برای افزایش سرعت و قدرت مک‌بوک پرو، چالش‌های زیادی به‌همراه دارد. به‌علاوه، با توسعه‌ی پردازنده‌ی اختصاصی، سرنوشت اپل در دستان خودش قرار می‌گیرد. به‌هرحال اگرچه مهاجرت به آرم برای کاربران مک با کمی دشواری همراه خواهد بود، اما آینده‌ای که با تلاش‌های اپل برای پیروزی بر اینتل شکل می‌گیرد، درنهایت جذاب خواهد بود.

تصمیم جدید اپل، قطعا فشارهای زیادی به اینتل وارد می‌کند. آمارها نشان می‌دهد کامپیوترهای مک، حدود 10 درصد از سهم بازار کامپیوترهای شخصی را دراختیار دارند. فروش فصلی کامپیوترهای مک نیز همین آمار را تأیید می‌کند. درنتیجه اینتل در صورت از دست دادن اپل، 10 درصد از بازار لپ‌تاپ را واگذار می‌کند. در بخش‌های دیگر سرور و دسکتاپ هم که AMD با قدرت پیش می‌آید و در مجموع، آینده‌ی روشنی در انتظار تیم آبی نیست.

تنها یک روز پس از اعلام رسمی تصمیم مهاجرت اپل، اولین لپ‌تاپ جهان مجهز به پردازنده‌های تایگرلیک با معماری +10nm و پردازنده‌ی گرافیکی Xe توسط ایسر معرفی شد که قطعا تصادفی نبود. به‌هرحال اینتل تلاش می‌کند تا بازار را در سمت خود نگه دارد، اما ضربه‌های محکم اپل و AMD از دو سو، آن‌ها را در وضعیت ناگواری قرار داده است.

بحران اینتل با روش تولید 10 نانومتری، هزینه‌های بسیار زیادی برای آن‌ها داشت. ازطرفی غول دنیای پردازنده قبلا هم سابقه‌ی عقب ماندن در رقابت و بازگشت به جایگاه سابق را داشته است. وقتی AMD حدود 15 سال پیش با Athlon64، اینتل را شکست داد، معماری کور معرفی شد که تغییر وضعیت رقابت را به‌همراه داشت. معماری که برتری اینتل را تا بیش از یک دهه تضمین کرد. این رخداد شاید باز هم اتفاق بیفتد، اما این‌بار شرایط برای تیم آبی بسیار دشوار به‌نظر می‌رسد. AMD با تمام توان پیش می‌رود و اپل هم از جمع مشتریان اینتل خارج شد. باید منتظر آینده‌ی پیش رو باشیم تا واکنش‌های اینتل را پس از نیم دهه تلاش ناموفق، مشاهده کنیم.